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INFOBOX — CAS2023 一屏速览
维度 内容 本质 MICCAI 2023 首届脑动脉分割挑战赛及其配套 TOF-MRA 公开数据集 团队 清华大学(陈慧军/赵锡海 领衔,11 位作者)+ 华盛顿大学(Chun Yuan / Niranjan Balu) 组织支持 MICCAI 2023 + SMRA 2023;奖金由 TS Imaging 赞助($4000/$1500/$500) 数据 训练 100 例 + 测试 50 例;3D TOF-MRA;各向同性 1mm;.nii.gz 标注 单类二值脑动脉掩码;14,349 张切片;标注体积 17-331 cm³(中位 170) 任务 从有症状性颅内动脉狭窄患者的 3D TOF-MRA 中分割脑动脉 指标 DSC + AHD + 狭窄区 DSC + 狭窄区 AHD,加权 35/35/15/15 冠军 PhiWCH 0.88284(前 8 名仅差 0.0015,头部极拥挤) 时间线 训练集 2023-05-15 → 测试期 2023-08-16~22 → 排名 2023-09-05 → 颁奖 2023-10 评测平台 CodaLab LISN(competitions/9804) 许可 双口径:CodaLab Terms “CC BY NC” vs Zenodo “CC BY-ND 4.0” 获取 CodaLab 竞赛页下载;图像用途仅限本挑战赛 库内互链 topbrain2026(632)、topaneu2026(637)、imagecas(549)、atlas-v2(489)、orcascore(776)
CAS2023 是脑血管影像领域的一个"补空白"型挑战赛:在它之前,脑动脉分割研究普遍依赖私有标注,公开可访问、带良好标注的大规模 TOF-MRA 数据长期缺席;它用 100 例带金标准的训练集 + 50 例隐藏测试集,把"从三维飞行时间磁共振血管造影里精确勾出脑动脉树"这件事第一次摆到了公开擂台上。它的临床锚点很具体——有症状性颅内动脉狭窄:先把血管分割准,才能谈管腔狭窄程度的定量评估,进而支撑动脉硬化、夹层、动脉炎、烟雾病等一连串脑血管病的诊断链条。
导语读法三则:
- 只想下数据:直奔 §6 获取与许可——注意图像用途仅限本挑战赛,且 CodaLab 与 Zenodo 两处许可口径打架,别想当然。
- 关心方法与排名:直奔 §3 与 §5——四指标加权规则、前 8 名只差 0.0015 的拥挤榜单、nnU-Net 作为事实基线的证据链。
- 做血管分割算法:直奔 §2 与 §7——1mm 各向同性重采样、二值单类标签、以及它和 TopBrain/TopAneu/ImageCAS 在脑血管分割家族里的位置。
§0 导读:这个数据集解决什么问题
脑动脉分割是脑血管病定量分析的前置环节:要先勾勒出动脉树,才能测量某段血管的管腔狭窄程度、判断斑块位置、随访病变进展。磁共振血管造影(MRA)是显示脑动脉树的临床常规手段,其中飞行时间法(TOF-MRA)无需造影剂即可描绘脑血管解剖,是应用最广的无创技术。
但这件事长期缺"标准答案"。真实研究里用的大多是小规模私有数据集和私有标注,公开可访问、带高质量脑动脉标签的大规模 TOF-MRA 数据极稀缺——这直接卡住了自动分割算法的开发与验证。CAS2023 的定位就是在 MICCAI 2023 上办起首届脑动脉分割挑战赛,用统一的数据与统一的评测,把散落的研究拉到同一张对照表上。
它要分的对象难在三点:脑动脉网络本身复杂且个体间差异极大;小血管因血流缓慢或平面内流动而信号微弱;即便对专家,逐像素手动分割也相当吃力。因此任务被明确限定为有症状性颅内动脉狭窄患者的 3D TOF-MRA 脑动脉二值分割——不做多类血管命名、不做斑块分类,只回答"每个体素是不是动脉血管"。
§0 读法三则:
- 这是挑战赛数据集,不是一份纯发布的静态数据:它自带时间线、排行榜、奖金与使用限制,"数据"和"比赛规则"是同一个包。
- 全篇硬数字以 CodaLab 官方页为主线来源(训练 100/测试 50、四指标加权、榜单);Zenodo 与 openmedlab 用于交叉验证名称、作者与许可,并暴露口径差异。
- 它最大的坑是"许可":CodaLab Terms 写 CC BY NC,Zenodo 记录写 CC BY-ND 4.0——两个都不是同义词,见坑 1。
0.1 从临床需求到数据缺口
理解 CAS2023 的动机,要从一条临床因果链看:缺血性卒中的主要病因是脑血管病(动脉狭窄、闭塞等),准确评估脑血管病变对诊断、治疗与干预至关重要;磁共振血管造影(MRA)是显示脑动脉树、辅助诊断的常规手段;而对 MRA 做精确的脑动脉分割,则是后续一切定量分析(尤其管腔狭窄程度估计)的前提。这条链的每一环都成立,唯独在"给算法训练与验证用的公开数据"这一环断了——这正是 CAS2023 要补的缺口。
0.2 为什么"手动分割"是瓶颈
即便对专家,逐像素手动分割脑动脉也很吃力,原因有三:脑动脉网络本身复杂、个体间解剖差异大;小血管因血流缓慢或平面内流动而信号微弱,边界模糊;三维数据逐体素勾画工作量巨大。因此自动分割算法不是"锦上添花"而是"刚需",而算法的可靠性检验又必须有大规模、带良好标注的公开数据——私有数据无法支撑可比的评测。
0.3 "首届"的分量与它的保留
CAS2023 自称是 MICCAI 上的首届脑动脉分割挑战赛。这个"首届"的意义在于建立了一个可复用的模板:统一的 TOF-MRA 输入、统一的二值标注口径、统一的四指标评测、统一的 CodaLab 提交。但它也保留了首届赛事常见的稚嫩:无官方论文、许可口径未统一、标注流程未公开、测试集金标准不公开。读这个条目时,既要注意它开创性的一面,也要注意这些制度化不足留下的长期成本。
0.4 与同时代"血管挑战赛"的横向定位
2023 年前后,血管分割挑战赛集中涌现:CAS2023(脑动脉 TOF-MRA)、ImageCAS(冠脉 CTA,同年)、TopCoW(Willis 环)。它们共同反映了医学影像社区对"血管"这一细、长、易断结构的集体攻关。CAS2023 在其中的差异点是把临床病变(狭窄)直接写进评测——多数血管分割挑战只评"分得像不像",它额外评"狭窄区分得准不准"。这让它比纯解剖分割任务更贴近临床,但也引入了狭窄区定义不透明的隐患。
0.5 一句话定位
CAS2023 = 脑动脉 TOF-MRA 公开基准的开端 + 首届赛事常见的制度缺口。 它的数据规格可以作为工程起点,它的许可与元数据短板则应作为使用前必须核查的风险项。
§1 数据集速览:十问十答
Q1:CAS2023 是什么?
MICCAI 2023 的首届脑动脉分割挑战赛(Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023),及其配套的 3D TOF-MRA 脑动脉分割数据集与在线评测平台。主办方为清华大学与华盛顿大学,由 SMRA 2023 与 MICCAI 2023 支持。
Q2:数据有多少?
训练集 100 例(带脑动脉金标准掩码)、测试集 50 例(2023-08-16 发放、隐藏标签)。训练集 100 例合计 14,349 张二维切片。
Q3:什么模态、什么规格?
3D TOF-MRA(飞行时间磁共振血管造影),已重采样为各向同性 1.00×1.00×1.00 mm;图像尺寸从 208×320×96 到 784×784×255 不等,中位 640×640×150。文件格式 .nii.gz。
Q4:标注是什么样?
单类二值分割——只标脑动脉(血管为前景、其余为背景),不做动脉命名分部、不做狭窄/斑块标注。标注体积 17-331 cm³,中位 170 cm³,100 例全覆盖。
Q5:任务具体做什么?
从有症状性颅内动脉狭窄患者的 3D TOF-MRA 中自动分割脑动脉树,输出体素级二值掩码。
Q6:怎么排名?
四个指标:Dice 相似系数(DSC)、平均豪斯多夫距离(AHD)、狭窄区 DSC、狭窄区 AHD;最终得分 = 35%×DSC + 35%×AHD + 15%×DSC_stenosis + 15%×AHD_stenosis。
Q7:谁赢了?
冠军 PhiWCH(0.88284),亚军 SVCC(0.88276),季军 BIT-BUAA-BNU(0.8825)。前 8 名总分仅相差 0.0015,竞争极为胶着。榜末为 Chinese Academy of Sciences Brain Imaging Platform(0.6492)。
Q8:主流解法是什么?
nnU-Net 是事实基线。第 9 名 UW 使用纯 nnU-Net 默认配置(batch size 2 + Dice+CE 损失),第 6 名 SZTU-IME 用多参数配置的 nnU-Net 集成并做边缘增强。
Q9:数据怎么拿?
在 CodaLab 竞赛页(competitions/9804)Participate > Files 下载训练集与测试集。注意官方使用限制:图像仅限本挑战赛用途。
Q10:为什么它对 AI-Ready 重要?
它是脑血管分割"从私有标注走向公开基准"的一个标志性事件,也是首个脑动脉 TOF-MRA 公开挑战赛;但它同时是一个许可口径不一致、无官方论文、无公开测试金标准的"半开放"样本——AI-Ready 光谱上一个值得解剖的中段案例。
Q11:它和 TopCoW、TopBrain 是什么关系?
同域继任关系。TopCoW(2023)做 Willis 环血管分割,TopBrain 1.0/2.0(2025/2026)把它扩展为全脑 48 类动静脉分割(CTA+MRA)。CAS2023 是"单类脑动脉 TOF-MRA"这一细分任务的首届,TopBrain 系列是后续的多类扩展。三者共同构成脑血管分割挑战的演进链条。
Q12:为什么榜单没有官方论文佐证?
组织方在 Terms 第 2 条明示"挑战赛组织方不会先发表挑战赛论文"(the challenge organizers will not publish a challenge paper first),把发表权留给参赛队。这既是"不抢跑"的善意,也留下了"缺统一方法学描述"的空缺——第三方的复现只能依赖各队自述。
Q13:训练 100 例算大还是小?
在 3D 医学分割里属于"小样本中等规模":够训练一个常规 3D 网络(nnU-Net 在此即能到 ~0.88),但远不足以支撑自监督预训练或大模型微调。对比 ImageCAS 的 1,000 例,CAS2023 的体量小一个数量级。
Q14:这个数据集现在还能下吗?
可以。CodaLab 竞赛页(competitions/9804)至今留存,训练集与测试集文件仍在 Participate > Files 下,赛事本身状态为 “Ended”(Competition Ends 字段写 Never)。下载需 CodaLab 平台账号,且使用受许可与用途限制约束(见 §6)。
Q15:它有没有影响到后续研究?
有间接影响:它把"TOF-MRA 脑动脉公开基准"这件事立了起来,此后 ISMRM 2024 的 SwinUNETR 研究、MedSAM/nnUNet 融合研究等都直接引用 CAS2023 作为公开评测数据。"CAS2023"已成为 TOF-MRA 血管分割论文的常用评测集名称。
§2 数据构成与规格
2.1 规模与划分
| 子集 | 例数 | 标签 | 发放时间 | 获取方式 |
|---|---|---|---|---|
| 训练集(train) | 100 | 脑动脉二值掩码(金标准) | 2023-05-15 | CodaLab > Participate > Files > Public Data 下载 zip |
| 测试集(test) | 50 | 隐藏(仅组织方持有) | 2023-08-16 | CodaLab > Starting Kit(CAS2023_testdataset_&example&fix) |
| 合计 | 150 | — | — | CodaLab 竞赛页 |
规模上它属于"挑战赛中量级":训练 100 例足够训练常规 3D 分割网络,也足以让榜单头部拉开区分度,但远小到不足以支撑基础模型预训练。测试 50 例的设计是挑战赛惯例——隐藏标签、CodaLab 云端打分,防止过拟合排行榜。
2.2 图像规格
| 属性 | 规格 |
|---|---|
| 模态 | 3D TOF-MRA(Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography) |
| 对比机制 | 无需造影剂,利用流入增强效应显示血流 |
| 体素间距 | 1.00 × 1.00 × 1.00 mm(各向同性,min=median=max 三档一致) |
| 图像尺寸(min) | 208 × 320 × 96 |
| 图像尺寸(median) | 640 × 640 × 150 |
| 图像尺寸(max) | 784 × 784 × 255 |
| 二维切片总数 | 14,349(基于 100 训练例统计) |
| 文件格式 | .nii.gz(NIfTI,gzip 压缩) |
| 目录结构 | nnUNet 默认(imagesTr / labelsTr / dataset.json) |
三档尺寸跨度说明原始扫描视野与体素网格差异较大,但统一重采样到 1mm 各向同性后,spacing 这一维被"标准化"了——这是数据工程上对使用者最友好的一步:无需再自行处理各向异性分辨率,网络可以直接在物理尺度一致的数据上训练。尺寸跨度(最小 208×320×96 vs 最大 784×784×255)依然意味着需要裁剪或滑窗策略。
2.3 标注规格
| 属性 | 数值 |
|---|---|
| 类别数 | 1(脑动脉,前景/背景二值) |
| 覆盖例数 | 100(训练集 100%) |
| 最小标注体积 | 17 cm³ |
| 中位标注体积 | 170 cm³ |
| 最大标注体积 | 331 cm³ |
标注是单类二值掩码:不区分颈内动脉、大脑中动脉、大脑前动脉、后循环等解剖分区,也不标注狭窄段或斑块。这意味着该数据集适合训练"血管 vs 非血管"的二值分割模型,但不能直接用于血管命名、分段或病变定位——那些需要额外的解剖知识层。
标注体积从 17 到 331 cm³、中位 170 cm³,近 20 倍的跨度反映出个体间血管树大小与显影范围的巨大差异(也含狭窄程度不同的影响)。做体积归一化或多尺度训练时要留意这个分布。
2.4 临床与数据来源
数据采集自有症状性颅内动脉狭窄患者。这一人群选择是有临床针对性的:正因为患者存在动脉狭窄,其 MRA 上"血管显示是否完整、狭窄段能否被准确勾出"才成为有意义的任务。挑战赛明确指出,精确的脑动脉分割有助于狭窄的识别与定量表征,进而辅助动脉硬化、夹层、动脉炎、烟雾病、可逆性脑血管收缩综合征等血管疾病的诊断。
需注意公开页面未披露:患者级数量(是否 150 例对应 150 名患者、有无同一患者多例)、采集医院、扫描仪型号与参数、伦理审查批号。这些是评估数据合规性与可复现性的关键信息,缺失是 AI-Ready 评级的主要失分点(见 §6 与坑 5)。
2.4.1 为什么选"有症状性颅内动脉狭窄"人群
人群选择不是随意的,它有三重考量:
- 临床相关性:颅内动脉狭窄是缺血性卒中的主要病因之一,该人群的影像最需要自动化分析(狭窄程度直接影响治疗决策);
- 任务难度适配:有病变的血管比健康血管更考验算法——狭窄段的细、弱、易漏特性,天然构成难度梯度;
- 评测价值:在该人群上评测更能反映模型在真实临床场景(而非健康志愿者)中的可用性。
这也解释了为什么"狭窄区指标"被设权重:组织方刻意把人群的核心临床问题(狭窄)转化为可量化的评测维度。
2.4.2 与健康人群脑血管数据的差异
库内 IXI Brain(rid 482)等健康脑影像基准与本数据集形成对照:健康人群的血管解剖规整、信号均匀,分割相对容易但临床价值有限;CAS2023 的病变人群数据则"难而有意义"。方法研究可先在健康数据(如 IXI)上验证基础管线,再迁移到 CAS2023 这类病变人群数据上做压力测试——这条路径比直接用病变数据起步更稳妥。
2.5 数据来源与文献口径的差异
关于名称与元数据,三个公开来源口径并不完全一致,成稿以 CodaLab 官方页为准并逐条存照:
| 来源 | 训练/测试 | 许可 | 作者数 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| CodaLab competitions/9804(官方) | 100 / 50 | CC BY NC(Terms) | 12 清华 + 2 UW | 主源,含榜单与规则 |
| Zenodo 7839970 | 未列例数 | CC BY-ND 4.0 | 11(缺 Han Jiang) | 存 pdf 说明,2023-04-18 |
| openmedlab Awesome-Medical-Dataset | 100(仅训练) | 未列 | 11(缺 Han Jiang) | 转引,表头误写 Tumor |
| SZTU 官网报道 | 100 / 50 | 未列 | — | 第 6 名参赛方报道 |
许可的 CC BY NC 与 CC BY-ND 4.0 分属不同条款家族(NC=非商业,ND=禁演绎),二者不能互换——使用者必须就"能不能商用/能不能改"这两个问题分别向组织者确认。这是本条目最重要的坑(坑 1)。
2.6 从元数据缺失反推数据治理
把公开页面缺失的字段列全,能看清这份数据在治理层面的空白:
| 应披露字段 | 是否披露 | 影响 |
|---|---|---|
| 训练/测试例数 | ✅ 100 / 50 | 规模明确 |
| 体素间距、尺寸范围 | ✅ 1mm / 三档 | 预处理可规划 |
| 标注类别与体积 | ✅ 单类二值 / 17-331 cm³ | 任务明确 |
| 患者级数量 | ❌ | 无法判断是否存在同患者多例(数据泄漏风险) |
| 采集医院、扫描仪、参数 | ❌ | 无法评估多中心异质性与可复现性 |
| 伦理审查批号 | ❌ | 合规审查无法完成 |
| 标注者人数、资质、协议 | ❌ | 无法评估标注质量与可靠性 |
| 狭窄区指标定义 | ❌ | 第三方无法精确复现榜单 |
对使用者的含义:这是一份"数据规格明确、数据治理模糊"的数据集。做方法学研究够用,做合规审查或严格复现则信息不足。把上表当作"使用本数据集时必须自行承担的不确定性清单"。
2.7 与 nnUNet 目录结构的关系
数据遵循 nnUNet 默认目录(imagesTr / labelsTr / dataset.json),意味着上手门槛极低:把数据解压后放到 nnUNet_raw 对应 Task 下,改一下 dataset.json 的 modality 与 label 定义,就能直接跑 nnUNet 的训练管线。这解释了为什么榜单上 nnU-Net 系方法占据主导——数据格式本身就为 nnU-Net 而生。对不用 nnUNet 的团队,.nii.gz 是通用格式,转 MONAI/SimpleITK 也无障碍。
2.8 训练/验证/测试的划分口径
挑战赛的标准三分是"训练/验证/测试",但 CAS2023 的公开信息里只明确了两档:训练集 100 例(带标签)、测试集 50 例(隐藏标签)。中间是否有独立的公开验证集、验证集多少例,官方页面未披露。参赛队的通行做法是从 100 例训练集中自行切分验证集——例如 ISMRM 摘要的 SwinUNETR 研究用 80 训练 + 20 内部验证。
这一"训练集自切验证"的实践带来两个后果:
- 不同队伍的验证集不一致,方法间的对比只能在测试集榜单上做,而测试集标签不公开,因此方法学对比缺乏可复现的中间层;
- 100 例的总量被验证集进一步稀释,实际用于训练的可能只有 80-90 例,加剧了小样本问题。
对使用者的建议:若把 CAS2023 作为方法评测集,应明确声明自己的划分方式(5 折交叉验证 或 80/20),并在报告中说明无法与官方榜单直接对比的原因。
2.9 图像尺寸分布对训练的影响
尺寸从 208×320×96 到 784×784×255,体素量相差约 11 倍。这一异质性决定了训练策略:
| 策略 | 适用 | 代价 |
|---|---|---|
| 全局下采样到固定尺寸 | 简单、显存友好 | 小血管在下采样中丢失,与"分小血管"目标冲突 |
| 固定 patch 滑窗 | 保留分辨率 | 边缘效应、推理慢 |
| 多尺度训练 | 兼顾 | 实现复杂 |
nnU-Net 采用"自适应 patch + 滑窗推理"的折中,正是为应对这类异质尺寸而设计。对自研管线的提醒:不要在 CAS2023 上做全局下采样——你的目标是小血管,下采样会先毁掉它。
2.10 体素间距统一带来的可比性红利
所有病例的 spacing 都被统一到 1.00×1.00×1.00 mm(min=median=max),这是一个常被忽视但至关重要的数据工程细节。它的红利有三:
- 物理量直接可比:Dice/Hausdorff 等指标在物理尺度上一致,无需按病例再缩放;
- 网络设计简化:不需要处理各向异性卷积核(相比 BraTS 等 z 轴稀疏的数据更省心);
- 体积统计可靠:标注体积(17-331 cm³)直接由体素数换算,中位 170 cm³ 可作为后处理阈值参考。
代价是重采样可能引入插值模糊(若原始 z 分辨率较低),稀释小血管对比度——这是"标准化"与"保真"之间的固有取舍,使用者在预处理阶段应知悉。
2.11 二值标注的建模含义
单类二值掩码看似简单,但在建模上有两个隐含要求:
- 拓扑连通性:脑动脉是一条连通的树(或少数几条),模型输出应尽量保持连通,孤立碎片是显著的错误信号——这使连通域后处理成为必要而非可选;
- 细结构召回:血管平均宽度远小于体素尺寸的若干倍,Dice 对细结构不敏感(一根细血管分错对全局 Dice 影响小),因此必须结合 Hausdorff 与狭窄区指标看。
这两点决定了 CAS2023 不适合"只看 Dice 调参"的做法——榜单之所以并报四个指标,正是为了捕捉 Dice 抓不到的细结构误差。
§3 挑战赛任务与评测体系
3.1 任务定义
任务单一而清晰:从 3D TOF-MRA 中分割脑动脉。输入是三维体数据,输出是与输入同尺寸的二值掩码。它不设多任务、不做分级分类,因此参赛者的全部精力集中在"分割精度"这一个维度上——这也是榜单头部如此拥挤(前 8 名差 0.0015)的原因:任务天花板不高,大家都能做得不错,区分度只能来自细枝末节。
3.2 评测指标
组织方用四个指标,分为"全域"与"狭窄区"两层:
| 指标 | 含义 | 权重 |
|---|---|---|
| DSC(Dice Similarity Coefficient) | 全域重叠度 | 35% |
| AHD(Average Hausdorff Distance) | 全域平均豪斯多夫距离(边界误差) | 35% |
| DSC_stenosis | 狭窄区域内的 Dice | 15% |
| AHD_stenosis | 狭窄区域内的 AHD | 15% |
最终得分:Final Score = 35%×DSC + 35%×AHD + 15%×DSC_stenosis + 15%×AHD_stenosis。
设计意图很明确:全域 DSC/AHD 占大头(70%),考察整体分割质量;狭窄区单独设指标(30%),是因为临床最关心的恰恰是狭窄段——那里血管最细、信号最弱、最容易分错,也正是定量评估管腔狭窄程度的成败所在。用部分权重把临床痛点单独拎出来打分,是这个挑战赛评测设计上比较讲究的一点。
3.3 排名流程
官方排名方法分三步:
- 对全部病例计算 DSC、AHD、DSC_stenosis、AHD_stenosis 以及运行时间;
- 对前四个指标分别排名;
- 计算最终得分(加权公式)并据此确定最终排名。
运行时间被记录但不直接进入加权得分,仅作参考。这一处理意味着纯精度导向——一个慢但准的 nnU-Net 集成可以击败一个快而略糙的模型。
3.4 提交规范
测试期(2023-08-16 开放)的提交流程:
- 从 Starting Kit 下载测试集(50 例),路径
/CAS2023_testdataset_&example&fix/testdata; - 本地跑方法生成
.nii.gz预测; - 打包为
submission.zip,内含result/(000.nii.gz … 050.nii.gz)+code/+team_info.txt(队名/成员/邮箱/机构); - 在 CodaLab 提交,约 20-30 分钟出分;格式错误会 Failed;
- 每人每天最多提交 3 次,总计上限 10 次;最新一次成功提交自动计入排名,可手动切换;测试期排行榜不公开。
测试期曾因格式错误导致多队提交失败,组织方因此把截止日延至 2023-08-22 23:59 UTC(官方 Updates 有明文记载),这是一个可直接复用的经验:3D 分割挑战赛的提交格式(文件命名、维度、数据类型)最容易翻车。
3.5 组织与奖项
- 组织者:清华大学(Huijun Chen、Xihai Zhao 等)+ 华盛顿大学(Chun Yuan、Niranjan Balu);
- 支持:MICCAI 2023 与 SMRA 2023(磁共振血管造影学会)联合支持;
- 奖金(SMRA 提供、TS Imaging 赞助):一等 $4000、二等 $1500、三等 $500;
- 获奖队伍受邀在 SMRA 2023 与 MICCAI 2023 做报告;
- 无强制论文发表要求,参赛队可自由发表自己的方法与结果(组织方不抢先发挑战赛论文)。
3.6 参赛规模与生态
从 CodaLab 榜单可见 21 支有效排名队伍,来源包括高校(BIT/北航 BUAA/BUAA_MI/GZHU/SZTU/清华系)、企业(Infervision 推想医疗)、中外混合团队(UW/PhiWCH/UWUT)以及个人参赛者(Davide Resta/sicong/Zehan Zhang/Theresa Nolte)。这种"高校+企业+个人"的混合构成是医学影像挑战赛的典型生态:企业带来工程化能力(推想第 5 名),高校带来方法创新,个人参赛者常贡献可复现的开源方案(UW oorouskhani 的 GitHub repo 是榜单中少见的开源范例)。
挑战赛的"溢出价值"也在这里:除了榜单本身,参赛方公开的报告(如 SZTU 官网、GitHub 上的 nnU-Net 实现细节)构成了事实上的补充文档,弥补了官方无论文的空缺。对后来者而言,研究 CAS2023 时"读榜单 + 读参赛方自述"是绕不开的两步。
3.7 评测设计的可取与不足
可取之处:
- 双层指标:全域(DSC/AHD)看整体,狭窄区(DSC_stenosis/AHD_stenosis)看临床要点,权重 70/30 平衡;
- Dice 与 Hausdorff 并重:Dice 看体积重叠、Hausdorff 看边界,避免"只对内部、不管边界"的偏科模型;
- 运行时间记录:虽不入加权,但为工程可用性留了观察窗口。
不足之处:
- 狭窄区定义不透明:直接导致第三方不可复现(坑 4);
- 测试集过小(50 例):头部差距 0.0015 落在统计噪声区间内,排名区分度不足;
- 单一任务、单一模态:不做血管命名、不做多模态,限制了数据的方法学价值;
- 无官方基线:缺乏统一的 nnU-Net 基线分数公布,参赛队各自跑基线,分数不可比。
这套评测设计的经验在于:双指标加权值得借鉴,但指标定义必须公开到可复现的程度,否则再精巧的权重设计也无法被第三方验证。
§4 排行榜与参赛方法:头部极拥挤的实证
4.1 最终排名全表
组织方 2023-09-05 公布最终排名,21 支有效队伍:
| 排名 | 队伍 | SCORE | DSC | DSC_stenosis | AHD | AHD_stenosis |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PhiWCH | 0.88284 | 0.8760 | 0.8893 | 0.8976 | 0.8483 |
| 2 | SVCC | 0.88276 | 0.8769 | 0.9012 | 0.8902 | 0.8584 |
| 3 | BIT-BUAA-BNU | 0.8825 | 0.8754 | 0.8938 | 0.8957 | 0.8504 |
| 4 | BITer | 0.8818 | 0.8772 | 0.9032 | 0.8888 | 0.8515 |
| 5 | Infervision | 0.88170 | 0.8770 | 0.9004 | 0.8906 | 0.8501 |
| 6 | SZTU-IME | 0.88168 | 0.8777 | 0.8999 | 0.8897 | 0.8493 |
| 7 | GZHU | 0.88143 | 0.8780 | 0.8987 | 0.8895 | 0.8488 |
| 8 | blackbean | 0.88138 | 0.8757 | 0.8956 | 0.8923 | 0.8497 |
| 9 | UW | 0.8801 | 0.8765 | 0.8999 | 0.8874 | 0.8482 |
| 10 | XB | 0.8798 | 0.8737 | 0.8961 | 0.8931 | 0.8400 |
| 11 | Davide Resta | 0.8796 | 0.8637 | 0.8840 | 0.9047 | 0.8441 |
| 12 | NexToU | 0.8780 | 0.8745 | 0.8983 | 0.8840 | 0.8472 |
| 13 | BUAA_MI | 0.8762 | 0.8714 | 0.8918 | 0.8874 | 0.8415 |
| 14 | sicong | 0.8749 | 0.8693 | 0.8770 | 0.8914 | 0.8365 |
| 15 | UWUT | 0.8688 | 0.8642 | 0.8915 | 0.8726 | 0.8455 |
| 16 | CREATIS - MYRIAD | 0.8660 | 0.8648 | 0.8835 | 0.8757 | 0.8222 |
| 17 | Zehan Zhang | 0.8475 | 0.8496 | 0.8756 | 0.8412 | 0.8236 |
| 18 | Theresa Nolte | 0.8275 | 0.8215 | 0.8522 | 0.8366 | 0.7865 |
| 19 | Los Moritos | 0.7876 | 0.8332 | 0.8085 | 0.7418 | 0.7430 |
| 20 | SKMR | 0.7525 | 0.8093 | 0.8762 | 0.6267 | 0.8101 |
| 21 | 中科院脑影像平台 | 0.6492 | 0.6820 | 0.7161 | 0.6121 | 0.5776 |
4.2 三个可读的结论
(1)头部极其拥挤,尾巴骤然坠落。 前 8 名总分落在 0.88138-0.88284 的 0.0015 窄带里,几乎无法区分;而第 9 名开始出现可分辨的落差,到第 17-21 名则急剧下滑(第 21 名仅 0.6492)。这说明任务在"做得不错"这一段已经没有区分度,分数的价值主要落在"谁掉队了"。
(2)DSC 与 AHD 的排名不完全一致。 例如 GZHU 的 DSC(0.8780)是全场最高,但总分只排第 7——因为其 AHD(0.8895)被其他队伍反超。这正体现了双指标加权的用意:只看重叠度会漏掉边界精度差异。第 11 名 Davide Resta 更典型:DSC 仅 0.8637,但 AHD 高达 0.9047(全场第二),靠边界质量把总分拉回中游。
(3)狭窄区指标拉分明显。 SVCC 的 DSC_stenosis 达 0.9012、AHD_stenosis 0.8584(均为前列),虽全域 DSC(0.8769)非最高,仍以 0.88276 拿下总榜第二——狭窄区 30% 的权重在这里起了作用。SKMR 则相反:DSC_stenosis 0.8762 尚可,但 AHD 只有 0.6267,暴露其边界质量差。
4.3 参赛方法画像
官方页面不要求开源代码(但要求连同结果提交代码以保完整性,鼓励公开)。从公开的参赛报告看,主流技术路线高度趋同:
| 队伍 | 排名 | 方法要点 | 来源 |
|---|---|---|---|
| UW | 9 | 纯 nnU-Net 默认配置(batch size 2 + Dice+CE),100 公开数据训练、50 隐藏测试 | GitHub orouskhani |
| SZTU-IME | 6 | 多参数配置的 nnU-Net 集成 + 原始数据边缘增强 | SZTU 官网报道 |
| ISMRM 2024 摘要 | — | SwinUNETR + hard example mining 损失,80 训练/20 内部验证,平均 Dice 0.844 | ISMRM CDS |
可提炼的方法论结论:在 100 例这个量级上,nnU-Net 是性价比最高的事实基线——第 9 名的纯默认配置已经进入前十,说明大多数队伍(含未公开的)很可能都是在 nnU-Net 或 nnU-Net 变体上做工程化增强。Transformer 路线(SwinUNETR)在小训练集上也能接近 CNN 的水平(ISMRM 摘要报告平均 Dice 0.844),但并未在榜单上形成压倒性优势——这与小样本 3D 医学分割中"强数据增强 + nnU-Net 自配置"仍是稳定赢家的普遍经验一致。
4.4 榜单的解读边界
读这张榜单要带三个提醒:
- 榜单基于隐藏测试集,第三方不可复现——50 例测试金标准不公开,所有分数只能引用不能核验;
- 头部差异可能是噪声——前 8 名 0.0015 的差距小于评测波动本身,把"第一名"当作"最优方法"证据是过度解读;
- 没有官方基线论文——组织方未发布挑战赛论文,缺少统一的基线复现与失败案例分析,方法学信息只能从参赛方自述拼凑。
4.5 分数与临床指标的映射
把榜单分数翻译回临床含义,有助于理解"0.88 的 DSC 到底意味着什么":
- DSC 0.876(冠军)意味着预测血管与真实血管的平均重叠度约 87.6%。对粗大的主干动脉,这个水平足够可靠;但对小血管(尤其是狭窄段),剩余 12% 的误差往往集中在最细、信号最弱的部分——这正是临床最关心的区域。
- AHD 0.897(冠军的归一化平均豪斯多夫距离)反映边界贴合度,数值越高越好(此处报的是 1 减去归一化距离)。边界误差主要来自血管末端与小血管的分支点。
- DSC_stenosis 0.889(冠军)是狭窄区的重叠度,略高于全域 DSC,说明头部队伍的模型在狭窄区并未明显退化——但这依赖于官方对"狭窄区"的划定,而该划定标准未公开(坑 4)。
一句话映射:榜单上的 0.88 是一个"看似很高、但误差恰好集中在临床要处"的数字。它的价值在于建立了可比性,而非证明"分割问题已解决"。
4.6 从排名反推方法优劣的谨慎读法
榜单常被误读为"方法排行榜",但正确的读法是"方法差异的噪声下界"。理由:
- 单次提交、单一划分:没有交叉验证,无法估计方法自身的方差;
- 头部差距 < 可能的评测波动:前 8 名 0.0015 的差距,很可能被一次不同的随机种子淹没;
- 方法细节未公开:绝大多数队伍的架构、增强、集成策略未披露,无法归因。
因此榜单的可靠信息是:nnU-Net 系方法能达到 ~0.88;得分低于 0.85 的队伍大概率配置有误。至于"第 1 名的方法比第 3 名好",证据不足。
4.7 参赛生态的启示
CAS2023 的参赛构成(高校 13+、企业 1+、个人参赛者若干)展示了一个健康的挑战赛生态:企业(推想第 5)带来可落地的工程管线,高校带来方法创新,个人参赛者(如 GitHub 开源 nnU-Net 方案的 UW 成员)带来可复现的基线。这种多元性是挑战赛相较"纯数据集发布"的额外价值——它不仅产出数据,还产出了一个可参照的方法生态。
对后来者的建议:研究 CAS2023 时,除了榜单,应主动检索参赛方的公开仓库与报告(GitHub/SZTU 官网),那里有官方文档缺失的实现细节。
4.8 与后续研究的引用关系
CAS2023 已成为 TOF-MRA 脑动脉分割的常用公开评测集,后续研究对它的引用方式有两类:
- 作为公开基线数据:报告"我们在 CAS2023 上达到 Dice X",用于证明方法与主流可比(如 ISMRM 2024 的 SwinUNETR 研究);
- 作为迁移/融合实验数据:把 CAS2023 与其他血管数据集联合,验证方法的泛化性(如 MedSAM/nnUNet 融合研究)。
这两类引用都说明 CAS2023 的价值主要不在"榜单名次",而在它提供了一个公开、可对照、有挑战性的脑动脉分割基准——这正是首届挑战赛最重要的长期贡献。
§5 与前作及同域数据集的对照
5.1 在脑血管分割挑战家族中的位置
CAS2023 是"脑动脉分割"这一细分任务的首届公开挑战赛。把它放进脑血管/血管分割的家族谱系里对照:
| 数据集/挑战 | 年份 | 模态 | 类别数 | 规模 | 与 CAS2023 的关系 |
|---|---|---|---|---|---|
| CAS2023 | 2023 | TOF-MRA | 1(动脉二值) | 100+50 | 本条目:首届脑动脉分割 |
| TopCoW | 2023 | CTA/MRA | CoW 拓扑 | — | 同域:Willis 环分割 |
| TopBrain 1.0/2.0 | 2025/2026 | CTA+MRA | 48 类(动+静脉) | 90 | 继任/扩展:从单类动脉到全脑 48 类 |
| TopAneu 2026 | 2026 | CTA/MRA | 动脉瘤 | — | 同域:颅内动脉瘤检测 |
| ImageCAS | 2023 | 冠脉 CTA | 1(冠脉二值) | 1,000 | 姊妹任务:冠脉而非脑动脉 |
| orCaScore | — | 冠脉 CTA | 钙化评分 | — | 姊妹任务:冠脉钙化评测 |
对照之下可以看清 CAS2023 的"原型"地位:它用单类二值、100 例的极简设定,验证了"公开 TOF-MRA + 统一评测"这条路的可行性;此后的 TopBrain 系列把类别数从 1 扩到 48、把模态从单模态扩到 CTA+MRA、把任务从纯分割扩到狭窄/闭塞临床任务——CAS2023 可以看作这条演进链条的起点。
5.2 与 ImageCAS 的"血管分割双城记"
ImageCAS(库内 rid 549)与 CAS2023 是最贴近的比较对:两者都是 2023 年的血管分割数据集,都用二值单类标注,都在同一年把"血管分割"作为公开基准推向社区。差异在解剖位置和规模:
- ImageCAS:冠脉 CTA,1,000 例,单中心(广东省人民医院)2012-2018 采集,Apache 2.0 开放;
- CAS2023:脑动脉 TOF-MRA,100+50 例,清华+华盛顿大学,许可口径不一致。
一个走"大规模+清晰开许可",一个走"挑战赛+临床针对性(狭窄)"——两种数据集建设哲学的对照。做血管分割选型时,若需要大规模即插即用数据选 ImageCAS,若需要 TOF-MRA 脑动脉且能接受挑战赛使用限制,选 CAS2023。
5.3 与 ATLAS 的临床对象呼应
ATLAS(rid 489)做的是慢性卒中病灶分割,与 CAS2023 共享"脑血管病"这个临床对象但切面不同:ATLAS 分的是卒中结果(病灶区域),CAS2023 分的是卒中病因通道(狭窄的动脉)。临床上两者互补——血管分割越准,狭窄与后续卒中的因果链条越清晰。做卒中影像 AI 时,把血管层(CAS2023 式)与病灶层(ATLAS 式)结合是有意义的方向。
5.4 三种"血管分割任务"的难度梯度
把库内三个血管分割数据集按任务难度排一排,能看清各自的定位:
| 数据集 | 血管对象 | 类别 | 难点 |
|---|---|---|---|
| ImageCAS(549) | 冠状动脉 | 1(二值) | 心脏运动、对比剂显影、分支多 |
| CAS2023 | 脑动脉(TOF-MRA) | 1(二值) | 小血管信号弱、无造影剂、个体差异大 |
| TopBrain 2.0(632) | 全脑血管(动+静脉) | 48 | 动静脉分离、多类命名、CTA+MRA 双模态 |
难度大致沿"单一血管床二值 → 单一血管床二值(更细)→ 全血管床多类"递增。CAS2023 处在中间:比冠脉分割更细(脑小血管),但比 TopBrain 2.0 简单(不做分类与动静脉分离)。方法研究可从 CAS2023 起步,逐步迁移到 TopBrain 2.0。
5.5 数据获取哲学的三分
把 ImageCAS、SegRap、CAS2023 三个 2023 年前后的分割数据集按"获取哲学"对照,可看清 CAS2023 的独特性:
| 数据集 | 获取方式 | 许可清晰度 | 商用可行性 |
|---|---|---|---|
| ImageCAS(549) | 公开直链 | Apache 2.0(清晰) | 可 |
| CAS2023 | 竞赛平台下载 | 双口径矛盾 | 不确定 |
| SegRap(679) | EUA 请求制 | 无标准化 license | 需授权 |
CAS2023 卡在中间:比 SegRap 好下(无需签署 EUA),但比 ImageCAS 难用(用途受限、许可矛盾)。它代表了一种"竞赛平台开放下载、但制度层未跟上"的中间形态。
5.6 与 BraTS 的"挑战赛数据集成熟度"对照
BraTS(rid 24)是医学影像挑战赛数据集里"制度最成熟"的标杆:官方论文完备、数据版本化、评测代码公开、社区持续更新十余年。以它为参照系反观 CAS2023,差距清晰可见:
| 成熟度维度 | BraTS | CAS2023 |
|---|---|---|
| 官方总结论文 | 有(逐年) | 无 |
| 数据 DOI | 有 | 仅说明 pdf 的 Zenodo DOI |
| 评测代码 | 公开 | 未公开 |
| 版本迭代 | 多年多版 | 单次 |
| 许可 | 清晰 | 双口径矛盾 |
这张表不是为了贬低 CAS2023,而是说明:一个挑战赛赛后的"制度化投入"决定它是成为长期基准还是短期赛事。BraTS 之所以成为脑肿瘤分割的默认基准,与其持续的论文、数据、代码投入密不可分;CAS2023 若要走向同样的地位,附录 8.1 的五条改进是绕不过的功课。
5.7 对脑血管病 AI 研究者的选型小结
综合以上对照,给脑血管/血管分割研究者的选型建议:
- 想快速验证方法:CAS2023(数据规整、nnU-Net 即跑)→ 但注意用途限制;
- 想发可复现论文:优先许可清晰的数据(ImageCAS)或论文完备的数据(BraTS);
- 想做多类血管分割:TopBrain 2.0(48 类,CTA+MRA);
- 想做病变级任务:TopAneu 2026(动脉瘤);
- 想做卒中全链条:CAS2023(血管)+ ATLAS(病灶)组合。
CAS2023 的定位是"入门与基线",而非"终极基准"——这是它数据规格好、制度层弱的双重性决定的。
5.8 一个数据集"生命周期"的观察
从 CAS2023 可以观察到一个挑战赛数据集的典型生命周期:赛前(数据准备与大范围宣传)→ 赛中(社区聚集、方法爆发)→ 赛后(榜单冻结、关注度回落)。CAS2023 目前处于"赛后"阶段:竞赛页保留、数据可下、榜单冻结,但无官方论文、无版本更新、无维护声明。它的后续命运取决于组织方是否愿意投入"赛后制度化"成本(见 §8.1 五条)。
这个生命周期模型有普遍性:库内诸多挑战赛数据集(SegRap/PDDCA 等)都面临同样的问题——如何在赛事热度消退后保持数据的可用性与可信度。CAS2023 的价值之一,就是把它作为一个清晰的观察样本呈现出来。
§6 获取与许可:一个"半开放"样本的解剖
6.1 获取路径
| 资产 | 入口 | 方式 |
|---|---|---|
| 训练集(100 例) | CodaLab > Participate > Files > Public Data | 下载 CAS2023_trainingset zip |
| 测试集(50 例) | CodaLab > Participate > Files > Starting Kit | 下载 CAS2023_testdataset_&example&fix |
| 评测 | CodaLab 提交 submission.zip | 云端打分(每日 3 次/总计 10 次) |
| 说明文档 | Zenodo DOI 10.5281/zenodo.7839970 | pdf(非影像本体) |
| 联系 | shz21@mails.tsinghua.edu.cn | 组织者邮箱 |
没有独立的 Zenodo 数据 DOI、没有 HuggingFace 镜像、没有官方 GitHub 数据仓。数据获取完全依赖 CodaLab 平台,需要注册该平台账号。这一点对 AI-Ready 评分不利:CodaLab 的下载链接不稳定(需登录)、无版本化数据 DOI、无内容校验和。
6.2 许可:本条目最大的坑
两个官方渠道给出不一致的许可:
- CodaLab 官方 Terms and Conditions:原文 “CC BY NC”(署名-非商业性使用);
- Zenodo 记录(DOI 10.5281/zenodo.7839970):标注 “Creative Commons Attribution No Derivatives 4.0 International”(CC BY-ND 4.0,署名-禁止演绎)。
这是两个含义不同的许可:CC BY NC 允许演绎但不许商用;CC BY-ND 允许商用但不许演绎。一个使用者如果只看 Zenodo 会以为"可商用但不可改",只看 CodaLab 会以为"可改但不可商用"——两种理解都可能出错。而更关键的是,CodaLab 的 Requirements 第 1 条对图像另外加了一层限制:“图像的用途将仅限本挑战赛,参赛者同意不以任何其他身份使用图像。”
三层叠加(CodaLab Terms + Zenodo + Requirements)的净效果是:这份数据的可再分发性和商用性都高度不确定,任何超出"参加挑战赛/学术研究"的用途都应先与组织者(shz21@mails.tsinghua.edu.cn)书面确认。这与同库 ImageCAS(Apache 2.0,清晰商用许可)形成鲜明对比。
6.3 AI-Ready 光谱上的位置
用库内的可获取性光谱定位:
| 档位 | 库内参照 | 本条目 |
|---|---|---|
| 公开直链(最开放) | ImageCAS(Apache 2.0) | — |
| 平台托管直链 | Zenodo 型 | — |
| 竞赛平台定向开放 | SegRap 式(EUA 请求制) | — |
| 竞赛平台 + 用途受限 | — | CAS2023(CodaLab + 仅限竞赛) |
CAS2023 在光谱上比 SegRap(需签 EUA)宽松一档(无需申请即可下载),但比 ImageCAS 严格得多(用途受限、许可矛盾)。它的价值恰恰在于是一个"看起来开放、细看受限"的典型:文件名、下载口都公开,但一旦认真读许可就会发现用途窄、条款乱。这类数据集是 AI-Ready 质检的重点观察对象——能下到手 ≠ 能放心用。
6.4 用户的实际选择
若你的目的是:
- 纯学术研究、发论文:可在竞赛用途/学术研究框架内使用,但引用时务必披露数据的受限许可(不要笼统写 CC BY);
- 商用或再分发:不建议;先与组织者确认,或改用 ImageCAS/TopBrain 等许可更清晰的数据;
- 需要 TOF-MRA 脑动脉数据做方法验证:CAS2023 目前仍是少数公开选项之一,配合 TopBrain(CTA+MRA,48 类)一起用能覆盖更大范围。
6.5 许可双口径的技术性拆解
把 CC BY NC 与 CC BY-ND 4.0 拆开逐项对比,看清使用者到底受什么约束:
| 维度 | CC BY NC | CC BY-ND 4.0 |
|---|---|---|
| 署名要求 | 必须 | 必须(BY) |
| 商业使用 | 禁止(NC) | 允许(无 NC) |
| 修改/演绎 | 允许 | 禁止(ND) |
| 再分发 | 允许(非商业) | 允许(原样) |
| 相同方式共享 | 无此要求(非 SA) | 无此要求 |
冲突点一目了然:若按 CodaLab 口径,你不能商用但可以改;若按 Zenodo 口径,你可以商用但不能改。两套规则的交集(绝对安全的用途)只有"非商业 + 不修改 + 原样使用"——这对需要训练/微调模型的研究者来说几乎等于"只能看不能动"。而这还没算上 Requirements 的"仅限本挑战赛用途"这第三重限制。三重叠加后,负责任的使用前提是先获得组织者的书面澄清。
6.6 与官方联系渠道
公开页面给出的唯一联系邮箱是 shz21@mails.tsinghua.edu.cn(对应组织者账号 sunhaozhong)。论文/数据引用、许可确认、后续版本咨询都应走这个渠道。注意:无公开的 FAQ 页、无 issue 追踪、无数据使用条款细则页——一切澄清靠邮件,这是"制度层未跟上"的具体表现。
§7 技术启示与工程要点
7.1 TOF-MRA 分割的固有难点
从数据集规格可以反推出几个工程上必须面对的问题:
- 小血管信号弱:TOF 依赖流入增强,慢流或平面内流动的小血管信号天然弱,分割召回率上不去是常态。这直接解释了为什么狭窄区指标要单独设权重——狭窄段本身就是小信号区。
- 各向同性重采样的双刃剑:统一到 1mm 各向同性便于网络处理,但原始各向异性数据的 z 轴分辨率若本来较低,重采样会引入插值模糊,稀释小血管对比度。
- 尺寸跨度大:从 208×320×96 到 784×784×255,全局训练需滑窗或分块策略;nnU-Net 的自适应 patch 与 spacing 处理恰好覆盖这类异质数据,这可能是它在榜单上占主导的工程原因。
- 单类二值掩码:训练目标简单(二分类),但缺乏解剖先验约束,模型可能产生"不连通的血管碎片",需要在后处理里做连通域与拓扑修正。
7.2 nnU-Net 为何成为事实基线
榜单证据(§4.3)显示,第 9 名用纯 nnU-Net 默认配置即进前十。nnU-Net 在本任务上表现稳健的原因可归纳为:
- 自动配置:根据数据 spacing、尺寸、类别数自动决定网络深度、patch 大小、归一化与增强策略——恰好适配 CAS2023 的异质尺寸与统一 1mm spacing;
- 强数据增强:旋转、缩放、弹性变形、亮度扰动等对小样本 3D 分割至关重要(100 例属于典型小样本);
- 区域自适应:处理大尺寸图像时用重叠滑窗推理,避免全局下采样丢失小血管;
- 社区惯性:nnU-Net 已是医学分割挑战赛的默认起点,绝大多数参赛者会先跑它再改进,形成"基线即强基线"的生态。
对后来者的直接建议:在 CAS2023 这类 100 例量级的 3D 血管分割任务上,先把 nnU-Net 端到端跑通、拿到接近 0.88 的分数,再谈网络结构创新——跳过这一步直接上 Transformer,很可能不如一个调好的 nnU-Net。
7.2.1 nnU-Net 的三步上手路径
给第一次接触 CAS2023 的工程团队一条最小可行路径:
步骤 1:环境
pip install nnunetv2 (或原始 nnUNet)
准备 nnUNet_raw/Dataset001_CAS2023/{imagesTr,labelsTr,dataset.json}
步骤 2:转换与规划
nnUNetv2_plan_and_preprocess -d 1 --verify_dataset_integrity
框架自动推断 patch 尺寸、spacing、网络深度(约 128³ patch)
步骤 3:训练与推理
nnUNetv2_train 1 3d_fullres 0 # 单折先验证流程
nnUNetv2_predict -i imagesTs -o pred -d 1 -c 3d_fullres
后处理:最大连通域 + 形态学闭运算
按 UW 的经验(第 9 名),这套默认管线无需任何自定义即能进入榜单前十。改进空间主要在数据增强(边缘增强,SZTU-IME 的做法)、损失函数(hard example mining,ISMRM 摘要的做法)与模型集成(多配置 nnU-Net 集成)。
7.2.2 榜单方法的方法论归纳
把 §4.3 的三条公开路线抽象成可迁移的经验:
- 纯基线也够强(UW):说明任务本身的"可解性"高,难点不在网络结构而在数据与后处理;
- 集成提升稳健性(SZTU-IME):多参数 nnU-Net 集成 + 边缘增强,说明"数据增强 + 模型平均"比单点结构创新更能稳定提分;
- Transformer 不自动占优(ISMRM):SwinUNETR 在 100 例小样本上能接近 CNN,但无压倒性优势——与"小样本 3D 分割中 CNN+强增强仍稳"的普遍经验一致。
7.3 评测指标的可复现实现
DSC 与 AHD 的实现细节会显著影响分数,复现时要注意:
| 指标 | 常见陷阱 |
|---|---|
| DSC | 空掩码(全背景)病例的分母处理;是否按体素计数 |
| AHD | 双向对称计算(预测→金标准 与 金标准→预测 的平均);单位(体素 vs mm);是否用归一化表面距离 |
| 狭窄区指标 | 狭窄区的定义(是否用金标准掩码的形态学细化?)未公开——这是复现的最大障碍 |
狭窄区如何界定、DSC_stenosis 具体怎么算,官方公开页面未给出定义。这意味着即便拿到测试集,第三方也无法精确复现榜单分数(除非精确知道组织方的狭窄区划定算法)。这是该挑战赛在可复现性上的硬缺陷(坑 4)。
7.4 数据预处理建议
综合数据集特性,推荐的预处理链:
1. 读取 .nii.gz,确认 spacing == (1.0, 1.0, 1.0)
2. 强度归一化:TOF-MRA 常用 z-score 或百分位裁剪(如 1%-99%)
3. 颅骨/背景裁剪:按强度阈值裁掉颈部和颅外区,缩小输入尺寸
4. 数据增强:随机旋转/翻转(注意血管无方向偏好,可 8 向翻转)、
弹性变形、gamma 扰动、加性噪声
5. 滑窗推理:patch 尺寸参考 nnU-Net 自适应结果(通常 128³ 附近)
6. 后处理:最大连通域 + 形态学闭运算,去除孤立碎片
7.5 标注质量的间接推断
官方未公开标注流程,但可以从数据推断一些线索:100 例全部有标注(coverage 100%)、标注体积中位 170 cm³ 且分布连续(17-331)——这种"连续、无异常离群"的分布,通常暗示标注要么由统一流程完成,要么经过了质量核查(否则容易混入全空或超大误标)。但这是间接推断,不能替代官方披露。使用者在报告结果时若要讨论标注质量,应把"标注流程未公开"作为已知局限声明。
7.6 狭窄区任务的实现挑战
狭窄区是全任务最微妙的部分。从工程角度看:
- 狭窄区如何定义?是金标准掩码上血管横截面变细的区段?还是病变标签?官方未说明——这意味着参赛队可能各自用不同方式理解狭窄区,而评测用的是组织方单方面的划定。
- 为什么头部队伍狭窄区分数不低?因为狭窄区往往伴随血管走行区域整体被分割出来,即使局部细节不完美,DSC_stenosis 也不会太低。
- 对使用者的含义:如果你的目标是临床狭窄定量,不要依赖 CAS2023 榜单的狭窄区分数作为"模型能做临床狭窄测量"的证据——榜单测的是"狭窄区内的血管重叠度",不是"狭窄程度测量的准确度"。
7.7 小样本 3D 分割的通用经验(从 CAS2023 提炼)
CAS2023 是"100 例 3D 医学分割"的一个标准样本,可提炼几条通用经验:
- 格式标准化先于方法创新:数据已重采样统一 spacing、遵循 nnU-Net 目录,把精力花在方法与后处理而非格式转换上;
- 强增强是必需品:100 例属小样本,随机旋转/翻转/弹性变形/强度扰动缺一不可;
- 滑窗优于下采样:面对大尺寸与小目标,滑窗保分辨率是唯一选择;
- 多指标联合评估:Dice 对细结构不敏感,必须并用 Hausdorff/边界指标;
- 后处理不可省:连通域与形态学处理对血管类拓扑敏感任务是标配。
这些经验不局限于脑动脉——任何"细长、连通、小目标、小样本"的 3D 分割任务都适用。
§8 DAIMS 评估
以库内 DAIMS 五维框架(D 可发现性 / A 可获取性 / I 可互操作 / M 元数据质量 / S 可持续性)逐项打分:
| 维度 | 评分(1-10) | 依据 |
|---|---|---|
| D 可发现性 | 8 | CodaLab 竞赛页 + Zenodo DOI 双入口可检索;"CAS2023"关键词精确;但无官方论文,学术检索命中弱 |
| A 可获取性 | 6 | 训练/测试集免申请可下载(优于 EUA 请求制);但需 CodaLab 登录、图像用途仅限竞赛、且许可口径矛盾 |
| I 可互操作 | 8 | NIfTI (.nii.gz) 标准 + nnUNet 目录结构,主流医学影像工具链(MONAI/nnU-Net/SimpleITK)直接兼容 |
| M 元数据质量 | 5 | 规格数字完备(spacing/尺寸/体积/权重);但缺采集参数、患者信息、标注流程,狭窄区指标定义缺失;第三方转引表头误写 Tumor |
| S 可持续性 | 5 | 依赖 CodaLab 平台(竞赛页面长期留存但无版本化数据 DOI);无可引用的 challenge paper;许可不清降低长期复用信心 |
| 综合评级 | 6.4/10(中) | 数据工程规范、规格清晰,但元数据深度、许可明确性、可复现性三处失分,被"半开放"结构拖累 |
对照说明:CAS2023 的 DAIMS 画像是一个典型的"工程规范但制度欠缺"的挑战赛数据集——它把数据做得很规整(标准格式、统一 spacing、清晰指标),却在许可、论文、元数据完整度这些"制度层"留下缺口。这与 ImageCAS(许可清晰、综合更高)与 SegRap(请求制、更低)各占光谱不同位置。
8.1 逐维度的改进建议
若组织方要发布 CAS2023 v2,最有效率的改进(按性价比排序):
- 明确单一许可(A/S 维度):在 CodaLab 与 Zenodo 统一口径,消除 NC/ND 冲突——这是最低成本、最高收益的修复;
- 补充元数据(M 维度):公开采集参数、患者级数量、标注流程与伦理批号;
- 公开测试金标准或评测代码(D/A/S 维度):让第三方可复现,或至少公开狭窄区划定的确定性算法;
- 迁移到稳定平台(S 维度):把数据镜像到 Zenodo/HuggingFace,赋予版本化数据 DOI;
- 发表挑战赛总结论文(D/M 维度):补上方法学描述与失败案例。
这五条对任何"挑战赛后转正式数据集"的项目都有参考价值——它们是挑战赛数据集从"一次性赛事"走向"长期基准"的必由之路。
8.2 DAIMS 与 AI-Ready 的关系
DAIMS 五维与 AI-Ready 的核心诉求(机器可读、可直接进入管线、可追溯、可持续)高度对应:D 对应"找得到",A 对应"拿得到",I 对应"读得进模型",M 对应"理解得了",S 对应"用得久"。CAS2023 在 D/I 两维表现好(可检索、格式标准),在 M/S 两维失分(元数据与可持续性),这正是它"看起来 ready、细看半 ready"的量化刻画。
8.3 三个"如果当初"的反事实
作为赛后复盘,设想三处不同选择会如何改变 CAS2023 的长期价值:
- 如果统一了许可:使用者不必在 NC/ND 之间自行判断,数据集的可复用性会显著提升,AI-Ready 评级可上一档;
- 如果发了挑战赛论文:方法学的可引用性、失败案例分析、基线复现都会有着落,"CAS2023 paper"的检索不再落空;
- 如果公开了测试金标准或评测代码:第三方可独立复现榜单,数据集的科学价值(而不仅是排名价值)才能真正释放。
这三条反事实恰好是医学挑战赛数据集"从赛事走向基准"的三个关键动作——CAS2023 的意义之一,就是提供了一个"缺了这三步会怎样"的鲜活样本。
§9 与库内条目的关系
9.1 家族图谱
- TopBrain 2.0(rid 632):最直接的同域继任者。CAS2023 是单类脑动脉分割的"原型",TopBrain 把它扩展为全脑 48 类(动脉+静脉)CTA+MRA 分割,并加入狭窄/闭塞临床任务。读 CAS2023 理解起点,读 TopBrain 2.0 看演进方向。
- TopAneu 2026(rid 637):同颅内血管病理家族。TopAneu 做血管特异性颅内动脉瘤挑战,CAS2023 做脑动脉分割——动脉瘤检出依赖准确的血管分割,两者上下游相关。
- ImageCAS(rid 549):血管分割姊妹数据集(冠脉 vs 脑动脉)。两者是"大规模开放(ImageCAS)vs 挑战赛受限(CAS2023)"两种建设哲学的对照,选型时应并读。
- ATLAS v2(rid 489):卒中病灶分割。与 CAS2023 共享脑血管病临床对象(病因血管 vs 结果病灶),临床链条互补。
- orCaScore(rid 776):冠脉钙化评分评测框架。同属心血管影像评测家族,方法论(指标设计、排行榜)可对照。
- IXI Brain(rid 482):脑 MRI 多序列基准。脑影像基础对照,与 CAS2023 共享解剖区(脑)不同模态。
- BraTS(rid 24):脑肿瘤分割,同 MICCAI 脑影像挑战赛谱系,是"挑战赛数据集"方法论的经典参照。
- SegRap(rid 679)/ PDDCA(rid 454):MICCAI 分割挑战赛(鼻咽癌双模态 CT / 头颈 OAR),挑战赛组织与获取机制(EUA 请求制)的对照样本。
9.2 检索路径建议
- 检索词组合:“CAS2023” 或 “Cerebral Artery Segmentation Challenge” + “MICCAI 2023”;注意与"ImageCAS"(冠脉)、“TopCow”(Willis 环)区分。
- 若目标是找数据:CodaLab competitions/9804(训练集直下);若需更大规模/更开放许可 → ImageCAS 或 TopBrain 2.0。
- 若目标是引用榜单:引 CodaLab LeaderBoard(注明 2023-09-05 公布),并提示测试集标签不公开、头部差距小于评测波动。
- 若目标是做脑血管分割方法:CAS2023(TOF-MRA 单类)+ TopBrain 2.0(CTA+MRA 多类)联合使用,前者验证基础能力、后者覆盖完整血管解剖。
9.3 与影像分割挑战赛家族的定位
CAS2023 代表了一类特定的数据集形态:“竞赛驱动、平台托管、单任务、受限许可”——与 SegRap(EUA 请求制)、BraTS(开放+论文完备)、ImageCAS(大规模+Apache)共同构成库内医学分割数据集的光谱。它的教学价值在于:演示了"挑战赛能快速聚集社区注意力,但如果制度层(许可/论文/元数据)没跟上,数据集的长期可复用性会受限"这一规律。
9.4 两条推荐的组合使用路径
路径 A:脑血管分割方法研究
CAS2023(TOF-MRA 单类,入门与基线)
↓ 方法验证通过
TopBrain 2.0(CTA+MRA 48 类,多类扩展)
↓ 临床任务延伸
TopAneu 2026(动脉瘤检测,病变级)
路径 B:卒中影像全链条
CAS2023(血管层:脑动脉分割,病因通道)
+
ATLAS v2(病灶层:慢性卒中病灶,临床结果)
↓
血管+病灶联合分析(病因→结果的可解释建模)
9.5 为什么本条目值得与 ImageCAS 并读
两者是 2023 年血管分割的"双子星",构建哲学截然不同:ImageCAS 用 1,000 例单中心数据 + Apache 2.0 换取最大化的可复用性;CAS2023 用挑战赛机制 + 临床针对性(狭窄)+ 受限许可换取社区关注度。一个要"广而开放",一个要"专而有赛"。把它们并读,能看清"数据集建设目标如何决定许可与规模选择"——这是库内数据集方法学研究的一个绝佳对照。
§10 避坑清单:六个已踩过的坑
坑 1:许可口径自相矛盾。CodaLab 官方 Terms 写 “CC BY NC”,Zenodo(DOI 10.5281/zenodo.7839970)写 “CC BY-ND 4.0”——NC(非商业)与 ND(禁演绎)是不同条款,二者不可互换。任何用途前先与组织者确认适用许可,切勿照搬单一来源;引用时须双记并注冲突。
坑 2:图像用途仅限本挑战赛。CodaLab Requirements 原文 “Use of images will be restricted solely to this challenge…not to use the images in any other capacity”——这让数据的可再分发性与商用性高度受限。看到"公开可下载"就假设"可自由使用"是典型误判。
坑 3:无官方挑战赛论文。组织方明示不先发 challenge paper,Article Address 始终标注为待定。检索"CAS2023 paper"会命中参赛队的自述报告(如 SZTU、GitHub orouskhani),而非官方方法学论文——引用时应标注来源性质(参赛方自述 vs 组织方文档)。
坑 4:狭窄区指标定义未公开。DSC_stenosis / AHD_stenosis 是榜单区分度的关键,但"狭窄区如何划定、如何计算"官方未披露。第三方即使拿到测试数据也无法精确复现榜单——报告独立复现结果时须声明指标口径可能与官方不同。
坑 5:元数据关键字段缺失。患者级数量、采集医院、扫描参数、伦理批号、标注流程(标注人数/资质/是否多层复核)在公开页面全部缺失。做合规审查或方法学研究时,这些缺失本身就是必须记录的结论——不要假设它们存在。
坑 6:日期与作者口径漂移。训练数据发布,CodaLab Timeline 计划写 “Apr 15, 2023”,实际 Updates 记录为 "2023-05-15"上传,openmedlab 转引写 “Publication Date: April, 2023”;作者数,CodaLab 列 12 位清华作者(含 Han Jiang),openmedlab/Zenodo 列 11 位(缺 Han Jiang)。逐条存照,引用时说明口径来源。
§11 总结
FAQ(高频问答 30 问)
A. 基础认知
Q1:CAS2023 是数据集还是比赛?
两者都是——它是 MICCAI 2023 举办的脑动脉分割挑战赛(比赛),配套提供训练/测试数据集与在线评测平台(数据)。数据与规则是同一个包。
Q2:名字怎么读、怎么拼?
全称 Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023,简称 CAS2023 或 CAS 2023。注意与 ImageCAS(冠脉 CTA 分割)不是一回事——两者只共享 “CAS” 缩写。
Q3:谁组织的?
清华大学(陈慧军 Huijun Chen、赵锡海 Xihai Zhao 领衔)与华盛顿大学(Chun Yuan、Niranjan Balu),由 MICCAI 2023 与 SMRA 2023 支持。
Q4:什么时候办的?
2023 年:训练集 5 月上线,测试期 8 月 16-22 日,排名 9 月 5 日公布,10 月在 MICCAI/SMRA 2023 演讲。
Q5:有官方论文吗?
没有。组织方明确不先发 challenge paper,Article Address 始终标注为待定。可引的是 CodaLab 官方页、Zenodo 说明 pdf 与参赛方自述报告。
B. 数据与获取
Q6:数据多少、在哪下?
训练 100 例 + 测试 50 例,在 CodaLab competitions/9804 > Participate > Files 下载(训练集 Public Data,测试集 Starting Kit)。
Q7:什么模态、什么格式?
3D TOF-MRA(飞行时间磁共振血管造影),.nii.gz,nnUNet 目录结构,重采样到 1mm 各向同性。
Q8:标注是什么?
单类二值脑动脉掩码——只标动脉,不分段、不标狭窄。标注体积 17-331 cm³,中位 170 cm³。
Q9:能商用吗?
不建议——CodaLab Terms 写 CC BY NC,Zenodo 写 CC BY-ND 4.0,且 Requirements 限制图像仅限本挑战赛用途(坑 1、坑 2)。商用前须与组织者书面确认。
Q10:有镜像或 HF 版本吗?
没有。CAS2023 无 HuggingFace 镜像、无独立 Zenodo 数据 DOI、无官方 GitHub 数据仓,获取完全依赖 CodaLab 平台。
C. 评测与榜单
Q11:怎么排名的?
四指标加权:Final Score = 35%×DSC + 35%×AHD + 15%×DSC_stenosis + 15%×AHD_stenosis。
Q12:谁第一?
PhiWCH 0.88284;SVCC 0.88276、BIT-BUAA-BNU 0.8825 分列二三。前 8 名仅差 0.0015。
Q13:为什么头部这么挤?
任务天花板不高(单类分割,大家都能做到 0.88 附近),区分度只能来自细节,加之测试集只有 50 例,评测本身的波动可能大于头部差距——所以"第一名"不宜过度解读。
Q14:狭窄区指标为什么单独设?
临床最关心狭窄段(血管最细、信号最弱、最难分),用它 30% 的权重把临床痛点单独计分。SVCC 靠窄区指标反超拿下总榜第二。
Q15:主流方法是什么?
nnU-Net。第 9 名 UW 用纯默认配置即进前十;第 6 名 SZTU-IME 用多参数 nnU-Net 集成 + 边缘增强。
Q16:为什么 nnU-Net 这么强?
自动配置(自适应 spacing/尺寸/patch)+ 强数据增强(小样本关键)+ 滑窗推理(保小血管)+ 社区惯性(大家都先跑它)。
D. 技术细节
Q17:TOF-MRA 分割难在哪?
小血管信号弱(慢流/平面内流)、脑动脉网络复杂且个体差异大、尺寸跨度大。狭窄段是难中之难。
Q18:复现榜单分数容易吗?
不容易——测试集标签不公开,且狭窄区指标(DSC_stenosis 怎么算)官方未披露定义。第三方无法精确复现(坑 4)。
Q19:数据里有没有患者信息?
公开页面没有。患者级数量、采集医院、扫描参数、伦理批号全部缺失(坑 5)。做合规审查时须把缺失本身记为结论。
Q20:如果只记住一件事?
CAS2023 是脑动脉分割公开化的起点,但它的"半开放"属性(许可矛盾、用途受限、无论文、无测试金标准)提醒每个使用者:能下到手的数据,不等于能放心使用的数据。
E. 科研与合规
Q21:我要发论文,能引 CAS2023 吗?
可以,但需披露:①数据获取自 CodaLab competitions/9804;②无官方论文,引用组织方页面与 Zenodo;③许可口径矛盾(坑 1),说明你的用途依据。不要只写"CC BY"。
Q22:审稿人问"数据可复现吗"怎么答?
诚实答:数据可下载,但测试集标签不公开、狭窄区指标定义未公开,第三方无法精确复现榜单分数(坑 4)。你能复现的是训练/验证流程,不是官方排名。
Q23:能把 CAS2023 和其他数据集合并训练吗?
技术上可以,但许可上需谨慎——CAS2023 的"仅限本挑战赛用途"限制会传导到合并数据集。若必须合并,优先选许可兼容(如 ImageCAS Apache 2.0)的部分,并就 CAS2023 单独确认。
Q24:CAS2023 和 TopBrain 能一起用吗?
推荐组合。CAS2023(TOF-MRA 单类)做基础验证与 nnU-Net 基线,TopBrain 2.0(CTA+MRA 48 类)做多类扩展。两者模态与任务互补,但需分别核查各自许可。
Q25:数据集会不会更新(v2)?
未见公开计划。Zenodo 记录为 v1(2023-04-18),此后无版本更新。若有后继挑战赛(CAS 第二届)出现,按维护触发点更新(附录 S)。
Q26:怎么判断一篇论文用的是不是 CAS2023?
看是否引用 codalab.lisn.upsaclay.fr/competitions/9804 或 “CAS2023”,以及是否报告 100 训练/50 测试的规模。注意区分 ImageCAS(冠脉)与 CAS2023(脑动脉)。
F. 复现与工程
Q27:跑通 nnU-Net 需要多少显存?
3D fullres 模式通常需 10-16GB(取决于自适应 patch 尺寸)。CAS2023 尺寸跨度大,nnU-Net 会按中位尺寸规划 patch,一般单卡 16GB 可跑。
Q28:训练多久能到 0.88?
参考 UW 经验,纯 nnU-Net 默认配置训练即可接近榜单水平;具体轮数依硬件与折数而定,无官方推荐值。建议先用单折验证流程,再折数扩展。
Q29:后处理影响大吗?
大。连通域后处理直接影响 AHD(边界指标)——去掉孤立碎片能显著改善 Hausdorff 类指标。但官方是否做后处理、怎么做,未公开,故你的分数与榜单不可直接比。
Q30:做外部验证用什么数据?
可用 ImageCAS(冠脉,验证血管分割泛化性)或 TopBrain(脑血管多类)。但跨血管床迁移需重新训练或微调,不能直接套用 CAS2023 模型。
事实清单(硬事实 30 条)
- CAS2023 全称 Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023,MICCAI 2023 首届脑动脉分割挑战赛。
- 组织者:清华大学(陈慧军、赵锡海领衔)+ 华盛顿大学(Chun Yuan、Niranjan Balu)。
- 支持方:MICCAI 2023 + SMRA 2023;奖金由 TS Imaging 赞助($4000/$1500/$500)。
- 主页:https://codalab.lisn.upsaclay.fr/competitions/9804 。
- 关联 Zenodo:DOI 10.5281/zenodo.7839970,2023-04-18 发布,v1,11 作者。
- 数据模态:3D TOF-MRA(飞行时间磁共振血管造影)。
- 训练集 100 例(带二值掩码),测试集 50 例(隐藏标签),共 150 例。
- 体素间距:1.00×1.00×1.00 mm(各向同性,min=median=max)。
- 图像尺寸:min (208,320,96) / median (640,640,150) / max (784,784,255)。
- 二维切片总数:14,349(基于 100 训练例)。
- 标注:单类二值脑动脉掩码,覆盖 100%(训练集)。
- 标注体积:min 17 / median 170 / max 331 cm³。
- 文件格式:.nii.gz,nnUNet 目录结构(imagesTr/labelsTr/dataset.json)。
- 评测指标:DSC、AHD、DSC_stenosis、AHD_stenosis 四项。
- 加权公式:35%×DSC + 35%×AHD + 15%×DSC_stenosis + 15%×AHD_stenosis。
- 冠军 PhiWCH 0.88284;亚军 SVCC 0.88276;季军 BIT-BUAA-BNU 0.8825。
- 前 8 名 SCORE 仅差 0.0015(0.88284→0.88138)。
- 有效排名队伍 21 支;榜末 Chinese Academy of Sciences Brain Imaging Platform 0.6492。
- 时间线:训练集 2023-05-15 上线;测试期 2023-08-16 开放、2023-08-22 截止(延期);2023-09-05 公布排名。
- 测试期因格式错误导致提交失败,截止日延至 2023-08-22 23:59 UTC(官方 Updates)。
- 提交限制:每人每天 3 次、总计 10 次;最新成功提交自动计入,可手动切换;测试期排行榜不公开。
- 许可口径一:CodaLab Terms “CC BY NC”。
- 许可口径二:Zenodo 记录 “CC BY-ND 4.0”。
- 图像使用限制:CodaLab Requirements 第 1 条——仅限本挑战赛用途。
- 无官方 challenge paper(Article Address 标注为待定)。
- 第 9 名 UW 使用纯 nnU-Net 默认配置(batch size 2 + Dice+CE)。
- 第 6 名 SZTU-IME 使用多参数 nnU-Net 集成 + 边缘增强。
- ISMRM 2024 摘要(SwinUNETR + hard example mining):平均 Dice 0.844、狭窄区 0.889(80 训练/20 内部验证)。
- 联系邮箱:shz21@mails.tsinghua.edu.cn(组织者账号 sunhaozhong)。
- 患者级数量、采集医院、扫描参数、伦理批号、标注流程均未公开。
补充事实(延伸 8 条)
- CAS2023 是 MICCAI 上首次举办的脑动脉分割挑战赛(组织方自述"the first cerebral artery segmentation challenge in MICCAI 2023")。
- 挑战赛由 CodaLab LISN(Université Paris-Saclay)平台托管,竞赛页地址 competitions/9804,平台时间跨度至今可访问。
- 获奖队伍受邀在 SMRA 2023 与 MICCAI 2023 做报告(Presentation at MICCAI 2023 / SMRA 2023,2023-10)。
- 每队每日提交上限 3 次、总计上限 10 次;最新成功提交自动计入排名,可手动切换。
- 训练集 zip 名 CAS2023_trainingset,测试集 CAS2023_testdataset_&example&fix,测试数据在 testdata 路径下。
- 组织方曾修正 cases 36/37 的 Excel pos_s 列错误(2023-06-21 更新)。
- 数据覆盖临床相关血管疾病谱:动脉硬化、夹层、动脉炎、烟雾病、可逆性脑血管收缩综合征。
- 榜单共 21 支有效队伍,第一名与最后一名 SCORE 差 0.23364(0.88284 vs 0.6492),头部与尾部差距显著。
术语表(24 条)
| 术语 | 释义 |
|---|---|
| CAS2023 | Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023,MICCAI 2023 首届脑动脉分割挑战赛 |
| TOF-MRA | Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography,飞行时间磁共振血管造影,无需造影剂 |
| MRA | Magnetic Resonance Angiography,磁共振血管造影 |
| 脑动脉分割 | 从影像中勾出脑动脉树的体素级任务 |
| 颅内动脉狭窄 | 颅内动脉管腔变窄,缺血性卒中主要病因之一 |
| 缺血性卒中 | 脑血管阻塞导致的脑组织缺血坏死 |
| DSC | Dice Similarity Coefficient,重叠度指标 |
| AHD | Average Hausdorff Distance,平均豪斯多夫距离,边界误差指标 |
| DSC_stenosis | 狭窄区域内的 Dice |
| AHD_stenosis | 狭窄区域内的 AHD |
| 各向同性 | 体素三方向间距相等(此处 1mm) |
| 重采样 | 把体数据插值到统一网格 |
| NIfTI / .nii.gz | 神经影像常用格式(及 gzip 压缩版) |
| nnU-Net | 自配置医学分割框架,本挑战赛事实基线 |
| nnUNet 目录结构 | imagesTr/labelsTr/dataset.json 的数据组织方式 |
| 滑窗推理 | 大图分块预测再拼接,保小结构 |
| 连通域后处理 | 去除孤立碎片的形态学处理 |
| CodaLab | 竞赛托管与评测平台(LISN UPSaclay) |
| SMRA | Society of Magnetic Resonance Angiography,磁共振血管造影学会 |
| MICCAI | 医学影像计算与计算机辅助干预国际会议 |
| Challenge paper | 挑战赛方法学总结论文(本赛无) |
| 隐藏测试集 | 标签不公开、仅供线上评测的测试集 |
| 半开放数据集 | 可下载但用途/许可受限的数据(本条目典型) |
| DAIMS | 可发现性/可获取性/可互操作/元数据/可持续性五维评估框架 |
| FAQ | Frequently Asked Questions,高频问答 |
| Zenodo | CERN 运营的开放数据/软件归档平台 |
| DOI | Digital Object Identifier,数字对象唯一标识符 |
附录
附录 A:条目信息速查卡
| 项 | 值 |
|---|---|
| 条目名 | CAS2023(Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023) |
| url_name | cas-2023 |
| 类型 | 挑战赛数据集(MICCAI 2023) |
| 组织 | 清华大学 + 华盛顿大学 |
| 规模 | 训练 100 + 测试 50 = 150 例 |
| 模态 | 3D TOF-MRA,1mm 各向同性 |
| 许可 | 双口径(CodaLab CC BY NC vs Zenodo CC BY-ND 4.0) |
| 主页 | codalab.lisn.upsaclay.fr/competitions/9804 |
| 抓取时点 | 2026-09-30 |
| 库内互链 | topbrain2026(632)/topaneu2026(637)/imagecas(549)/atlas-v2(489)/orcascore(776) |
附录 B:DAIMS 评估全表
| 维度 | 评分 | 依据 |
|---|---|---|
| D 可发现性 | 8 | CodaLab+Zenodo 双入口;无官方论文致学术检索弱 |
| A 可获取性 | 6 | 免申请可下但需登录、用途受限、许可矛盾 |
| I 可互操作 | 8 | NIfTI + nnUNet 标准,主流工具链兼容 |
| M 元数据质量 | 5 | 规格完备但缺采集参数/患者信息/标注流程;狭窄区定义缺失 |
| S 可持续性 | 5 | 依赖 CodaLab 平台、无版本化数据 DOI、无 challenge paper |
| 综合评级 | 6.4/10(中) | 工程规范、制度层欠缺 |
附录 C:逐项证据链自证
| 关键数字 | 来源 | 位置 |
|---|---|---|
| 训练 100 / 测试 50 | CodaLab 官方页 Overview/Submission | 竞赛页 |
| spacing 1.00×1.00×1.00mm / 尺寸三档 | openmedlab CAS2023.md Resolution Details | GitHub |
| 14,349 切片 | openmedlab CAS2023.md | GitHub |
| 标注体积 17/170/331 cm³ | openmedlab CAS2023.md Label Statistics | GitHub |
| 四指标 + 加权公式 | CodaLab Evaluation Criteria | 竞赛页 |
| 最终排名全表 | CodaLab LeaderBoard(2023-09-05) | 竞赛页 |
| CC BY NC | CodaLab Terms and Conditions | 竞赛页 |
| CC BY-ND 4.0 | Zenodo 7839970 metadata | zenodo.org |
| 图像仅限挑战赛用途 | CodaLab Requirements 第 1 条 | 竞赛页 |
| 时间线 | CodaLab Timeline + Updates | 竞赛页 |
| 组织者名单 | CodaLab Organizers + Zenodo creators | 两源 |
附录 D:数据获取决策树
需要脑动脉/血管分割数据?
├── 只要能下到手、学术研究用
│ └── CodaLab competitions/9804 > Participate > Files(训练 100 + 测试 50)
├── 需要开放许可(可商用/可再分发)
│ ├── 冠脉 CTA → ImageCAS(rid 549,Apache 2.0,1,000 例)
│ └── 脑血管多类 → TopBrain 2.0(rid 632,CTA+MRA,48 类)
├── 需要更大规模
│ └── ImageCAS(1,000 例)或 TopBrain 2.0
├── 需要 TOF-MRA 脑动脉专用
│ └── CAS2023(目前少数公开选项之一)
└── 需要测试金标准做复现
└── 不满足(测试标签不公开)——改用论文自带验证集的数据集
附录 E:双口径登记表
| # | 项 | 口径 A | 口径 B | 处理 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 许可 | CC BY NC(CodaLab Terms) | CC BY-ND 4.0(Zenodo) | 双记,用前与组织者确认 |
| 2 | 训练集发布 | Apr 15 2023(Timeline 计划) | 2023-05-15(Updates 实际) | 按实际上传日引用 |
| 3 | 作者数 | 12 清华 + 2 UW(CodaLab) | 11 + 2 UW(Zenodo/openmedlab,缺 Han Jiang) | 以 CodaLab 为准并注 |
| 4 | 概述表头 | 正确(脑动脉) | “Tumor”(openmedlab 模板残留) | 以 CodaLab 语义为准 |
附录 F:缩写速查
| 缩写 | 全称 |
|---|---|
| CAS2023 | Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023 |
| TOF-MRA | Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography |
| MRA | Magnetic Resonance Angiography |
| DSC | Dice Similarity Coefficient |
| AHD | Average Hausdorff Distance |
| SMRA | Society of Magnetic Resonance Angiography |
| MICCAI | Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention |
| nnU-Net | no-new-U-Net(自配置分割框架) |
| DAIMS | Discoverability/Accessibility/Interoperability/Metadata/Sustainability |
| EUA | End User Agreement(最终用户协议) |
附录 G:基于本数据集的研究检查清单(10 项)
- 许可核对:确认你的用途落在哪一层(竞赛/学术/商用);许可口径矛盾(坑 1),务必与组织者书面确认。
- 用途边界:图像仅限本挑战赛用途(坑 2)——超出范围前先获授权。
- 引用规范:引 CodaLab competitions/9804 + Zenodo 7839970;注明无官方 challenge paper(坑 3)。
- 指标口径声明:复现时说明你没用官方狭窄区定义(未公开,坑 4),分数不可直接对比榜单。
- 元数据缺失记录:采集参数/患者信息/标注流程缺失(坑 5)本身就是须披露的局限。
- 基线复现:先用 nnU-Net 默认配置建立 ~0.88 基线,再谈方法创新。
- 预处理一致性:确认 spacing=1mm、强度归一化策略(z-score/百分位裁剪)并在文中声明。
- 后处理透明:连通域/形态学后处理会显著影响 AHD,须在方法节写明。
- 规模认知:100 例属小样本,注意过拟合;报告用交叉验证而非单次划分。
- 时点存照:榜单与规则随时点固定(2023-09-05 公布),引用存照抓取日期。
附录 H:挑战赛关键日期表
| 日期 | 事件 |
|---|---|
| 2023-04-15 | 计划训练数据发布日(后顺延) |
| 2023-05-15 | 训练集实际上线,Ranking phase 起始 |
| 2023-06-21 | 发布评估 Starting Kit;修正 cases 36/37 pos_s 列 |
| 2023-08-16 | 测试集发布,提交口开放 |
| 2023-08-22 | 测试期截止(延至 23:59 UTC) |
| 2023-09-05 | 最终排名公布 |
| 2023-10-01 | 公布获奖队伍 |
| 2023-10 | MICCAI 2023 与 SMRA 2023 演讲 |
附录 I:本条目生产档案
- 生产通道:cas-2023 正选(无改道;三轮搜索三源互证通过)
- 事实研究:WebSearch×3 + WebFetch×2(CodaLab 官方页 + Zenodo)+ openmedlab 转引 + ISMRM 摘要 + 库内反查
- FACTS.md:writing/cas-2023/FACTS.md 九节
- 成稿方式:五块直写拼接(part1-5),拼接后核对章节序
- 坑点:§10 六则(坑 1-6「坑 N:」编号制)
- description:成稿时即 ≤170 字符
- 互链计划:新篇正文内链 5 处(TopBrain 2.0/TopAneu/ImageCAS/ATLAS/orCaScore)
附录 J:排行榜完整数据表(SCORE 降序)
| 排名 | 队伍 | SCORE | DSC | DSC_stenosis | AHD | AHD_stenosis |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PhiWCH | 0.88284 | 0.8760 | 0.8893 | 0.8976 | 0.8483 |
| 2 | SVCC | 0.88276 | 0.8769 | 0.9012 | 0.8902 | 0.8584 |
| 3 | BIT-BUAA-BNU | 0.8825 | 0.8754 | 0.8938 | 0.8957 | 0.8504 |
| 4 | BITer | 0.8818 | 0.8772 | 0.9032 | 0.8888 | 0.8515 |
| 5 | Infervision | 0.88170 | 0.8770 | 0.9004 | 0.8906 | 0.8501 |
| 6 | SZTU-IME | 0.88168 | 0.8777 | 0.8999 | 0.8897 | 0.8493 |
| 7 | GZHU | 0.88143 | 0.8780 | 0.8987 | 0.8895 | 0.8488 |
| 8 | blackbean | 0.88138 | 0.8757 | 0.8956 | 0.8923 | 0.8497 |
| 9 | UW | 0.8801 | 0.8765 | 0.8999 | 0.8874 | 0.8482 |
| 10 | XB | 0.8798 | 0.8737 | 0.8961 | 0.8931 | 0.8400 |
| 11 | Davide Resta | 0.8796 | 0.8637 | 0.8840 | 0.9047 | 0.8441 |
| 12 | NexToU | 0.8780 | 0.8745 | 0.8983 | 0.8840 | 0.8472 |
| 13 | BUAA_MI | 0.8762 | 0.8714 | 0.8918 | 0.8874 | 0.8415 |
| 14 | sicong | 0.8749 | 0.8693 | 0.8770 | 0.8914 | 0.8365 |
| 15 | UWUT | 0.8688 | 0.8642 | 0.8915 | 0.8726 | 0.8455 |
| 16 | CREATIS - MYRIAD | 0.8660 | 0.8648 | 0.8835 | 0.8757 | 0.8222 |
| 17 | Zehan Zhang | 0.8475 | 0.8496 | 0.8756 | 0.8412 | 0.8236 |
| 18 | Theresa Nolte | 0.8275 | 0.8215 | 0.8522 | 0.8366 | 0.7865 |
| 19 | Los Moritos | 0.7876 | 0.8332 | 0.8085 | 0.7418 | 0.7430 |
| 20 | SKMR | 0.7525 | 0.8093 | 0.8762 | 0.6267 | 0.8101 |
| 21 | 中科院脑影像平台 | 0.6492 | 0.6820 | 0.7161 | 0.6121 | 0.5776 |
附录 K:数据集规格速查(供管线配置)
| 参数 | 值 | 用途 |
|---|---|---|
| modality | TOF-MRA(单通道) | dataset.json 的 channel_names |
| labels | dataset.json 的 labels | |
| spacing | (1.0, 1.0, 1.0) | 确认无需重采样 |
| size range | (208,320,96)~(784,784,255) | 滑窗/裁剪策略 |
| file format | .nii.gz | 读入格式 |
| 训练例数 | 100 | 交叉验证折数参考 |
| 中位标注体积 | 170 cm³ | 后处理体积过滤阈值参考 |
附录 L:与相近数据集的元数据对照表
| 维度 | CAS2023 | ImageCAS(549) | TopBrain 2.0(632) |
|---|---|---|---|
| 模态 | TOF-MRA | 冠脉 CTA | CTA + MRA |
| 类别数 | 1 | 1 | 48 |
| 例数 | 100 + 50 | 1,000 | 90(50 训练 + 40 测试) |
| 格式 | .nii.gz | .nii.gz | NIfTI 16-bit LPS+ |
| 许可 | 双口径矛盾 | Apache 2.0 | open data.swiss(商用需许可) |
| 平台 | CodaLab | 官网 | Grand Challenge + Zenodo |
| 首类指标 | DSC/AHD/stensosis 四指标 | Dice | Dice + 污染指标 |
附录 M:许可核查工作流(建议)
拿到 CAS2023 数据前,先跑一遍许可核查:
1) 读 CodaLab Terms → 记录 "CC BY NC"
2) 读 Zenodo 7839970 → 记录 "CC BY-ND 4.0"
3) 读 CodaLab Requirements 第 1 条 → 记录"仅限本挑战赛用途"
4) 比对三者 → 发现 NC≠ND,用途受限,结论:许可不确定
5) 决策:
├── 学术研究且不涉及再分发 → 可在竞赛/研究框架内使用,报告披露受限许可
├── 商用/再分发 → 邮件 shz21@mails.tsinghua.edu.cn 书面确认
└── 无法确认 → 改用 ImageCAS/TopBrain 等许可清晰数据
附录 N:检索路径示范(关键词组合与查询式)
| 目标 | 推荐查询式 | 预期命中 |
|---|---|---|
| 挑战赛主页 | “Cerebral Artery Segmentation Challenge” MICCAI 2023 | CodaLab competitions/9804 |
| 数据说明 | CAS2023 dataset TOF-MRA cerebral artery | openmedlab CAS2023.md / Zenodo |
| 参赛方法 | CAS2023 nnU-Net cerebral artery segmentation | UW GitHub / SZTU 报道 / ISMRM |
| 同域竞品 | TopCow / TopBrain / TopAneu cerebral vessel | 库内 632/637 条目 |
| 反例(勿混) | ImageCAS(大写 CAS) | 冠脉 CTA 数据集,非本条目 |
检索卫生两条:一、“CAS” 是高频缩写(含 ImageCAS、CAS-Net 等),务必带上 “Cerebral Artery” 或 “TOF-MRA” 限定;二、CAS2023 无官方论文,命中多为参赛方自述或第三方转引,引用时标注来源性质。
附录 O:缩写速查(补充)
| 缩写 | 全称 |
|---|---|
| CoW | Circle of Willis(Willis 环) |
| CTA | Computed Tomography Angiography,CT 血管造影 |
| AIS | Acute Ischemic Stroke,急性缺血性卒中 |
| MRA | Magnetic Resonance Angiography |
| LPS+ | NIfTI 方向约定(Left-Posterior-Superior) |
| GS / OAR | Gleason Score / Organ at Risk(同类条目术语,仅供对照) |
附录 P:术语对照(中英)
| 中文 | 英文 |
|---|---|
| 脑动脉分割 | cerebral artery segmentation |
| 颅内动脉狭窄 | intracranial arterial stenosis |
| 飞行时间法 | time-of-flight |
| 管腔狭窄程度 | degree of luminal stenosis |
| 平均豪斯多夫距离 | average Hausdorff distance |
| 骰子相似系数 | Dice similarity coefficient |
| 狭窄区 | stenosis region |
| 隐藏测试集 | hidden test set |
| 挑战赛论文 | challenge paper |
| 最终用户协议 | end user agreement |
附录 Q:坑点档案(与 §10 对照)
| 坑 | 一句话档案 | 触发场景 |
|---|---|---|
| 坑 1 | 许可 CC BY NC vs CC BY-ND 4.0 矛盾 | 商用/引用 |
| 坑 2 | 图像仅限本挑战赛用途 | 再分发 |
| 坑 3 | 无官方 challenge paper(Article Address 标注为待定) | 文献检索 |
| 坑 4 | 狭窄区指标定义未公开 | 独立复现 |
| 坑 5 | 患者/医院/标注流程元数据缺失 | 合规审查 |
| 坑 6 | 日期与作者数口径漂移 | 著录/引用 |
附录 R:FAIR/AI-Ready 检查单
| 检查项 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| F1 全局唯一标识 | ⚠️ | Zenodo DOI 存 pdf,无数据本体 DOI |
| F2 富元数据 | ⚠️ | 规格完备,采集/标注元数据缺失 |
| A1 可访问协议 | ⚠️ | CodaLab 下载需登录;用途受限 |
| A2 元数据可访问 | ✅ | 挑战赛页与 Zenodo 均可访问 |
| I1 互操作格式 | ✅ | NIfTI + nnUNet 标准 |
| I2 词汇表引用 | ✅ | 脑动脉/TOF-MRA 标准术语 |
| R1 来源溯源 | ⚠️ | 无官方论文说明数据来源 |
| R2 许可明确 | ❌ | 双口径矛盾 |
| R3 可复现流程 | ❌ | 测试集标签不公开、狭窄区定义缺失 |
| AI-Ready 综合 | 中偏低 | 数据规范但制度层欠缺 |
附录 S:维护计划与触发点
| 触发点 | 条件 | 动作 | 优先级 |
|---|---|---|---|
| 官方论文发布 | 组织方/参赛方发布挑战赛总结论文 | 补 §2-§5 方法与失败分析 | 1 |
| 许可澄清 | 组织者明确 NC/ND 口径 | 改写 §6 与 license 字段 | 2 |
| 数据迁移 | 数据迁至 Zenodo/HF 等稳定平台 | 更新获取路径与 DOI | 3 |
| 后续赛事 | CAS 第二届/后继挑战赛 | §5 家族图谱扩行 | 4 |
| 第三方复现 | 新论文报告 CAS2023 复现分数 | §4.3 表扩行 | 5 |
附录 T:缩写速查
| 缩写 | 全称 |
|---|---|
| CAS2023 | Cerebral Artery Segmentation Challenge 2023 |
| TOF-MRA | Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography |
| MRA | Magnetic Resonance Angiography |
| DSC | Dice Similarity Coefficient |
| AHD | Average Hausdorff Distance |
| SMRA | Society of Magnetic Resonance Angiography |
| MICCAI | Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention |
| DAIMS | Discoverability/Accessibility/Interoperability/Metadata/Sustainability |
| EUA | End User Agreement |
附录 U:21 支参赛队伍名录(按最终排名)
| 排名 | 队伍 | 机构线索 |
|---|---|---|
| 1 | PhiWCH | 中外混合团队 |
| 2 | SVCC | 高校(stroke/vessel 方向) |
| 3 | BIT-BUAA-BNU | 北京理工 + 北航 + 北师大联合 |
| 4 | BITer | 北京理工大学 |
| 5 | Infervision | 推想医疗(企业) |
| 6 | SZTU-IME | 深圳技术大学健康与环境工程学院 |
| 7 | GZHU | 广州大学 |
| 8 | blackbean | 个人/团队 |
| 9 | UW | 华盛顿大学(GitHub orouskhani 开源) |
| 10 | XB | 个人/团队 |
| 11 | Davide Resta | 个人(意大利籍推测) |
| 12 | NexToU | 团队 |
| 13 | BUAA_MI | 北航医学影像 |
| 14 | sicong | 个人 |
| 15 | UWUT | 华盛顿大学 + 多伦多方向联合推测 |
| 16 | CREATIS - MYRIAD | 法国里昂 CREATIS 实验室 |
| 17 | Zehan Zhang | 个人 |
| 18 | Theresa Nolte | 个人(慕尼黑工大方向推测) |
| 19 | Los Moritos | 团队 |
| 20 | SKMR | 团队 |
| 21 | Chinese Academy of Sciences Brain Imaging Platform | 中科院脑影像平台 |
注:机构线索多为团队名推断,非官方披露——仅作检索导航用。
附录 V:TOF-MRA 原理速览
TOF-MRA(飞行时间磁共振血管造影)利用流入增强效应成像:静止组织在射频脉冲反复激发下磁化矢量饱和、信号变弱,而流入成像层面的新鲜自旋未被饱和、信号强,因此血流在图像上呈高信号,背景组织呈低信号。这一机制决定了:
- 优势:无需造影剂(无对比剂过敏/肾损伤风险),无创,适合筛查与随访;
- 弱点:慢流/涡流区域(如狭窄段、动脉瘤内)信号丢失,小血管因体素内相位离散而信号弱——这正是 CAS2023 分割任务的困难来源;
- 临床定位:颅内动脉狭窄、闭塞、动脉瘤、烟雾病等的无创评估,与 CTA 互为补充。
理解原理有助于解释数据集的两个特征:为何"狭窄区"被单独评测(信号最易丢失处),以及为何"各向同性 1mm 重采样"有利(还原小血管对比度)。
附录 W:数据字典(推断口径)
基于 openmedlab 转引与挑战赛提交规范推断的数据组织(非官方数据字典,以实际下载为准):
| 字段/文件 | 类型 | 语义 |
|---|---|---|
| imagesTr/*.nii.gz | float NIfTI | 训练图像(TOF-MRA 原始强度) |
| labelsTr/*.nii.gz | uint8 NIfTI | 训练标签(0=背景,1=脑动脉) |
| dataset.json | JSON | nnUNet 数据集描述(modality/labels/tensorImageSize) |
| meta.csv(旧版口径) | CSV | 图像/mask 配对与 Spacing/Position 信息 |
| result/000.nii.gz…050.nii.gz | uint8 NIfTI | 测试预测(提交格式) |
| team_info.txt | 文本 | 提交队信息(队名/成员/邮箱/机构) |
提醒:训练集早期版本含 meta.csv(记录 Spacing/Position,官方曾修正 cases 36/37 的 pos_s 列),nnUNet 目录版本可能不含此文件——依下载版本为准。
附录 X:常见误用与纠正
| 误用 | 纠正 |
|---|---|
| 写"CAS2023 采用 CC BY 许可" | 错。双口径:CC BY NC vs CC BY-ND 4.0(坑 1) |
| 写"CAS2023 数据集可自由商用" | 错。图像仅限本挑战赛用途(坑 2) |
| 引用"CAS2023 论文(作者 XXX)" | 无官方论文;引用组织方页面 + Zenodo(坑 3) |
| 用 CAS2023 榜单分数做临床狭窄测量证据 | 过度解读;榜单测血管重叠度而非狭窄程度精度(§7.6) |
| 把"CAS2023"与"ImageCAS"混为一谈 | 前者脑动脉 TOF-MRA,后者冠脉 CTA |
| 认为头部第一名方法最优 | 前 8 名差 0.0015,落在评测噪声带(§4.6) |
附录 Y:赛事工作流时序图(文字版)
2023-04-15 计划发布训练数据(官方 Timeline 字段)
2023-05-15 训练集实际上线 ──► 参赛者下载 100 例,本地开发
2023-06-21 发布评估 Starting Kit;修正 cases 36/37 pos_s 列
2023-08-16 测试集发布(50 例)──► 提交口开放
2023-08-22 测试期截止(延长至 23:59 UTC)
2023-08-16 ~ 提交窗口:每队每日 3 次、总计 10 次;CodaLab 云端打分(20-30 min/次)
2023-09-05 最终排名公布(21 队)
2023-10-01 公布获奖队伍
2023-10 MICCAI 2023 + SMRA 2023 演讲
(Competition Ends 字段:Never)
附录 Z:术语对照(中英补充)
| 中文 | 英文 |
|---|---|
| 流入增强效应 | flow-related enhancement |
| 饱和效应 | saturation effect |
| 各向同性 | isotropic |
| 插值模糊 | interpolation blurring |
| 拓扑连通 | topological connectivity |
| 连通域 | connected component |
| 形态学闭运算 | morphological closing |
| 过拟合排行榜 | leaderboard overfitting |
| 评测噪声 | evaluation noise |
| 隐藏标签 | hidden labels |
附录 AA:一页纸摘要(供速览)
是什么:MICCAI 2023 首届脑动脉分割挑战赛(CAS2023),及其 100 例训练 + 50 例测试的 3D TOF-MRA 脑动脉二值分割数据集。
谁做的:清华大学(陈慧军/赵锡海领衔)+ 华盛顿大学(Chun Yuan/Niranjan Balu),MICCAI 2023 + SMRA 2023 支持。
数据规格:3D TOF-MRA,1mm 各向同性,.nii.gz,nnUNet 目录;标注单类二值,体积 17-331 cm³,中位 170 cm³;14,349 张切片。
任务与评测:脑动脉二值分割;四指标加权(35% DSC + 35% AHD + 15% 狭窄区 DSC + 15% 狭窄区 AHD)。
榜单:21 队;冠军 PhiWCH 0.88284;前 8 名仅差 0.0015;nnU-Net 是事实基线。
怎么拿:CodaLab competitions/9804 下载。
最大风险:许可双口径矛盾(CC BY NC vs CC BY-ND 4.0)+ 图像用途仅限本挑战赛 + 无官方论文 + 无测试金标准。
一句话:数据规格规范的脑动脉分割入门基准,但制度层未跟上——用前必查许可。
尾注
本条目为 AI-Ready Wikipedia 数据集条目,生产于 2026-09-30,抓取与核验时点见附录 A。事实陈述以 CodaLab 官方竞赛页(competitions/9804)、Zenodo 记录(DOI 10.5281/zenodo.7839970)与 openmedlab Awesome-Medical-Dataset 转引为源;许可口径矛盾(CC BY NC vs CC BY-ND 4.0)、作者数口径差异、训练集发布日漂移、第三方表头笔误等原始文档缺陷已在坑点与附录 E 存照。条目与库内 TopBrain 2.0(rid 632)、TopAneu 2026(rid 637)、ImageCAS(rid 549)、ATLAS v2(rid 489)、orCaScore(rid 776)等条目互链,构成脑血管与血管分割家族的检索面。
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