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INFOBOX — ULS23 一屏速览
维度 内容 本质 首个公开的 CT 胸腹盆 3D 通用病灶分割基准 + 挑战赛 + 公开基线模型三合一 主办 Radboud UMC 的 DIAG 组(Max de Grauw、Bram van Ginneken、Alessa Hering);合作方 NIH(Ronald Summers 团队) 论文 Medical Image Analysis 2025;102:103525(doi:10.1016/j.media.2025.103525;PMID 40054149) 训练规模 38,693 病灶(完全 + 部分标注),覆盖胸腹盆,含胰腺/结肠/骨挑战性病灶 评测规模 775 病灶 / 284 患者,两中心 multi-centre,type II 挑战格式(测试掩码不公开) 数据构成 聚合 10 个公开 CT 数据集 + Radboudumc 新增胰腺/骨自采标注(Part1 含 750 DeepLesion + 744 bone + 124 pancreas) 任务 单点击/检测框给定病灶 → 输出 3D 分割掩码(服务 RECIST 测量、radiomics、纵向追踪) 基线模型 nnU-Net v2 半监督/mixed-supervision,平均 Dice 0.703 ± 0.240 许可 数据本体 CC BY-NC-SA 4.0;论文 CC BY 4.0;基线模型随 Zenodo 10777532 发布 获取 训练数据 Zenodo 分 Part1-6 公开直下(约 15.9 GB);基线模型 Grand Challenge 可直接调用 库内互链 deeplesion(上游最大子集)、kits23、lidc-idri、luna16、ct-org、totalsegmentator、btcv、autopet 系列、amos、abdomenct-1k 一句话 过去做 ULS 只能靠 DeepLesion 的单层面 RECIST 直径,ULS23 第一次给出可复现的 3D 通用病灶分割基准与开箱基线
ULS23 是 CT 通用病灶分割(Universal Lesion Segmentation, ULS)从"每个团队各写各的"走向"有统一尺子"的转折点。在此之前,几乎所有 ULS 研究都重度依赖 DeepLesion——一个只在单张轴位切片上标注长短径、且其评测用 3D 掩码从未公开的数据集。ULS23 做了两件此前没人做完整的事:其一,把训练数据从"单一器官/单一数据集"扩成覆盖胸腹盆的 38,693 个病灶,其中特意补上历来最难分割的胰腺与骨病灶,并把这些数据统一整理成可复现的体积兴趣区(VOI);其二,用两个医学中心精选的 775 个临床 target lesion 建立 type II 挑战赛评测集,同时公开一个 nnU-Net v2 半监督基线(Dice 0.703),让任何新方法都能与同一把尺子对齐。
导语读法三则:
- 只想下数据跑基线:直奔 §6 获取与许可——训练数据是 Zenodo 公开直链,基线模型可在 Grand Challenge 直接调用,别把"数据本体许可"与"论文许可"混为一谈。
- 关心数据构成与质量:直奔 §2 与 §3——理解它是"聚合 + 自采"的双来源结构,以及完全标注/部分标注混合监督的含义。
- 做 ULS 或 CT 基础模型:直奔 §4 与 §7——评测集口径、基线 Dice 分解、与 DeepLesion/库内相关条目的关系是本条目的核心价值。
§0 导读:这个数据集解决什么问题
在 CT 上自动化测量肿瘤病灶,是放射科工作量危机的核心技术解法之一。全球癌症负担预计到 2040 年比 2020 年上升 47%,而癌症患者往往要在治疗期间反复做多次影像以追踪病情;每次追踪都要按 RECIST 指南手工测量靶病灶的长短径,这是既耗时又存在观察者间变异的苦活。如果能用模型辅助——由放射科医生点一下病灶、模型自动给出 3D 分割掩码——就能把测量时间压下来,还能顺带算出更丰富的病灶体积与 radiomics 特征,甚至用配准把病灶传播到随访扫描上。
问题是,真正"通用"的病灶分割模型一直缺一把公平的尺子。文献里对肝、肾、肺等特定器官的肿瘤分割挑战赛很多,性能提升也快,但临床实际遇到的是胸腹盆范围内五花八门的病灶类型。此前做 ULS 的研究大多靠 DeepLesion 一个数据集,而 DeepLesion 只有单张轴位切片上的长短径标注,本身并不适合 3D 分割;更麻烦的是,以往评测用的 3D 真值掩码从未公开,意味着别人无法复现、无法公平比较。ULS23 正是为填这个坑而生。
ULS23 的回答同样分三层。第一层是数据:把训练集扩到 38,693 个病灶,覆盖胸腹盆,并且专门新增了胰腺和骨两个历来最难的病灶数据集,同时把 10 个已有公开数据集的病灶组件聚合成一个易获取的数据仓库。第二层是基准:用两个医学中心(Radboudumc 与 Jeroen Bosch Ziekenhuis)精选的 775 个临床 target lesion 做评测集,以 type II 挑战赛形式公开、测试掩码不外泄,从而建立可复现的比较基准。第三层是模型:公开一个半监督(完全标注 + 部分标注混合训练)的 nnU-Net v2 基线,测试集平均 Dice 0.703,任何人可直接在 Grand Challenge 上调用比对。
§0 读法三则:
- ULS23 是"基准数据集 + 挑战赛 + 基线模型"三合一:本体是训练/评测数据,平台是 Grand Challenge,产物是 nnU-Net 基线——三者许可与获取方式各异(§6)。
- 它的数据是"聚合已有 + 新增自采"的双来源结构,这直接决定了两个后果:一是规模能上到 38,693,二是域偏斜与标注异构客观存在(§2、§3、坑点章节)。
- 检索时若把 ULS23 误认为某个 CT 基础模型(如 CT-FM、SuPreM、fmcib)的别名会跑偏——它是独立的基准数据集,与那些模型的语料关系需逐一说清(§7、§9)。
§0.1 问题背景:为什么"通用病灶分割"这么难
要理解 ULS23 的价值,先要理解"通用病灶分割"这个任务在它之前卡在哪。
难点一:病灶类型的多样性。
肝肿瘤、肺结节、胰腺癌、骨转移、淋巴结肿大——它们的影像表现、边界清晰度、与周围组织的对比度差异极大。一个在肝上表现优异的模型,换个到胰腺可能就崩。这就是"通用"之所以难:它不是把一个问题做深,而是同时应对十几个问题。
难点二:标注成本。
3D 病灶分割需要逐层勾画,一个中等大小的病灶可能横跨数十层。与 2D 分类的"一张图一个标签"相比,3D 分割的标注成本高一到两个数量级。这直接限制了公开数据的规模。
难点三:评测不可复现。
此前 ULS 研究大多基于 DeepLesion,而 DeepLesion 用于评测的 3D 掩码从未公开。研究者只能各自划分数据、各自评测,结果互不可比。即便有人号称 SOTA,别人也无法在其口径下复现。
难点四:患者间与中心间差异。
不同医院、不同扫描仪、不同协议下的 CT,纹理与噪声分布不同。模型在一个中心训练,到另一个中心往往掉点。这就是域偏斜。
ULS23 的四层设计,恰好一一对应这四个难点:多样性(聚合 10 集 + 新增胰腺/骨)、规模(38,693 病灶)、可复现(type II 榜单)、跨中心(两中心评测集)。理解了这四个难点,就理解了 ULS23 每一个设计选择的理由。
§0.2 一个具体的临床场景
设想一位胰腺癌患者:初诊时医生在增强 CT 上发现胰腺头部一个病灶,需要测量其大小并随访。问题在于:
- 胰腺病灶边界常常模糊,与周围胰腺实质、血管的对比度低,人工勾画费时且主观。
- 治疗几个周期后复查,需要判断病灶是缩小了还是稳定——这要求前后两次测量口径一致。
- 如果只有最长径,容易忽略不规则病灶在垂直方向的增长。
ULS23 式的方案是:医生在病灶上点一下,模型输出 3D 掩码,系统据此算体积、最长径、垂直径。胰腺病灶正是 ULS23 新增完全标注的两类之一——说明这个数据集的设计者把临床最痛的点放在了优先级上。
§0.3 这个条目的定位
本条目不是一篇"数据集宣传",而是一份决策与防伪文档,回答三个问题:
- 它是什么、能给研究者什么(§1-§4);
- 怎么拿到、怎么合规用(§5-§6);
- 它和一堆听起来很像的东西到底什么关系(§7、§9、§11)。
如果你只想快速判断"要不要用",请直接跳到 §11.3 的 30 秒决策卡。
§1 数据集速览:十问十答
Q1:ULS23 到底是什么?
ULS23(Universal Lesion Segmentation '23)是一个公开的 CT 通用病灶分割基准与挑战赛,官方站点为 uls23.grand-challenge.org。官方对其定位是:为 3D 通用病灶分割提供稳健基准,训练数据覆盖胸部-腹部-骨盆(chest-abdomen-pelvis)范围。它是 Grand Challenge 平台上的 type II 挑战赛,配套公开发布基线模型。
Q2:为什么需要它?
因为既往 ULS 研究过度依赖 DeepLesion,而 DeepLesion 只有单张轴位切片的 RECIST 长短径标注,不适合做 3D 分割;且以往评测用的 3D 真值掩码从未公开,无法复现。ULS23 的贡献正是补上"多样化训练数据 + 公开可复现评测集 + 公开基线模型"这三块缺口。
Q3:训练集有多大?
38,693 个病灶,覆盖胸腹盆,包含胰腺、结肠、骨等挑战性病灶类型。这些病灶有的完全标注(fully annotated 3D),有的部分标注(partially annotated),构成混合监督训练信号。
Q4:评测集有多大?
775 个病灶,来自 284 名患者。每个病灶在临床语境下都被识别为 target lesion,以保证评测集的多样性与临床相关性。评测集来自两个医学中心,采用 multi-centre 设计。
Q5:数据从哪来?
双来源。其一是聚合 10 个已有公开数据集的病灶分割组件,包括 DeepLesion、LIDC-IDRI、LiTS、KiTS21、Medical Segmentation Decathlon(task 6/7/10)、NIH-LN、CCC18 等。其二是Radboudumc 新增自采的两个数据集——胰腺与骨,历来最难分割的病灶类型。官方原文表述为 “releasing novel fully annotated 3D training data and combining already existing sources of data”。
Q6:数据以什么格式提供?
病灶被整理为统一的体积兴趣区(volume of interest, VOI)。训练数据的公开部分托管在 Zenodo,按 Part 1 至 Part 6 分片发布,其中 Part1 记录(records/10035161)约 15.9 GB。
Q7:任务具体怎么做?
给定一个病灶——可以由放射科医生单点击(single-click)指定,也可以由检测模型给出边界框——模型需要输出该病灶的 3D 分割掩码。分割结果可用于计算 RECIST 长短径/病灶体积、提取 radiomics 特征,或通过配准传播到随访扫描。
Q8:有基线模型吗?
有,而且公开。ULS23 发布了一个半监督(semi-supervised / mixed-supervision)3D 病灶分割基线,框架为 nnU-Net v2(nnUnetv2),在挑战赛测试集上取得平均 Dice 系数 0.703 ± 0.240。模型权重与 Grand Challenge 算法容器托管在 Zenodo(10.5281/zenodo.10777532),也可直接在 Grand Challenge 平台上调用。
Q9:许可怎么算?
数据本体为 CC BY-NC-SA 4.0(Zenodo 官方明示,即非商业使用 + 相同方式共享)。论文本体为 CC BY 4.0(open access)。基线模型随其 Zenodo 记录发布,遵循随附条款。注意聚合的各个子集仍各自沿用原始许可——尤其是 DeepLesion(库内条目的许可也需一并核对)。
Q10:怎么引用?
标准引用为:de Grauw, M. J. J., Scholten, E. T., Smit, E. J., Rutten, M. J. C. M., Prokop, M., van Ginneken, B., & Hering, A. (2025). The ULS23 challenge: A baseline model and benchmark dataset for 3D universal lesion segmentation in computed tomography. Medical Image Analysis, 103525. DOI 为 10.1016/j.media.2025.103525。
§1.5 核心概念澄清:读这一节就够了
在进入细节之前,先用几句话把最容易被混淆的概念说清楚。
澄清一:ULS23 不是模型,是基准。
“基准(benchmark)”= 数据 + 评测协议 + 基线三件套。ULS23 提供数据集、Grand Challenge 榜单、nnU-Net v2 基线。"模型(model)"是可训练的网络(如 fmcib/SuPreM/CT-FM)。两者是"考场"与"考生的一个参考解法"的关系。
澄清二:ULS23 不是 DeepLesion 的重命名。
ULS23 聚合了 DeepLesion 的一部分,但:(a)补充了 750 个全新的 DeepLesion 3D VOI;(b)新增了胰腺 124 + 骨 744 的完全标注;(c)纳入了另外 9 个公开数据集。聚合是手段,产出新数据是本质。
澄清三:"通用(universal)"指的是病灶类型的通用,不是模态的通用。
ULS23 的"通用"指跨器官、跨病灶类型(胸腹盆内多种病灶都能分),不指跨模态。它只有 CT 一种模态。
澄清四:"3D"是相对 DeepLesion 的关键差异。
DeepLesion 的标注是单张轴位切片的 RECIST 长短径;ULS23 是体积掩码。这是它能把评测从"测量"推进到"分割"的根本。
澄清五:0.703 是"平均",方差 0.240 同样重要。
任何只谈 0.703 不谈 ±0.240 的解读都是不完整的。请看 §4.5。
§1.6 谁该关注这个数据集
| 你的角色 | 关注重点 | 直达章节 |
|---|---|---|
| 医学影像分割研究者 | 基准口径、基线、分层难度 | §4、§7 |
| 算法工程师(检测→分割管线) | 数据格式、获取、依赖 | §2、§5 |
| 合规/法务 | 许可三层结构、NC/SA | §5.7、§6 |
| 挑战赛组织者 | type II 机制、平台运维 | §4.7 |
| 临床 AI 转化研究者 | 临床相关性、指标层级 | §3.6、§4.6 |
| 数据管理/元数据工程师 | 双来源结构、域偏斜 | §2.1、§2.6 |
§1.7 本条目的阅读路线
- 10 分钟速览:§0 → §1 → §11(总结 + 决策卡)。
- 1 小时精读:§2(数据)→ §3(标注)→ §4(评测)→ §5(获取许可)→ §7(生态误区)。
- 查证模式:直接看 FAQ、事实清单、附录 A/附录 D(待核清单)。
- 防伪核查:看 §7.3(三条证伪链)与附录 C(核验存照)。
§2 数据构成与规格
§2.1 双来源结构:聚合 + 自采
ULS23 最容易被误解的一点,是把它的数据当成"又一个从零采集的数据集"。它其实是一个双来源结构,理解这一点是理解后面所有质量讨论的前提。
- 来源 A:聚合已有的公开 CT 数据集。 官方聚合了 10 个公开数据集的病灶分割组件,包括 DeepLesion、LIDC-IDRI、LiTS、KiTS21、Medical Segmentation Decathlon(task 6、task 7、task 10)、NIH-LN、CCC18 等。这些子集原本各自为政:扫描协议不同、层厚不同、重建核不同、标注规范不同、疾病谱不同。
- 来源 B:Radboudumc 新增自采标注。 官方原文表述为 “releasing novel fully annotated 3D training data and combining already existing sources of data”。两个新增数据集是胰腺病灶与骨病灶——历来公认最难分割的两类。Part1 记录中即包含 750 个 DeepLesion VOI、744 个 bone VOI、124 个 pancreas VOI 的全新 3D 标注。
正是这个"B 部分"让 ULS23 不属于 R002 意义上的"合并视图"(composite view)——它不只是把库内已有数据集重新打包,而是产出了此前不存在的、全新的 3D 完全标注训练数据。
§2.2 为什么"双来源"是这个数据集的关键设计
如果 ULS23 只是把 10 个公开数据集打包,那它的价值将极其有限——因为研究者完全可以自己去下这 10 个数据集。真正让它成为一个"新数据集"而非"下载器"的,是以下三层加工:
- 统一病灶单元:把每个来源里形态各异的标注,统一裁剪为围绕病灶的 VOI。研究者不用再自己写脚本从整幅 CT 里抠病灶。
- 补足空白类型:胰腺与骨这两类此前在公开 3D 病灶分割里几乎无完全标注可用,ULS23 填补了这两块。
- 配套评测与基线:给出了统一的评测协议和一个可对齐的基线,把"数据"升级为"基准"。
所以正确的理解是:ULS23 = 一个加工后的统一仓库(A)+ 一份新增的稀缺标注(B)+ 一套评测协议 + 一个基线。缺任何一块,它都不会成为今天这个被广泛引用的基准。
§2.3 规模硬数字
| 维度 | 数值 | 口径说明 |
|---|---|---|
| 训练集病灶数 | 38,693 | 完全标注 + 部分标注混合,覆盖胸腹盆 |
| 评测集病灶数 | 775 | 均为临床 target lesion |
| 评测集患者数 | 284 | 来自两个医学中心 |
| 聚合数据源 | 10 个 | 公开数据集(子集) |
| 新增自采数据 | 2 类 | 胰腺 + 骨(Part1 含 124 pancreas + 744 bone VOI) |
| Part1 规模 | 约 15.9 GB | Zenodo records/10035161 |
请注意:38,693 与 775 是两个不同性质的数字。前者是训练信号量(含部分标注),后者是评测病灶量(均为临床 target lesion,质量门槛更高)。把 775 说成"测试集很小"是不准确的——775 个临床 target lesion 已经是同类 3D ULS 基准里相当大的评测集。
§2.4 规模数字的三种误读方式
误读一:把 38,693 当成"病例数"。
38,693 是病灶数,不是患者数,也不是扫描数。一个患者可能有多个病灶;一份 CT 可能贡献多个 VOI。
误读二:把 775 当成"训练集的抽样子集"。
775 是独立评测集,来自两个医学中心精选的临床 target lesion,与训练集不重叠(若重叠则评测失效)。它是"考卷"不是"练习题"。
误读三:把 10 个聚合来源的规模直接相加当成 ULS23 的规模。
ULS23 只取了各来源的病灶分割组件,不是全量数据。DeepLesion 本身有三万余病灶,但 ULS23 只取了其中一部分并补充了 750 个新 VOI。规模不能按来源总量相加拿。
§2.5 数据规格与文件组织
- 格式:病灶被整理为统一的体积兴趣区(volume of interest, VOI),即围绕每个病灶裁剪出的一个 3D 子体积,附带分割掩码。
- 坐标系:NIfTI 格式,VOI 局部坐标系,便于训练时直接读取而无需处理完整 CT 体数据。
- 分片:训练数据公开部分按 Part 1 至 Part 6 分片发布在 Zenodo,逐个 Part 可独立下载,便于断点续传与增量获取。
- 监督信号:分为完全标注(fully annotated,掩码完整)与部分标注(partially annotated,掩码可能只覆盖部分层面或经弱标注生成)两类,训练时需显式区分。
§2.6 为什么"聚合"会带来域偏斜
聚合 10 个数据集不是简单的加法。每个子集的:
- 扫描参数不同(管电压、管电流、层厚、重建核、对比剂期相);
- 标注规范不同(有的按器官轮廓、有的按 RECIST 直径外扩、有的按放射科医师自由勾画);
- 人群构成不同(机构、种族、疾病分布、年龄分布);
- 病灶定义不同(有的偏淋巴结、有的偏实质脏器肿瘤、有的含骨转移)。
这些差异在训练时会形成客观存在的域偏斜(domain shift)。ULS23 的价值之一恰恰是把这些异构来源拉到同一个 VOI 规范下,并配一个公开基线,让后续研究可以在同一基础上讨论"泛化"问题。但要注意:规范统一不等于偏差消除,这一点在 §3 与坑点章节会继续展开。
§2.7 域偏斜的三个具体后果
- 后果一:模型可能学到"来源指纹"而非"病灶本质"。 如果某来源的层厚一致偏薄,模型可能把"层厚"当成判别线索,换一个来源就失效。
- 后果二:跨中心性能衰减。 在聚合集上训练、在单一新中心评测时,性能通常低于同分布测试。ULS23 用两中心评测集部分缓解了"单中心偏乐观"问题,但衰减依然存在。
- 后果三:分层报告成为必需。 只看总平均 Dice 会把不同来源/类型的难度差抹平,掩盖真实泛化能力。
§2.8 与库内相关数据集的关系
| 库内条目 | 关系 |
|---|---|
| deeplesion(rid=17) | ULS23 训练集的最大聚合来源之一;ULS23 补充了 DeepLesion 缺失的 3D 掩码(新增 750 VOI) |
| lidc-idri | 肺结节子集来源,ULS23 取其病灶组件 |
| lits | 肝脏肿瘤子集来源 |
| kits23 | 肾脏肿瘤子集来源 |
| luna16 | 肺结节检测来源之一 |
| ct-org | 器官分割,与 ULS23 的病灶任务互补 |
| totalsegmentator | 器官/结构分割,常与病灶分割串联使用 |
| amos | 腹部多器官,提供解剖上下文 |
(精确 rid 与库内 FACTS 需在成稿时逐条核对;本表列出的是检索定位用的关系名。)
§2.9 数据组织的工程细节
- VOI 边长:通常围绕病灶裁剪固定边长立方体,保证输入张量尺寸统一;具体边长以官方代码与数据说明为准(本条目未逐字核验,列入待核)。
- 强度归一化:CT 的 HU 值需窗口化或 z-score 归一化,nnU-Net 自带预处理管线可处理。
- 方向与间距:NIfTI 头信息保留原始 spacing,重采样策略影响最终 Dice,复现时须与基线一致。
- 掩码取值:二值(病灶/背景)为主,部分来源可能含多类;使用前需统一。
- 临床 target lesion 的选取:评测集遵循临床语义筛选,而非随机抽样,这决定了它更"难"也更"真"。
§2.10 历史脉络:ULS 这条线是怎么走到 ULS23 的
要理解 ULS23 的定位,需要把它放回"通用病灶分割"这条研究线的演化里看。
阶段一:单器官肿瘤分割(约 2015-2019)。
LiTS(肝)、KiTS(肾)、LIDC(肺结节)等把单器官分割做得很深,指标快速提升。但问题是:临床遇到的不是单一器官肿瘤。
阶段二:DeepLesion 与"通用"的首次尝试(2017-2020)。
NIH 发布 DeepLesion,第一次把"多种病灶类型"放进同一个数据集。但它有一个根本局限:标注是单张轴位切片的 RECIST 长短径,不是 3D 掩码。它适合做检测与测量研究,不适合直接做 3D 分割。
阶段三:围绕 DeepLesion 的 ULS 研究(2020-2023)。
研究者开始尝试基于 DeepLesion 做通用病灶分割,方法包括弱监督(从长短径反推掩码)、域适应等。但评测用的 3D 真值掩码始终不公开,导致方法之间无法公平比较,进展难以衡量。
阶段四:ULS23(2023- )。
ULS23 的定位正是终结阶段三的混乱:给出公开的训练 3D 标注(含新增胰腺/骨)、可复现的评测集(type II)、公开基线(nnU-Net v2)。它把"通用病灶分割"从"各自为战"推向了"共同基准"。
这条脉络解释了一个常见疑问:为什么 ULS23 要花费力气新增胰腺/骨标注? 因为阶段二的 DeepLesion 里这两类恰恰最缺、最难,不补上,"通用"就是空的。
§2.11 与三个易混对象的语料对照(数据视角)
| 对象 | 语料基础 | 是否产出新 3D 标注 | 数据视角结论 |
|---|---|---|---|
| fmcib | DeepLesion | 否(用现成语料做自监督) | 别名撞库,数据上不独立 |
| SuPreM | AbdomenAtlas 1.1 | 否(器官分割语料) | 任务不同(器官≠病灶) |
| CT-FM | IDC 148,000 扫描 | 否(清单式聚合) | 合并视图,R002 mode 3 |
| ULS23 | 10 公开集 + 自采胰腺/骨 | 是(750+124+744 新 VOI) | 独立实体 |
从数据视角看,判断"能不能独立成条目"的标准很简单:它是否产出了此前不存在的数据资产。fmcib/SuPreM/CT-FM 都没有(它们产出的是模型或清单),ULS23 有。这就是本条目能成立的核心理由。
§3 注释流水线
§3.1 从临床靶病灶到 VOI:一条完整链路
ULS23 的标注并非"从零勾画每一个体素",而是一条从既有标注到统一 VOI的加工链路:
- 来源采集:从 10 个公开数据集收集病灶分割组件;从 Radboudumc 与 Jeroen Bosch Ziekenhuis 获得两中心自采 CT。
- 病灶定位:对每个目标病灶,记录其位置信息(单点击坐标或边界框),作为模型输入的提示(prompt)。
- VOI 裁剪:以病灶为中心裁剪出固定边长的 3D 子体积,作为训练/推理的基本单元。
- 掩码归一化:把不同来源的标注规范统一为二值/多类 3D 掩码。
- 监督分级:区分完全标注与部分标注,形成混合监督训练集。
- 新增完全标注:对胰腺与骨两类难病灶,由放射科医师做全新的 3D 完全标注。
§3.2 完全标注 vs 部分标注:为什么必须区分
- 完全标注(fully annotated):掩码覆盖病灶的完整 3D 边界,质量最高,但获取成本极高(需要逐层勾画)。
- 部分标注(partially annotated):掩码可能只覆盖部分层面、或由弱监督/自动方法生成、或只有粗略轮廓。规模大但噪声高。
ULS23 的 38,693 里两者混合。如果训练时把部分标注当完全标注同等加权,模型会被噪声拉偏。这正是它采用 mixed-supervision / 半监督训练策略的原因——基线模型 nnU-Net v2 需要显式处理这两类信号的差异。对使用者的直接启示:不要假设所有掩码质量一致。
§3.3 弱标注可能的来源
部分标注的生成方式可能包括(通用弱监督范式,ULS23 未逐一披露每类来源的具体生成方式):
- RECIST 直径外扩:只知道长短径,按椭球/圆柱近似生成掩码。
- 检测框内插值:只有 3D 边界框,框内以粗略规则生成。
- 单层面标注传播:某几层精标,其余层自动传播。
- 模型伪标:用已有模型生成初稿,人工少量修正。
不同弱监督方式引入的噪声类型不同,训练时若不加区分,会得到不同的错误模式。
§3.4 单点击与边界框两种提示方式
ULS23 的任务设定允许两类提示:
- single-click(单点击):放射科医生只需在病灶上点一下,模型据此输出 3D 掩码。这是最贴近临床工作流的交互方式。
- bounding box(边界框):由检测模型或人工给出 3D 边界框,模型在框内做精细分割。
这决定了 ULS23 与其说是纯分割任务,不如说是**“提示式分割”(promptable segmentation)**——这与 SAM 系列在自然图像里的交互式分割思路同源,区别在于 ULS23 面向的是 CT 3D 病灶这一临床场景。
§3.5 提示式分割的工程含义
- 输入变成"图 + 提示":模型不仅要理解影像,还要理解提示的位置语义。
- 提示的鲁棒性成为评价点:点偏几毫米、框略大略小,模型是否还稳。
- 可级联:检测模型给框 → 分割模型出掩码,构成临床可用的自动测量管线。
- 与交互式工作流契合:医生点选后即时得到 3D 掩码与体积,直接服务 RECIST 测量。
§3.6 两中心评测集的标注质量门槛
评测集的 775 个病灶全部是临床语境下确认的 target lesion,由两个中心(Radboudumc + Jeroen Bosch Ziekenhuis)精选。这意味着评测集的标注质量门槛高于训练集平均值——它是"精标",用来做公平比较。训练集与评测集的标注质量不对称,这一点在解读 Dice 数字时很关键:低 Dice 未必是模型差,也可能是训练信号本身更脏。
§3.7 标注流水线的局限
- 胰腺/骨两类新增完全标注的规模有限(Part1 中 124 + 744),相对 38,693 总量占比不高。
- 部分标注的噪声上限未知:官方未逐一披露每个子集的标注质量等级。
- 跨中心标注一致性未做专门的观察者间变异性(inter-observer variability)量化披露。
- 纵向/随访标注不在本数据集的覆盖范围内——它聚焦单时点病灶分割。
§3.8 复现标注的注意事项
若你要基于 ULS23 做二次加工或衍生标注:
- 保留来源标签:记录每个 VOI 来自哪个子集,便于分层分析与合规溯源。
- 保留监督级别:记录哪些是完全标注、哪些是部分标注,训练时可分别加权。
- 遵守 SA 条款:衍生数据集若发布,需以 CC BY-NC-SA 4.0 同许可发布。
- 记录预处理:spacing、归一化、VOI 边长等参数需与基线一致,否则 Dice 不可比。
- 不要跨集合并:评测集必须与训练集隔离,否则基准失效。
§4 评测、基线与挑战赛设计
§4.1 评测集口径
- 规模:775 病灶 / 284 患者。
- 中心:两个医学中心,multi-centre 设计。
- 选择标准:全部为临床 target lesion,保证临床相关性与多样性。
- 格式:Grand Challenge type II 挑战赛格式——测试掩码不公开,参赛者在平台提交结果、由平台计算指标。
§4.2 基线模型
| 项 | 内容 |
|---|---|
| 框架 | nnU-Net v2(nnUNetv2) |
| 监督 | mixed-supervision / 半监督(完全 + 部分标注混合训练) |
| 任务 | 3D 通用病灶分割 |
| 性能 | 平均 Dice 0.703 ± 0.240 |
| 分发 | Zenodo 10.5281/zenodo.10777532(权重 + 容器) |
| 在线 | Grand Challenge 平台可直接调用 |
§4.3 nnU-Net v2 为什么被选为基线
nnU-Net 系列是医学分割领域事实上的"强基线",原因有三:
- 自配置:自动推导预处理、网络拓扑、训练超参,减少人为调参带来的不公平。
- 稳健:在众多医学分割挑战赛上长期表现强劲,作为基线有公信力。
- 社区成熟:v2 版本工程化程度高,复现成本低。
选它做基线,意味着"任何人拿它当起点都能跑出接近 0.703 的结果",从而让新方法有可靠的对照。
§4.4 半监督/mixed-supervision 的实现要点
- 两类数据分别采样:完全标注与部分标注按一定比例混合成 batch。
- 损失加权:部分标注的像素可能给予较低权重或使用鲁棒损失。
- 一致性正则:常用手段,利用无/弱标数据增强模型泛化。
- 避免负迁移:若弱标质量过差,需过滤或降权,否则拖累整体。
§4.5 怎么读 0.703 ± 0.240 这个数字
先说结论:0.703 在 3D 通用病灶分割里是"可用但不惊艳"的量级,标准差 0.240 才是真正的信息。
- 0.703 的含义:nnU-Net v2 作为"强基线"能在跨器官、跨中心的通用病灶场景拿到约七成 Dice。器官特异分割(如肝、肾)动辄 0.85+,但"通用"意味着要同时面对胰腺、骨、淋巴结等困难类型,难度上了一个台阶。
- ±0.240 的含义:方差极大。这说明不同病灶类型/器官难度差异显著——简单的大实质脏器肿瘤 Dice 可能 0.85+,而胰腺/淋巴结/骨病灶可能掉到 0.5 以下。只报平均值会掩盖这种分化。
- 解读纪律:任何声称在 ULS23 上"大幅提升"的方法,都应同时报出按病灶类型分层的 Dice,否则平均值提升可能只是把简单样本做得更好。
§4.6 分割指标的层级
理解评测,需要理解常用指标的层级:
| 指标 | 衡量什么 | 特点 |
|---|---|---|
| Dice | 体积重叠度 | 最常用,但对大病灶偏乐观 |
| IoU / Jaccard | 交集/并集 | 与 Dice 单调相关,数值更低 |
| NSD | 边界距离 | 对小病灶/边界更敏感 |
| detection-F1 | 检测精度与召回 | 衡量"有没有找到病灶" |
| 体积误差 | 病灶体积偏差 | 直接对应 RECIST 衍生量 |
ULS23 主打 Dice,NSD/detection-F1 数值待核。使用时若主张临床价值,建议补报体积误差与 NSD。
§4.7 挑战赛机制
- 平台:Grand Challenge(grand-challenge.org)。
- 形式:type II——训练数据公开,测试集标签保密,参赛者提交 Docker 容器/预测结果,平台自动评分。
- 为什么用 type II:避免测试集过拟合,保证榜单公平;也让 ULS23 成为长期可复现的基准(而非一次性论文附带指标)。
- 收益:截至类目整理时,ULS23 已被后续文献作为 3D ULS 的参考基准引用(见 §7)。
§4.8 type II 与 type I 的区别
- type I:测试数据与标签都公开,参赛者本地评测后提交结果序号(或干脆自评)。灵活但易过拟合。
- type II:测试标签保密,只能提交结果由平台评分。公平、可长期维护,但需要平台运维。
- ULS23 选 type II,说明其定位是长期基准而非一次性竞赛。
§4.9 已知未核项(诚实标注)
以下细节在可达来源中未获逐字确认,本条目不作臆测,明确标注为待核:
- NSD(Normalized Surface Dice)与 detection-F1 的确切数值——摘要突出 Dice 0.703 ± 0.240,NSD/F1 未在可达片段中确认。
- 各病灶类型分层的 Dice 明细。
- 测试集评测的观察者间一致性上限。
这些待核项同时记入 §9 与 FACTS.md §7/§9,供后续补查。
§4.10 评测协议与提交细节
提交物形态。 Grand Challenge 的 type II 挑战通常要求参赛者提供 Docker 容器,平台在保密测试集上运行容器、生成预测、计算指标。参赛者看不到测试图像与标签,只看到返回的指标。
为什么用容器而非直接提交预测。 容器方式让平台能控制输入输出的接口,避免"预测泄露"或"人工挑选";也便于长期复跑同一提交。
指标的可比性陷阱。 由于不同方法可能采用不同的后处理(连通域、形态学、阈值),指标差异有时来自后处理而非网络本身。公平比较应固定后处理。
分层报告的建议。 建议按病灶类型/器官/来源分层报告,这样能暴露"平均值提升是否来自困难样本"。
榜单解读纪律。 榜单排名受提交频率、集成策略、算力投入影响;把它当"参考"而非"结论"。真正的方法学价值在论文的分层分析与消融。
§4.11 从基线到落地:一条参考路径
若要把 ULS23 用于实际管线,一条稳妥的路径是:
- 复现基线:先跑通官方 nnU-Net v2 权重,确认推理流程与 Dice 与论文一致。
- 分化分析:在你的目标病灶类型上测分层 Dice,找出短板。
- 针对性改进:如胰腺/骨弱,可取 ULS23 新增的这两类完全标注做重点微调。
- 域适配:若目标中心与训练分布不同,做少量目标域标注 + 微调。
- 在线验证:提交 Grand Challenge 榜单,与社区方法横向比较。
- 临床评估:与放射科医师对照体积/长径测量,评估是否达可用精度。
每一步都要留记录,尤其是预处理与后处理参数,否则结果不可复现。
§5 获取、存储与依赖
§5.1 数据获取路径
| 资产 | 获取方式 | 备注 |
|---|---|---|
| 训练数据 Part1 | Zenodo records/10035161(约 15.9 GB) | 官方明示 CC BY-NC-SA 4.0 |
| 训练数据 Part2-6 | Zenodo 各分片记录(10050960 / 10054306 / 10054702 / 10057471 / 10056235 等) | 逐 Part 下载 |
| 评测数据 | 通过 Grand Challenge 挑战赛页面参与获取 | type II,测试掩码不公开 |
| 基线模型 | Zenodo records/10777532(10.5281/zenodo.10777532) | 权重 + 算法容器 |
| 代码 | GitHub https://github.com/MJJdG/ULS23 |
官方组织者维护 |
| 在线调用 | Grand Challenge 平台容器 | 无需本地下载即可比对 |
§5.2 逐步获取流程
第一步:拿训练数据。
打开 Zenodo records/10035161,下载 Part1(约 15.9 GB);再依次下载 Part2 至 Part6。建议为每个 Part 单独建目录,便于后续按来源分层分析。
第二步:拿代码。
克隆 GitHub https://github.com/MJJdG/ULS23,按 README 安装依赖。nnU-Net v2 对 Python 与 PyTorch 版本有要求,建议在独立虚拟环境安装。
第三步:跑基线。
可直接使用官方发布的权重(Zenodo 10777532)做推理,验证环境;也可用自己的数据按 nnU-Net v2 管线重新训练。
第四步:参与评测。
到 Grand Challenge 挑战赛页面注册,按平台要求封装 Docker 容器提交预测,等待平台返回 Dice 等指标。
§5.3 下载与存储建议
- 分片策略:Part 1 约 15.9 GB,建议逐 Part 下载并核对校验和,避免一次性拉全量时中断重传。
- 磁盘预估:完整训练集远大于 Part1 的 15.9 GB,规划存储时应按 Zenodo 各 Part 之和预留空间(具体总和以 Zenodo 各记录页面为准,本条目未逐一累加核验,列为待核)。
- 预处理:VOI 已是裁剪后的子体积,本地训练通常只需读取 NIfTI、做重采样与强度归一化(或直接复用 nnU-Net 预处理管线)。
- 计算资源:nnU-Net v2 3D 训练对显存要求较高;基线在 AWS 上完成训练(见 §8 机构)。本地复现需评估显存与训练时长。
§5.4 显存与算力的现实预期
nnU-Net v2 的 3D full-resolution 配置在 38,693 个病灶上训练,显存需求通常在单卡 24GB 以上,训练时长为天级。若资源受限,可考虑:
- 使用低分辨率配置或 patch-based 训练;
- 只加载部分 Part 做预实验;
- 直接使用官方权重做推理,先验证流程再决定是否重训。
§5.5 软件依赖
- 分割框架:nnU-Net v2(
nnUNetv2)——基线使用的框架。 - 备选:MONAI(关键词中列入,用于医学影像深度学习的通用工具链)。
- 格式库:NIfTI 读取(如 nibabel / SimpleITK)。
- 平台依赖:参与在线评测需通过 Grand Challenge 提交容器。
§5.6 数据完整性校验
下载后建议:
- 核对校验和:Zenodo 页面通常提供 md5 或类似摘要。
- 点算文件数:确认每个 Part 的文件数与病灶数大致吻合。
- 抽样可视化:随机抽若干 VOI 与其掩码叠加,确认对齐无误。
- 统计监督级别分布:按完全/部分标注分组统计,确认与预期一致。
§5.7 许可链条
ULS23 的许可是"三层结构",务必分层理解:
- 数据本体(Zenodo 发布):CC BY-NC-SA 4.0——署名 + 非商业 + 相同方式共享。商业用途被明确禁止;衍生作品须同许可发布。
- 论文:CC BY 4.0(open access)——可自由传播引用。
- 聚合子集:各自的原始许可继续生效。例如 DeepLesion、LiTS、KiTS21 等各有自己的条款,使用者必须逐 Part 核对,不能只用 ULS23 的外层许可覆盖全部内容。
陷阱提示:CC BY-NC-SA 的 “NC”(非商业)足以让不少企业级应用直接出局;“SA”(相同方式共享)则意味着基于它训练的衍生数据集也需同许可发布。这与 §6 的合规清单呼应。
§5.8 复现基线的关键参数
要让你的结果与 0.703 可比,至少需保持:
- 数据划分一致:训练/评测隔离,评测用官方测试集。
- 预处理一致:spacing、强度归一化、VOI 边长。
- 后处理一致:是否做连通域、是否做形态学平滑。
- 指标实现一致:Dice 的计算方式(前景/背景、宏/微平均)。
任何一项不一致,比较都不成立。
§6 获取与许可:实操合规清单
§6.1 谁能用、谁不能用
| 使用者类型 | 可否 | 说明 |
|---|---|---|
| 学术研究者 | 可 | 用于非商业研究,遵守 CC BY-NC-SA 4.0 + 逐子集许可 |
| 教学用途 | 可 | 非商业,署名 + 同许可 |
| 学生/个人学习 | 可 | 非商业 |
| 商业产品/企业研发 | 不可直接用 | NC 条款禁止商业使用;需自行获得各子集权利方授权 |
| 需闭源发布的衍生数据 | 受限 | SA 条款要求衍生同许可 |
§6.2 三种许可的适用边界
| 事项 | 适用许可 | 要求 |
|---|---|---|
| 使用数据本体 | CC BY-NC-SA 4.0 | 署名、非商业、同许可 |
| 引用/传播论文 | CC BY 4.0 | 署名 |
| 使用某聚合子集 | 该子集原许可 | 按其条款 |
| 使用基线模型 | Zenodo 10777532 随附条款 | 按其条款 |
关键:不要把"论文可自由引用"误当成"数据可自由商用"。 这是最常见的许可误读。
§6.3 引用要求
标准引用(论文):
de Grauw, M. J. J., Scholten, E. T., Smit, E. J., Rutten, M. J. C. M., Prokop, M., van Ginneken, B., & Hering, A. (2025). The ULS23 challenge: A baseline model and benchmark dataset for 3D universal lesion segmentation in computed tomography. Medical Image Analysis, 103525. DOI: 10.1016/j.media.2025.103525
同时应引用各聚合子集的原始文献(DeepLesion、LiTS、KiTS21 等各自论文),因为它们的许可要求署名。
§6.4 合规检查清单
- [ ] 确认用途属非商业(NC)。
- [ ] 检查衍生作品是否需以 CC BY-NC-SA 4.0 发布(SA)。
- [ ] 逐 Part 核对聚合子集原始许可(不只看 ULS23 外层)。
- [ ] 引用 ULS23 论文 + 各子集原始论文。
- [ ] 保留 Zenodo 记录 DOI 与版本号。
- [ ] 参与在线评测前阅读 Grand Challenge 的提交条款。
- [ ] 商业场景另行联系 Radboudumc DIAG 及各子集权利方。
§6.5 企业场景的合规路径
若确需在商业场景使用,可能的路径:
- 联系 Radboudumc DIAG 洽谈数据授权;
- 逐子集联系原始权利方(尤其 DeepLesion 等有明确条款者);
- 改用许可更宽松的替代数据(需逐条核对许可);
- 仅用公开论文与基线做技术评估,不落地到产品数据链路。
无论哪条路径,都应留下书面授权记录,避免"默认可用"的误判。
§7 生态、影响与常见误区
§7.1 在 CT 病灶/基础模型生态中的位置
ULS23 不是孤立的挑战赛,它是CT 通用病灶分割这条线的一个关键节点。要理解它,最有效的方式是把它与三个常被混为一谈的"CT 基础模型"做区分——这正是本条目 slug(ct-lesion-foundation-model)最容易触发检索混淆的地方。
§7.2 三个易混淆对象:SuPreM / CT-FM / fmcib
| 对象 | 本质 | 语料 | 与 ULS23 的关系 |
|---|---|---|---|
| fmcib(“A Foundation Model for Lesion Detection”) | 病灶检测/分割的自监督预训练模型 | 预训练语料 = DeepLesion | 与库内 deeplesion(rid=17)别名撞库;它是"模型",ULS23 是"基准数据集",二者不同层 |
| SuPreM | 器官分割基础模型 | 语料 = AbdomenAtlas 1.1 | 任务是器官分割,与 ULS23 的病灶任务主题不匹配 |
| CT-FM | CT 影像基础模型 | 语料 = IDC 148,000 CT 扫描(一份清单) | 语料是合并视图(roster),R002 mode 3 风险;与 ULS23 的数据构成不同 |
| ULS23 | 基准数据集 + 挑战赛 + 公开基线 | 聚合 10 公开集 + 新增自采胰腺/骨完全标注 | 独立实体,非纯合并视图(官方明示 “releasing novel … and combining already existing”) |
这条区分是本条目的核心防伪证据:如果把 ct-lesion-foundation-model 理解成"写那个 CT 病灶基础模型",就会掉进三种坑——撞库(fmcib↔DeepLesion)、主题错配(SuPreM 是器官)、合并视图(CT-FM 是清单)。ULS23 之所以是"真正可写的独立条目",正因为它产出新的完全标注数据 + 建立可复现基准 + 公开基线,三者都不是简单打包。
§7.3 三条证伪链的完整逻辑
证伪 fmcib:
fmcib 的全称是 “A Foundation Model for Lesion Detection”。它的预训练语料正是 DeepLesion,而 DeepLesion 已是库内 rid=17 的条目。因此写"fmcib"等于写 DeepLesion 的别名,构成 R002 的别名撞库。→ 不写。
证伪 SuPreM:
SuPreM 是器官分割基础模型,语料为 AbdomenAtlas 1.1。它的任务是器官分割(肝、脾、肾等),而 ULS23 是病灶分割。主题不匹配,写它会是另一个条目而非本条。→ 不写。
证伪 CT-FM:
CT-FM 声称基于 IDC 的 148,000 例 CT 扫描。这个"148,000"是一份扫描清单(roster),属于把已有数据罗列打包,构成 R002 的合并视图(mode 3)。把清单当成数据集写,等于没有独立的实体贡献。→ 不写。
确认 ULS23:
官方原文 “releasing novel fully annotated 3D training data and combining already existing sources of data”——关键词是 “releasing novel”,即发布了全新的完全标注训练数据。这不是纯打包,而是有独立产出。→ 可写。
§7.4 学术影响与后续引用
- ULS23 已被后续文献用作 3D ULS 的参考基准(在 CT 病灶分割/检测方向的综述与新方法论文中被引)。
- Grand Challenge 长期开放榜单,使其成为可持续比较的基准,而非论文一次性产物。
- 与 MICCAI 系的器官分割挑战赛(KiTS、LiTS、MDSC)形成"器官特异 vs 通用"的互补格局。
§7.5 下游生态的三种串联方式
- 检测→分割级联:先用检测模型(可基于 luna16 等训练)给出边界框,再用 ULS23 基线做 3D 掩码输出。
- 分割→组学/测量:用 ULS23 掩码计算病灶体积、RECIST 衍生量、radiomics 特征。
- 分割→随访传播:通过配准把基线病灶掩码传播到随访扫描,辅助纵向追踪。
§7.6 对下游方法的启示
- **提示式分割(promptable)**成为 ULS 的默认范式——单点击/框输入 + 3D 掩码输出,天然契合临床交互。
- 混合监督成为处理"完全 + 部分标注"的必要工程手段——大规模数据很难全部精标。
- 跨器官泛化成为核心评价维度——通用模型的难点不在单器官 SOTA,而在同时覆盖胰腺、骨、淋巴结等困难类型。
- 基准可复现性被提到前台——公开测试掩码缺失是此前 ULS 研究无法公平比较的根因,type II 挑战赛直接解决了它。
§7.7 常见误区
- 误区一:把 ULS23 当成"DeepLesion 的 3D 版"。不是——它聚合了 DeepLesion 并补充了 750 个新 VOI,还额外纳入胰腺、骨、多器官子集。
- 误区二:把 ULS23 当成某个 CT 基础模型的名字。它是基准数据集/挑战赛,不是基础模型;基础模型(fmcib/SuPreM/CT-FM)是另一层。
- 误区三:只用平均 Dice 0.703 评判方法,忽略 ±0.240 的方差与分层难度。
- 误区四:拿 CC BY-NC-SA 的 ULS23 外层许可覆盖全部内容,忽略各子集原始许可。
- 误区五:以为 775 的评测集"太小"。775 个临床 target lesion 在 3D ULS 里已是相当大的精标评测集。
§7.8 生态展望:ULS23 之后可能发生什么
- 通用病灶分割的"标配基准"。 随着 ULS23 榜单被引用增多,未来方法论文很可能会把"在 ULS23 上的分层 Dice"列为标配指标,类似自然图像领域的 ImageNet/COCO。
- 3D 基础模型的试金石。 若出现面向 CT 的 3D 基础模型,ULS23 很可能是它证明"通用性"的首选评测场之一(而非单器官数据)。
- 提示式接口的临床化。 单点击/框的交互范式与 PACS 工作流结合,可能催生"点选即测量"的临床辅助工具。
- 许可与合规的张力。 NC/SA 条款会限制其进入商业管线,短期内它更可能停留在学术与临床研究层面。
- 数据扩展的可能。 若社区贡献新的完全标注(如更多器官/病灶类型),数据集可能以衍生版本形式扩展。
§7.9 从"数据集"到"基础设施"的转变
ULS23 的意义不止于"多了一个数据集",而在于它把 CT 通用病灶分割从"各自为战的算法竞赛"变成了"有共同刻度的公共基础设施":
- 对研究者:有了可比的基准,方法优劣可被社区检验。
- 对临床转化:有了统一的评测口径,监管与验证有了参照。
- 对产业:有了基线,产品化有了起点(尽管许可受限)。
- 对社区:有了长期榜单,进展可累积而非重置。
这种"基础设施化"是成熟领域才会出现的标志,也解释了为什么 ULS23 值得作为独立条目收录。
§8 组织背景、时间线与团队
§8.1 主办机构
| 角色 | 机构/团队 |
|---|---|
| 主办 | Radboud University Medical Center(Radboudumc),荷兰奈梅亨,其 Diagnostic Image Analysis Group(DIAG) |
| 数据提供 | Radboudumc + Jeroen Bosch Ziekenhuis(荷兰登博斯) |
| 合作方 | NIH(美国国立卫生研究院),Ronald Summers 团队(Tejas / Mukherjee 等) |
| 算力 | AWS(基线训练算力来源) |
Radboudumc DIAG 是医学影像 AI 领域的知名团队,长期在肺结节、CT 病灶、挑战赛组织上有积累(历史上也有与 DeepLesion/LIDC 生态交错的工作)。ULS23 的组织阵容与其学术血统一致。
§8.2 为什么是 Radboudumc + NIH 这个组合
- Radboudumc DIAG 长于医学影像算法与挑战赛组织,提供方法学与平台经验。
- NIH(Summers 团队) 长于病灶数据集构建与标注规范,DeepLesion 即出自该体系,天然与 ULS 主题衔接。
- 这个组合保证了 ULS23 既有工程组织能力(挑战赛 + 平台 + 基线),又有数据资源与标注经验(病灶定义与标注)。
- Jeroen Bosch Ziekenhuis 作为第二中心提供跨机构数据,是"multi-centre"评测集得以成立的关键。
§8.3 关键人物
| 人物 | 角色 |
|---|---|
| Max de Grauw(M. J. J. de Grauw) | 第一作者,Radboudumc;组织核心 |
| Bram van Ginneken | 通讯/资深作者,Radboudumc DIAG 负责人级 |
| Alessa Hering | 资深作者,Radboudumc;挑战赛方法学 |
| E. T. Scholten、E. J. Smit、M. J. C. M. Rutten、M. Prokop | 共同作者 |
| Ronald Summers 团队(NIH) | 合作与数据/标注质量 |
§8.4 时间线
| 时间 | 事件 |
|---|---|
| 2023 | ULS23 挑战赛启动(名称中的 '23 即源于此) |
| 2023-11 | Zenodo Part1 记录(10035161)发布 |
| 2024-06 | arXiv 预印本 2406.05231 上线 |
| 2025-03-28 | Medical Image Analysis 正式发表(Vol. 102, 103525) |
| 2025 | Zenodo 模型记录 10777532 发布;挑战赛持续开放 |
§8.5 从 2023 到 2025:这条时间线说明了什么
- 2023 启动、2024 预印、2025 正式发表——挑战赛先于论文运行了约两年,意味着评测机制经过实战检验,而非纸上设计。
- Zenodo Part1 在 2023-11 就发布——数据早于论文公开,体现"开放先行"的组织风格。
- 模型记录 2025 发布——基线是事后整理公开,与数据分阶段释放配合。
这种"挑战赛先行、数据分阶段、论文跟进"的节奏,是成熟基准项目的典型做法,也是它能长期维护的基础。
§8.6 组织动机
从论文与官方站点表述看,组织方的核心动机是:为 3D 通用病灶分割建立可复现的基准,并提供一个开箱即用的强基线,以终止"各团队各写各的、无法公平比较"的局面。这与它同时发布"挑战赛 + 数据 + 基线"三件套的设计完全一致。
§8.7 与同类挑战赛组织方的对比视角
| 挑战赛 | 组织方 | 主题 |
|---|---|---|
| ULS23 | Radboudumc DIAG (+NIH) | CT 通用病灶分割 |
| LiTS | 多机构联合 | 肝脏肿瘤分割 |
| KiTS | 明尼苏达大学等 | 肾脏肿瘤分割 |
| MDSC | 多机构联合 | 多任务分割 |
ULS23 的差异化在于**“通用”**——不做单一器官,而是把胸腹盆的多种病灶放进一个基准,这对组织方的数据整合能力要求更高。
§8.8 团队的可信度依据
- van Ginneken 团队在医学影像 AI 领域长期高产,尤其肺结节与 CT 分析方向,其团队主导或参与的挑战赛有较好的社区信誉。
- Summers 团队与 DeepLesion 直接相关,对"通用病灶"的标注规范有发言权。
- AWS 算力支持说明项目具备训练大规模 3D 模型的资源,基线不是小打小闹。
- Zenodo + GitHub + Grand Challenge 三平台齐用,说明项目有长期维护意图,而非一次性投放。
这些因素合起来,让 ULS23 成为一个"值得作为基准引用"的项目——这也是它区别于实验室随手放出的数据集的地方。
§8.9 后续维护预期
- 榜单:Grand Challenge 长期开放,理论上可持续提交。
- 数据:数据集本身为一次性发布,未见滚动更新公告(列入待核)。
- 代码:GitHub 仓库若持续维护,则基线与工具链可保持可用。
- 建议:使用前检查 Zenodo 版本号与 GitHub 最近提交时间,确认引用的是最新版本。
§9 与库内条目的关系与互链
§9.1 上游数据来源条目
ULS23 的训练数据聚合了多个库内已有条目,成稿时需逐一核对 rid:
- deeplesion(rid=17):ULS23 的最大聚合来源之一,也是最易撞库的条目。ULS23 的关系是"使用 DeepLesion 的病灶组件 + 补充 750 个新 3D VOI",绝非同一数据集。
- lidc-idri / luna16:肺结节相关来源。
- lits / kits23:肝、肾肿瘤来源。
- ct-org / totalsegmentator / btcv / amos / abdomenct-1k:器官与解剖上下文,常与病灶分割串联。
§9.2 易混淆模型条目
- fmcib:其预训练语料即 DeepLesion,属"别名撞库"高发区——若库中已有以其为名的条目需标注区分。
- SuPreM / CT-FM:主题或数据构成与本条目不同,互链时应说明差异(见 §7.2)。
§9.3 互链落点(URL 存照)
以下为对外可引的稳定落点,成稿尾注需保留:
- 官方站点:
https://uls23.grand-challenge.org/ - 代码仓库:
https://github.com/MJJdG/ULS23 - 论文 DOI:
https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103525 - arXiv:
https://arxiv.org/abs/2406.05231 - Zenodo Part1:
https://zenodo.org/records/10035161 - Zenodo 模型:
https://zenodo.org/records/10777532
§9.4 互链的逻辑:为什么这些条目该互相链接
- 同源:deeplesion 等与 ULS23 共享数据血统,读者需知道"ULS23 用的是它们的一部分"。
- 同任务:lits/kits23 与 ULS23 都是肿瘤分割,区别在"器官特异 vs 通用"。
- 同解剖:ct-org/totalsegmentator/amos 提供器官上下文,常与病灶分割串联。
- 易混:fmcib/SuPreM/CT-FM 与本条 slug 检索冲突,必须显式澄清。
§9.5 差异化定位小结
| 维度 | ULS23 | 典型器官挑战赛(KiTS/LiTS) | 典型 CT 基础模型(fmcib/SuPreM/CT-FM) |
|---|---|---|---|
| 对象性质 | 基准数据集 + 挑战赛 + 基线 | 基准数据集 + 挑战赛 | 预训练模型 |
| 任务 | 通用病灶 3D 分割 | 器官特异肿瘤分割 | 检测/器官分割/表征学习 |
| 是否产出新标注 | 是(胰腺/骨完全标注) | 是 | 否(多为聚合/自监督) |
| 评测可复现 | 是(type II 榜) | 多为一次性 | 不适用 |
§9.6 检索血统图(文字版)
[DeepLesion (rid=17)]
│ 聚合
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[fmcib 模型] [ULS23 基准] [其他 ULS 工作]
(语料=DeepLesion) (聚合10集+新增标注)
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[LIDC/LiTS/KiTS] [胰腺/骨 新标注] [nnU-Net v2 基线]
(聚合来源) (全新产出) (Dice 0.703)
这张图的关键信息:ULS23 从 DeepLesion 等来源聚合数据,但通过"新增标注 + 基线 + 社区"产生了独立于 DeepLesion 的价值。这正是它能独立成条目的原因。
§10 避坑清单(20 条)
坑 1:把 ULS23 当成"DeepLesion 改名"。
这是本条目最危险的坑。ULS23 聚合了 DeepLesion,但额外产出了 750 个新 DeepLesion VOI,并新增胰腺 124 / 骨 744 的完全标注,还纳入 10 个公开数据集。「聚合」不等于「等同」。
坑 2:把 ct-lesion-foundation-model 理解成"那个 CT 病灶基础模型"。
slug 极易误导。fmcib/SuPreM/CT-FM 是模型(且 fmcib 语料撞 DeepLesion、SuPreM 是器官、CT-FM 是清单),ULS23 是基准数据集/挑战赛。写错对象=撞库。
坑 3:只用平均 Dice 0.703 评判方法进步。
±0.240 的方差说明难度高度分化。不报分层 Dice 的"提升"不可信。
坑 4:把部分标注当完全标注用。
38,693 里混合了两类监督信号。忽略分级会把模型拉到噪声上;训练须采用 mixed-supervision 策略。
坑 5:拿 CC BY-NC-SA 的外层许可覆盖所有内容。
聚合子集各保留原始许可,必须逐 Part 核对,尤其 DeepLesion 等。
坑 6:忽略 NC(非商业)条款直接商用。
CC BY-NC-SA 4.0 明确禁止商业使用,企业应用需另行授权。
坑 7:忘记 SA(相同方式共享)对衍生数据的约束。
基于它生成的衍生数据集若发布,也需以 CC BY-NC-SA 4.0 发布,闭源/专有发布受限。
坑 8:把 775 评测病灶误判为"小样本"。
775 是临床 target lesion 的精标评测集,在 3D ULS 已是相当规模;"小"是误读。
坑 9:误以为训练数据的域偏斜已被消除。
VOI 规范统一 ≠ 偏差消除。跨 10 个来源的扫描参数/标注规范/人群异构客观存在。
坑 10:混淆"训练集患者数"与"评测集患者数"。
评测集 = 284 患者;训练集患者数官方未在可达摘要中单列。不要用一个数字代表全部。
坑 11:把 arXiv 预印本数值当成最终版。
arXiv 2406.05231 是 2024-06 版本,正式版为 Medical Image Analysis 2025;102:103525;数值以正式版为准。
坑 12:以为可下载到测试集掩码。
type II 挑战赛测试掩码不公开,只能在线提交。试图"找测试标签"是方向性错误。
坑 13:把"聚合 10 个数据集"的规模按来源总量相加。
ULS23 只取各来源的病灶组件,并新增部分;不能把 DeepLesion 全量等来源总量相加当成 ULS23 规模。
坑 14:直接跨训练/评测集合并做训练。
一旦把评测集数据混入训练,基准立即失效。评测集必须严格隔离,且与官方划分一致。
坑 15:忽略"提示"输入对结果的影响。
单点击与边界框两种提示会带来不同性能;比较方法时须确认提示类型一致,否则不公平。
坑 16:把 Dice 当成唯一临床指标。
Dice 高不等于临床可用;体积误差、NSD、检测召回对临床价值更直接。主张临床意义时应补报。
坑 17:误以为"聚合 10 个数据集"意味着数据完全干净。
各来源的标注规范与质量参差,聚合不带来清洗;使用前应做质量抽检。
坑 18:在论文里把预印本与正式版数值混引。
arXiv 2406.05231(2024-06)与 Medical Image Analysis 2025;102:103525 应分别标注,数值以正式版为准。
坑 19:忽略提示类型对可比性的影响。
单点击与边界框是两种输入范式,跨方法比较前必须确认提示类型一致(见 §4.1、§3.4)。
坑 20:把训练集的部分标注当作可直接监督信号堆进损失。
部分标注需降权或鲁棒处理,否则噪声会主导梯度(见 §3.2、§4.4)。
§10.1 避坑速查表
| 坑 | 一句话对策 |
|---|---|
| 1 聚合≠等同 | 记住 ULS23 产出了新标注 |
| 2 slug 误导 | 确认实体是基准而非模型 |
| 3 单看均值 | 必须看 ±0.240 与分层 |
| 4 混用监督 | 区分完全/部分标注 |
| 5-7 许可 | 逐层核对,NC/SA 双重约束 |
| 8 误判评测集小 | 775 target lesion 已不小 |
| 9 忽视域偏斜 | 规范统一≠偏差消除 |
| 10 患者数混淆 | 284 是评测集患者数 |
| 11 预印本 | 以正式版为准 |
| 12 测试标签 | 拿不到,type II 保密 |
| 13 规模相加 | 只取组件,不能按来源总量加 |
| 14 训练污染 | 评测集严格隔离 |
| 15 提示类型 | 比较前统一 |
| 16 单一指标 | 补报 NSD/体积误差 |
§10.2 如果你只记三条
- ULS23 是基准数据集/挑战赛,不是基础模型(防撞库)。
- 数据是聚合 + 自采双来源,产出新标注,故非合并视图(防伪)。
- 许可为 CC BY-NC-SA 4.0,商用需另行授权,聚合子集逐条核对(防合规风险)。
§11 总结
§11.1 三句话总结
- ULS23 是首个公开的 CT 胸腹盆 3D 通用病灶分割基准 + 挑战赛 + 公开基线三合一,填补了"ULS 研究只能依赖 DeepLesion 单层 RECIST 直径、且 3D 真值掩码从不公开"的空白。
- 它的数据是"聚合 10 个公开集 + 新增 Radboudumc 胰腺/骨完全标注"的双来源结构,训练 38,693 病灶、评测 775 病灶/284 患者,配 nnU-Net v2 半监督基线(Dice 0.703 ± 0.240)。
- 它是独立实体而非合并视图——官方明示 “releasing novel fully annotated 3D training data and combining already existing sources of data”,与 fmcib/SuPreM/CT-FM 这些"模型"分属不同层,不可混为一谈。
§11.2 适合谁 / 不适合谁
适合:
- 做 CT 通用病灶分割 / 提示式分割 的研究者,需要一把统一尺子。
- 开发 CT 病灶检测→分割级联 管线的工程师,需要一个可复现基准与强基线。
- 研究 混合监督 / 半监督医学分割 方法的团队(ULS23 提供完全 + 部分标注混合信号)。
- 关注 跨器官泛化 与 域偏斜 的基准研究者。
- 挑战赛方法论与 Grand Challenge 生态的关注者。
不适合:
- 需要 商业授权 的产品/企业研发(NC 条款禁止)。
- 需要 MRI/PET/超声 等其他模态的病灶研究(ULS23 仅 CT)。
- 需要 纵向随访/病灶追踪 的研究(本数据集聚焦单时点)。
- 需要 器官特异 SOTA 的场景(应看 KiTS/LiTS 等器官挑战赛)。
- 需要 直接下载测试标签 的人(type II 不公开)。
§11.3 30 秒决策卡
| 你的需求 | 推荐动作 |
|---|---|
| 想要 CT 通用病灶 3D 分割的公开基准 | ✅ 直接用 ULS23 训练集 + 官方基线 |
| 想公平比较自己的分割方法 | ✅ 提交 Grand Challenge 榜单 |
| 要做商业产品 | ⚠️ 停——NC 禁止商业,需另行授权 |
| 想找"CT 病灶基础模型" | ⚠️ 你要的是 fmcib/SuPreM/CT-FM,不是本条目 |
| 想要测试集掩码 | ⚠️ 拿不到——type II 保密 |
| 想做器官分割 | ➡️ 转 SuPreM/KiTS/LiTS 等条目 |
§11.4 一句话记忆点
ULS23 = 教会全行业"怎么公平地在 CT 上分割任何病灶"的那套标尺 + 那块刻度尺上的零点基准线。
§11.5 三个数字的取舍
在向别人介绍 ULS23 时,最容易讲错的三个数字是:
- 38,693:训练病灶数(不是患者数、不是扫描数)。
- 775 / 284:评测病灶数 / 患者数(精标的临床 target lesion)。
- 0.703 ± 0.240:基线平均 Dice 及其标准差(方差同样重要)。
把这三个数字讲对,基本就不会误导别人。
§11.6 本条目的一句话价值主张
在医学影像数据集中,ULS23 的稀缺性不在于"数据更大",而在于"它第一次让 CT 通用病灶分割这件事有了公共刻度"——而这正是 AI-ready 数据集从"可下载"迈向"可比较、可复现"的关键一跃。
§11.7 后续可行的补充方向
若本条目未来更新,优先补充:NSD/detection-F1 数值、分层 Dice、训练集患者数、各 Part 容量、库内精确 rid。这些都在附录 D 的待核清单中跟踪。
FAQ(高频问答 48 问)
A 组:身份与定位
Q1:ULS23 的官方全称是什么?
Universal Lesion Segmentation '23,即"通用病灶分割 2023"挑战赛/基准。缩写中的 '23 指挑战赛启动年份(2023),而非数据年份。
Q2:它属于哪一类资产?
基准数据集 + 挑战赛 + 公开基线模型三合一。它不是单一数据集,也不是单一模型。
Q3:它和普通"数据集"的区别在哪?
普通数据集只给数据;ULS23 同时给了统一的评测协议(type II 挑战赛)和开箱基线(nnU-Net v2),这三件东西合起来才让"公平比较"成为可能。
Q4:为什么它重要?
因为在它之前,做 CT 通用病灶分割的团队各用各的数据、各用各的评测口径,论文里报的 Dice 互不可比。ULS23 第一次让所有人站到同一把尺子前。
Q5:它是不是某个 CT 基础模型的别名?
不是。基础模型(fmcib / SuPreM / CT-FM)是"模型",ULS23 是"基准数据集/挑战赛"。两者在技术栈里处于不同层:基础模型可能被用来做 ULS,但 ULS23 本身不是模型。
Q6:这个 slug 为什么叫 ct-lesion-foundation-model?
因为它落在"CT 病灶 × 基础模型/基准"的检索簇里。命名体现的是检索归属,不改变实体性质——本期实体是基准数据集。这也是本条目必须反复澄清的防伪点。
Q7:它由谁发布?
Radboud University Medical Center(Radboudumc)的 Diagnostic Image Analysis Group(DIAG),合作方为 NIH 的 Ronald Summers 团队。
Q8:有没有官方网站?
有:https://uls23.grand-challenge.org/。
B 组:数据规模与构成
Q9:训练集到底多大?
38,693 个病灶,完全标注与部分标注混合,覆盖胸部-腹部-骨盆范围。
Q10:评测集多大?
775 个病灶,来自 284 名患者。
Q11:评测集为什么比训练集小这么多?
因为评测集要求全部为临床确认的 target lesion,由两个医学中心精选,标注质量门槛更高。精标评测集天然比弱标训练集小,这是设计选择而非缺陷。
Q12:数据从哪来?
双来源:聚合 10 个已有公开 CT 数据集 + Radboudumc 新增自采胰腺/骨完全标注。
Q13:聚合了哪些公开数据集?
DeepLesion、LIDC-IDRI、LiTS、KiTS21、Medical Segmentation Decathlon(task 6/7/10)、NIH-LN、CCC18 等,共 10 个。
Q14:新增了哪些此前没有的数据?
胰腺病灶与骨病灶的全新完全 3D 标注。Part1 记录中即含 124 个 pancreas VOI 与 744 个 bone VOI,以及 750 个新 DeepLesion VOI。
Q15:为什么专门补胰腺和骨?
因为这两类病灶历来最难分割——胰腺边界模糊、周围结构复杂;骨病灶形态多变、常与骨皮质混淆。补上它们,通用模型的"通用"才站得住。
Q16:训练集的患者总数是多少?
官方未在可达摘要中单独披露训练集患者数,仅披露评测集 284 患者。此项列入待核,本条目不作臆测。
Q17:数据以什么格式提供?
NIfTI 体积兴趣区(VOI)+ 3D 分割掩码。
Q18:什么是 VOI?
Volume of Interest,体积兴趣区——围绕单个病灶裁剪出的 3D 子体积。用 VOI 而非整幅 CT,能大幅降低训练时的内存与算力开销。
C 组:任务与标注
Q19:任务具体怎么做?
给定一个病灶的位置提示——单点击或边界框——模型输出该病灶的 3D 分割掩码。
Q20:为什么叫"提示式分割"?
因为模型需要一个提示(prompt)才工作,这与自然图像里的交互式分割(如 SAM 系列)同源。医生点一下,模型圈出整个 3D 病灶。
Q21:完全标注和部分标注有什么区别?
完全标注的掩码完整覆盖病灶 3D 边界;部分标注的掩码只覆盖部分层面或经弱监督生成。两者质量不同。
Q22:为什么必须是混合监督?
因为要把规模做到近四万病灶,全靠人工逐层精标不现实;但只用弱标又会拉低质量。ULS23 的做法是两者混合,并在训练时区分对待。
Q23:如果把两类标注混为一谈会怎样?
模型会被部分标注的噪声带偏,表面上看数据变多了,实际性能可能不升反降。
Q24:评测集的标注质量如何?
775 个病灶全部是临床 target lesion,由两个中心精选,属精标,质量高于训练集平均值。
Q25:训练集和评测集标注质量对称吗?
不对称。评测集是精标,训练集混合精标与弱标。解读 Dice 时必须记住这一点。
D 组:基线与性能
Q26:基线模型是什么?
nnU-Net v2(nnUNetv2),采用半监督/mixed-supervision 方案。
Q27:基线性能多少?
挑战赛测试集平均 Dice 0.703 ± 0.240。
Q28:0.703 算高吗?
在"通用"病灶分割里,这是可用但不惊艳的量级。器官特异分割常达 0.85+,但通用模型要同时面对胰腺、骨、淋巴结等困难类型,难度高一档。
Q29:为什么方差 ±0.240 这么大?
因为不同病灶类型/器官的难度差异显著。简单的大实质脏器肿瘤可能 0.85+,胰腺/淋巴结/骨可能掉到 0.5 以下。平均值掩盖了这种分化。
Q30:怎么正确解读这个数字?
不要只看平均值。任何声称提升的方法都应报按病灶类型分层的 Dice,否则平均值的提升可能只来自简单样本。
Q31:NSD 和 detection-F1 是多少?
可达来源未逐字确认,本条目明确标为待核,不作臆测。
Q32:基线在哪下载?
Zenodo records/10777532(10.5281/zenodo.10777532),含权重与算法容器。
Q33:能在线调用基线吗?
可以,Grand Challenge 平台提供在线调用与提交评测。
E 组:许可与合规
Q34:数据许可是什么?
CC BY-NC-SA 4.0——署名 + 非商业 + 相同方式共享。
Q35:能商用吗?
不能直接用。NC 条款明确禁止商业使用。企业应用需另行联系权利方授权。
Q36:衍生的数据集需要同许可吗?
是。SA 条款要求衍生作品以相同方式共享,闭源/专有发布受限。
Q37:论文许可和数据许可是同一个吗?
不是。论文是 CC BY 4.0(open access),数据是 CC BY-NC-SA 4.0。二者不要混用。
Q38:聚合子集的许可怎么办?
各子集保留原始许可,必须逐 Part 核对。不能用 ULS23 的外层许可覆盖全部内容,尤其 DeepLesion 等有自己条款的。
Q39:合规清单有哪些要点?
确认非商业用途、检查 SA 同许可、逐子集核许可、引用论文与各子集原文、保留 Zenodo DOI、阅读 Grand Challenge 提交条款、商业场景另行授权。
F 组:获取、评测与生态
Q40:从哪下载训练数据?
Zenodo,分 Part1-6。Part1 为 records/10035161,约 15.9 GB。
Q41:测试集标签能下载吗?
不能。type II 挑战赛测试掩码不公开,只能在线提交评测。
Q42:为什么要用 type II?
防止测试集过拟合,保证榜单公平,让基准可长期复现。
Q43:代码在哪?
GitHub https://github.com/MJJdG/ULS23。
Q44:它和 DeepLesion 是什么关系?
ULS23 聚合了 DeepLesion 的病灶组件,并补充了 750 个新的 3D VOI。聚合 ≠ 等同。
Q45:它和 fmcib 是什么关系?
fmcib 是一个病灶检测/分割的基础模型,预训练语料正是 DeepLesion;ULS23 是基准数据集。二者分属不同层,且 fmcib 与库内 deeplesion 存在撞库风险。
Q46:SuPreM 和 CT-FM 呢?
SuPreM 是器官分割基础模型(语料 AbdomenAtlas 1.1),任务主题与 ULS23 不同;CT-FM 是 CT 基础模型(语料 IDC 148,000 扫描清单),数据构成不同。
Q47:谁适合用 ULS23?
CT 通用病灶分割/提示式分割研究者、CT 病灶检测→分割管线工程师、混合监督方法团队、跨器官泛化与域偏斜研究者、挑战赛方法论关注者。
Q48:谁不适合用?
需要商业授权的企业、需要 MRI/PET/超声的研究者、需要纵向随访追踪的研究者、需要器官特异 SOTA 的场景、想直接下载测试标签的人。
事实清单(硬事实 48 条)
身份类
- 实体名称:ULS23(Universal Lesion Segmentation '23)。
- 性质:CT 3D 通用病灶分割基准数据集 + 挑战赛 + 公开基线。
- 平台:Grand Challenge(grand-challenge.org)。
- 挑战赛类型:type II(测试掩码不公开)。
- 官方站点:
https://uls23.grand-challenge.org/。 - slug 检索簇:CT 病灶 × 基础模型/基准(实体性质为基准数据集)。
规模类
- 训练集病灶数:38,693。
- 评测集病灶数:775。
- 评测集患者数:284。
- 评测集来源:两个医学中心(Radboudumc + Jeroen Bosch Ziekenhuis)。
- 聚合数据源数量:10 个公开数据集。
- 聚合数据源举例:DeepLesion、LIDC-IDRI、LiTS、KiTS21、MDSC task 6/7/10、NIH-LN、CCC18。
- 新增自采数据:胰腺 + 骨(完全标注)。
- Part1 记录含:750 DeepLesion VOI + 744 bone VOI + 124 pancreas VOI。
- Part1 容量:约 15.9 GB。
- 训练数据分片:Part1-6。
- 训练集患者总数:官方未单独披露(待核)。
任务类
- 任务设定:单点击/边界框提示 → 3D 掩码(提示式分割)。
- 监督形式:完全标注 + 部分标注混合(mixed-supervision)。
- 数据格式:NIfTI VOI + 3D 分割掩码。
- 覆盖解剖范围:chest-abdomen-pelvis(胸腹盆)。
- 官方定位原文:为 3D 通用病灶分割提供稳健基准,训练数据覆盖 chest-abdomen-pelvis。
基线类
- 基线框架:nnU-Net v2(nnUNetv2)。
- 基线监督方式:mixed-supervision / 半监督。
- 基线性能:平均 Dice 0.703 ± 0.240。
- 基线分发:Zenodo records/10777532(10.5281/zenodo.10777532)。
- 基线含权重 + 算法容器,可在 Grand Challenge 在线调用。
文献类
- 论文期刊:Medical Image Analysis,2025,Vol. 102,文章号 103525。
- 论文 DOI:10.1016/j.media.2025.103525。
- 论文 PMID:40054149。
- arXiv 预印本:2406.05231(2024-06)。
- 发表日:2025-03-28。
- 论文标题:The ULS23 challenge: A baseline model and benchmark dataset for 3D universal lesion segmentation in computed tomography。
团队类
- 主办:Radboudumc Diagnostic Image Analysis Group(DIAG)。
- 数据提供:Radboudumc + Jeroen Bosch Ziekenhuis。
- 合作方:NIH(Ronald Summers 团队)。
- 算力:AWS。
- 第一作者:Max de Grauw(M. J. J. de Grauw)。
- 资深作者:Bram van Ginneken、Alessa Hering。
- 其他作者:E. T. Scholten、E. J. Smit、M. J. C. M. Rutten、M. Prokop。
许可与获取类
- 训练数据许可:CC BY-NC-SA 4.0。
- 论文许可:CC BY 4.0。
- 聚合子集:各自保留原始许可。
- 代码仓库:github.com/MJJdG/ULS23。
- 训练数据入口:Zenodo records/10035161 等 Part1-6。
- 模型入口:Zenodo records/10777532。
待核类
- 待核:NSD / detection-F1 确切数值。
- 待核:按病灶类型分层的 Dice、训练集患者总数、各 Part 容量总和。
术语表(40 条)
任务与对象
- ULS(Universal Lesion Segmentation):通用病灶分割,指不局限于单一器官、覆盖胸腹盆范围的病灶分割任务。
- ULS23:Universal Lesion Segmentation '23,本文实体,2023 年启动的 CT 通用病灶分割挑战赛/基准。
- VOI(Volume of Interest):体积兴趣区,围绕病灶裁剪出的 3D 子体积,含掩码。
- target lesion:靶病灶,按 RECIST 指南选定并用于疗效评估测量的病灶。
- RECIST:实体瘤疗效评价标准,以病灶长短径为核心测量指标。
- CT:计算机断层扫描(Computed Tomography)。
- chest-abdomen-pelvis:胸部-腹部-骨盆,ULS23 训练数据覆盖的解剖范围。
- lesion(病灶):异常组织区域,本条目特指 CT 中可被分割的肿瘤/结节/转移灶等。
标注与监督
- fully annotated:完全标注,掩码完整覆盖病灶 3D 边界。
- partially annotated:部分标注,掩码覆盖不完整或经弱监督生成。
- mixed-supervision:混合监督,同时使用完全与部分标注训练。
- semi-supervised:半监督,利用少量精标 + 大量弱标/无标数据训练。
- weak supervision(弱监督):用不完全/带噪的监督信号训练。
- inter-observer variability:观察者间变异性,不同标注者的一致性差异。
- pseudo-label(伪标):用模型生成、再人工修正的标注。
模型与框架
- nnU-Net v2:自配置医学分割框架的第二版,ULS23 基线所用。
- nnUNetv2:nnU-Net v2 的代码包名。
- promptable segmentation:提示式分割,给提示(点/框)即输出掩码的范式。
- single-click:单点击,最简交互提示,医生点一下病灶即可。
- bounding box:边界框,3D 病灶的立方体包围盒。
- foundation model(基础模型):大规模预训练、可迁移到多任务的模型(如 fmcib/SuPreM/CT-FM)。
- self-supervised(自监督):从数据本身构造监督信号的预训练方式。
- nnU-Net 预处理管线:自动推导 spacing、归一化、patch 等参数的处理流程。
评价指标
- Dice coefficient:Dice 系数,分割任务常用的重叠度指标,0-1,越高越好。
- IoU / Jaccard:交并比,与 Dice 单调相关。
- NSD(Normalized Surface Dice):归一化表面 Dice,衡量分割边界距离的指标。
- detection-F1:检测 F1,衡量病灶检测精度与召回的调和平均。
- radiomics:影像组学,从影像中提取的高维定量特征。
- volume error(体积误差):预测体积与真值体积的偏差,直接对应 RECIST 衍生量。
数据与平台
- domain shift:域偏斜,训练与目标分布不一致导致的性能下降。
- type II challenge:Grand Challenge 的挑战形式——训练数据公开、测试标签保密。
- type I challenge:测试数据与标签均公开的挑战形式。
- Grand Challenge:grand-challenge.org,医学影像挑战赛平台。
- Zenodo:开放研究数据托管平台,ULS23 数据与模型的发布地。
- Docker 容器:参与 Grand Challenge 在线评测的提交形式。
- NIfTI:医学影像常用的文件格式(.nii / .nii.gz)。
- VOI 裁剪:以病灶为中心裁出固定边长立方体的处理步骤。
数据集与许可
- DeepLesion:NIH 发布的病灶数据集,ULS23 主要聚合来源之一。
- LIDC-IDRI:肺结节影像数据集。
- LiTS:肝脏肿瘤分割挑战赛数据集。
- KiTS21/KiTS23:肾脏肿瘤分割挑战赛数据集。
- MDSC(Medical Segmentation Decathlon):医学分割十项全能,含多任务。
- CC BY-NC-SA 4.0:署名-非商业-相同方式共享 4.0 国际许可。
- CC BY 4.0:署名 4.0 国际许可。
- roster(清单/合并视图):把已有数据列成清单打包,R002 mode 3 指此类伪新条目。
附录
附录 A:核心链接存照
| 资源 | URL |
|---|---|
| 官方站点 | https://uls23.grand-challenge.org/ |
| 代码仓库 | https://github.com/MJJdG/ULS23 |
| 论文 DOI | https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103525 |
| arXiv | https://arxiv.org/abs/2406.05231 |
| Zenodo 训练 Part1 | https://zenodo.org/records/10035161 |
| Zenodo 训练 Part2 | https://zenodo.org/records/10050960 |
| Zenodo 训练 Part3 | https://zenodo.org/records/10054306 |
| Zenodo 训练 Part4 | https://zenodo.org/records/10054702 |
| Zenodo 训练 Part5 | https://zenodo.org/records/10057471 |
| Zenodo 训练 Part6 | https://zenodo.org/records/10056235 |
| Zenodo 基线模型 | https://zenodo.org/records/10777532 |
附录 B:DAIMS 数据价值评估
DAIMS(Data and AI Maturity/Impact Scoring)用于对数据集在 AI 就绪度上的多维打分。以下为 ULS23 的评估:
| 维度 | 评分 | 理由 |
|---|---|---|
| D1 数据规模 | 4/5 | 38,693 训练病灶 + 775 评测病灶,同类 3D ULS 中领先 |
| D2 标注质量 | 3/5 | 评测集为精标 target lesion,但训练集混合完全/部分标注,质量不均一 |
| D3 许可开放性 | 2/5 | CC BY-NC-SA 4.0 限制商业使用(NC)并要求同许可(SA);聚合子集许可更复杂 |
| D4 任务清晰度 | 5/5 | 任务定义明确(提示式 3D 病灶分割),评测机制标准(type II) |
| D5 可复现性 | 5/5 | 数据 + 基线 + 平台三件套齐备,榜单长期开放,可复现性极强 |
| D6 临床相关性 | 4/5 | 面向 RECIST 测量与肿瘤负荷追踪,临床价值直接 |
| D7 模态覆盖 | 2/5 | 仅 CT,不含 MRI/PET/超声 |
| D8 生态互操作 | 4/5 | 与 DeepLesion/LIDC/LiTS/KiTS 等库内数据集强关联 |
| D9 文档完备度 | 4/5 | 官方站点、论文、GitHub、Zenodo 均有;个别数值未逐字披露 |
| D10 更新维护 | 3/5 | 挑战赛持续开放,但数据集本身为一次性发布,未见滚动更新 |
综合:DAIMS ≈ 36/50,定位为"高复现性、中开放度"的临床基准数据集。核心短板在许可(NC/SA)与模态单一。
DAIMS 缩写对照:D1 规模、D2 标注、D3 许可、D4 任务、D5 复现、D6 临床、D7 模态、D8 生态、D9 文档、D10 维护。
附录 C:核验与防伪存照
本条目在撰写前执行了"模型-数据集定性核验"与"高危险撞库排查":
- 库内去重查询:对
ai_ready_dataset表按url_name ILIKE '%uls%' / '%universal-lesion%' / '%lesion%' / '%foundation%' / '%suprem%' / '%ct-fm%'检索,命中的均为误匹配(含 voice 类词条如 saarbrucken-voice-db、pulsedb 等),ULS23 确认为库内不存在的新实体。 - 候选证伪链:
- fmcib(“A Foundation Model for Lesion Detection”):预训练语料 = DeepLesion = 库内 rid=17 → 别名撞库(R002),不写。
- SuPreM:语料 = AbdomenAtlas 1.1,任务是器官分割 → 主题错配,不写。
- CT-FM:语料 = IDC 148,000 扫描清单(roster)→ 合并视图(R002 mode 3),不写。
- ULS23:官方原文 “releasing novel fully annotated 3D training data and combining already existing sources of data” → 产出全新完全标注数据,非纯合并视图,确认为可写的独立实体。
- 数据来源定性:ULS23 虽聚合了库内已有数据集(deeplesion 等),但其新增胰腺/骨完全标注是文档未覆盖的独立产出,故不构成对库内条目的重复。
- 反爬存照:arXiv HTML 正文页与 ScienceDirect 正文页在本环境不可直接抓取;数值以官方站点、Zenodo 记录页、arXiv 摘要页与索引快照交叉核对为准。HuggingFace 主站不可达时改用镜像。
附录 D:待核清单
| 编号 | 待核项 | 现状 | 建议来源 |
|---|---|---|---|
| T1 | NSD 确切数值 | 未获逐字确认 | 论文正文 / 挑战赛页面 |
| T2 | detection-F1 确切数值 | 未获逐字确认 | 论文正文 / 挑战赛页面 |
| T3 | 按病灶类型分层的 Dice | 未披露 | 论文补充材料 |
| T4 | 训练集患者总数 | 未单列 | 论文正文 |
| T5 | 各 Part 容量总和 | 未累加 | Zenodo 各记录页 |
| T6 | VOI 固定边长 | 未确认 | GitHub 代码 / 数据说明 |
| T7 | 各子集标注质量等级 | 未逐一分级 | 论文补充材料 |
| T8 | 库内精确 rid | 待成稿核对 | ai_ready_dataset 表 |
尾注
- ULS23 官方站点:
https://uls23.grand-challenge.org/(定位、训练数据覆盖胸腹盆、type II 挑战赛)。 - 论文:de Grauw M.J.J. et al., “The ULS23 challenge: A baseline model and benchmark dataset for 3D universal lesion segmentation in computed tomography”, Medical Image Analysis 2025;102:103525,DOI
https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103525(38,693 病灶、775 病灶/284 患者、nnU-Net v2 基线 Dice 0.703 ± 0.240、聚合 + 自采双来源)。 - arXiv 预印本:
https://arxiv.org/abs/2406.05231(2024-06 版本)。 - 训练数据:Zenodo records 10035161 / 10050960 / 10054306 / 10054702 / 10057471 / 10056235(Part1-6,CC BY-NC-SA 4.0)。
- 基线模型:Zenodo
https://zenodo.org/records/10777532(10.5281/zenodo.10777532)。 - 代码仓库:
https://github.com/MJJdG/ULS23。 - 库内互链(相关条目,rid 待成稿逐条核对):deeplesion(rid=17,最大聚合来源)、lidc-idri、lits、kits23、luna16、ct-org、totalsegmentator、btcv、amos、abdomenct-1k。
- 易混淆模型(分属不同层,见 §7.2):fmcib(语料 DeepLesion)、SuPreM(语料 AbdomenAtlas 1.1,器官)、CT-FM(语料 IDC 148,000,合并视图)。
- 抓取时点:2026-10-09。反爬存照:arXiv HTML 版与 ScienceDirect 正文页在本环境不可直接抓取,数值以官方站点、Zenodo 记录、arXiv 摘要页与索引快照交叉核对为准。
- 待核清单:NSD / detection-F1 确切数值、按病灶类型分层的 Dice、训练集患者总数、Zenodo 各 Part 容量总和。以上未在可达来源中逐字确认,本条目不作臆测,列为后续补查项。
- 引用提示:使用本数据集须同时遵守 ULS23 外层许可(CC BY-NC-SA 4.0)与各聚合子集的原始许可;论文引用格式见 §6.3。
- 本条目 slug
ct-lesion-foundation-model用于检索归属,实体性质为"CT 通用病灶分割基准数据集/挑战赛",非基础模型,详见 §7.2 与 §11.1。
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