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INFOBOX — LAScarQS 2022 一屏速览
维度 内容 本质 MICCAI 2022 / STACOM 首届左心房与瘢痕定量分割挑战赛数据集(已停更,演化为 CARE-Left Atrium) 组织 Fudan University ZMIC Lab(庄吓海团队);编辑 Zhuang / Li / Wang / Wu 载体 Springer LNCS vol. 13586(2023 出版),DOI 10.1007/978-3-031-31778-1,收录 15 篇 数据 194 例 3D LGE MRI(三中心多厂商,术前+术后混合;NIfTI,.nii.gz) 任务 Task 1 LA+scar 联合分割与定量|Task 2 多中心 LA 腔体分割(域泛化) 划分 Task 1 = 60 训 + 34 测|Task 2 = 130 训 + 64 测(二手口径,两任务不互斥) 核心难点 scar 中位体积仅 3.18 cm³(≈ LA 的 1/35)、LA 壁厚 ~1.89 mm、图像质量差 基准 Task 2(纯 LA)DSC 可至 ~92%;Task 1(含 scar)DSC 仅 ~69-71% 获取 注册制(签 DUA 邮件申请)|测试集不公开金标准,走官方平台/docker 封测 许可 CC BY-NC-ND(禁商用、禁演绎)+ 机构伦理批准并匿名化 谱系 ISBI2012 cDEMRIS → LAScarQS 2022 → LAScarQS++(CARE2024) → CARE-Left Atrium 库内互链 MyoPS(rid 702)、ACDC(rid 511)、CAMUS(rid 533)、Cardiac Atlas Project(rid 521)
LAScarQS 2022 是一次把"心脏影像最薄的墙"摆上台面的挑战赛。左心房(LA)壁平均厚度只有约 1.89 毫米,而房颤(AF)消融治疗成败的关键——左心房瘢痕(scar)——就贴在这层薄壁上,体积中位数只有约 3.18 立方厘米,仅相当于 LA 腔体的三十五分之一。挑战赛用 194 例来自美国犹他大学、波士顿贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)和英国伦敦国王学院(KCL)三家中心、两种厂商的延迟钆增强磁共振(LGE MRI),设置了两条赛道:一条要求同时分割出 LA 腔体和瘢痕(Task 1),另一条只分割 LA 腔体但要在跨中心未知域上工作(Task 2)。结果形成了一道鲜明的裂谷:纯 LA 分割 Dice 可以做到 92%,而一旦加上瘢痕,Dice 立刻掉到 69-71%。
导语读法三则:
- 只想下数据:直奔 §6 获取与许可——注意它是注册制 + CC BY-NC-ND,且官方已停更,新用户建议转 CARE。
- 关心难度与基准:直奔 §4 规模与 §7 评估——scar 3.18 cm³ 与 Dice 落差是全条目的核心。
- 做谱系与选型:直奔 §3 三代谱系(cDEMRIS→LAScarQS→CARE)与 §9 生态——这是心脏挑战赛家族的一环。
§0 导读:这个数据集解决什么问题
心房颤动(atrial fibrillation, AF)是最常见的临床心律失常,在人群中患病率可达 1%,并随年龄增长快速上升。射频导管消融(radiofrequency catheter ablation)配合肺静脉隔离(pulmonary vein isolation)是治疗 AF 的主流手段,但复发率高,术前规划高度依赖对左心房瘢痕位置与范围的精确评估。延迟钆增强磁共振(late gadolinium enhancement MRI, LGE MRI)是目前无创显示心房瘢痕的关键技术。
问题在于,从 LGE MRI 自动分割 LA 腔体和瘢痕异常困难,官方列了四条理由:第一,LGE MRI 图像质量本身可能很差(血-瘢痕对比度低、反转时间不理想、信噪比低);第二,瘢痕的先验模型极难构建——LA 形状个体差异大、壁极薄(文献报道平均 1.89 ± 0.48 毫米)、周围存在强化区干扰、AF 患者瘢痕形态复杂;第三,瘢痕目标极小,体积中位数仅 3.18 cm³;第四,直接定位瘢痕几乎不可能,必须先分割 LA 腔体作为初始化,而既往方法往往把两个任务独立求解、忽略了它们之间的内在空间关系。
LAScarQS 2022 因此把"联合分割与定量"设为核心命题:设计两条赛道,要求参赛者提交的联合优化算法在两条赛道上同时被评估排名,从而把"LA 分割"和"瘢痕定量"从两个孤立问题拧成一个多任务问题。它将 194 例多中心、多厂商、术前与术后混合的临床 LGE MRI 汇集起来,既做单中心的精度比拼,也做跨中心的域泛化考验(Task 2 测试集明示包含未知域数据)。
§0 读法三则:
- 这个条目是"挑战赛数据集 + 论文集 + 基准排行榜"三合一:数据集本体是 194 例 LGE MRI 与其金标准,论文集是 LNCS 13586 的 15 篇方法,基准是官方平台的 Dice/HD 排名。
- 全文所有规模数字均须留意口径:官网写 194,多篇论文写 200/200+,训练/测试划分只有二手来源给出——冲突处已在 §4 与坑 2 存照。
- 检索时注意官方主页已迁移(老域 zmiclab.github.io → 新域 zmic.org.cn)且 LAScarQS 本身停更,最新动态在 CARE 系列;不要把 CARE-Left Atrium 的 200+ LGE MRI + 300 CT 规模误当作 LAScarQS 2022 本体。
§1 数据集速览:十问十答
Q1:LAScarQS 2022 是什么?
MICCAI 2022(联合 STACOM workshop)举办的首届"左心房与瘢痕定量分割挑战赛"(Left Atrial and Scar Quantification & Segmentation Challenge)数据集。由复旦大学 ZMIC Lab 组织,会议 2022 年 9 月 18 日在新加坡举行,会议论文集 2023 年由 Springer 作为 LNCS 第 13586 卷出版。
Q2:数据有多少、从哪来?
官方口径 194 例 3D LGE MRI,来自三家中心:美国犹他大学(University of Utah)、贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)、英国伦敦国王学院(KCL)。三家中心使用不同扫描仪(Siemens Avanto 1.5T / Vario 3T、Philips Achieva 1.5T ×2)和不同分辨率,"多中心多厂商"正是为了考验模型的跨域泛化。文献中另见 200 / 200+ 口径(坑 2)。
Q3:两条赛道分别是什么?
Task 1(LA Scar Quantification):同时分割 LA 腔体与 LA 瘢痕并定量,训练 60 例、测试 34 例,瘢痕金标准只在 Task 1 提供。Task 2(Left Atrial Segmentation from Multi-Center LGE MRIs):只分割 LA 腔体,训练 130 例、测试 64 例,测试集含未知域数据。挑战赛鼓励同一个联合优化算法在两条赛道上同时排名。
Q4:金标准长什么样?
每例的 NIfTI 图像是 enhanced.nii.gz;LA 腔体金标准是 atriumSegImgMO.nii.gz;LA 瘢痕金标准是 scarSegImgM.nii.gz(仅 Task 1 提供)。全部由专家手工分割,临床专家标注是这一家族的根基(其前身是专家分割范式成熟的 2018 Atrial Segmentation Challenge)。
Q5:难点到底在哪?
三点叠加:目标极小(scar 体积中位 3.18 cm³,min 0.89 / max 8.33 cm³)、墙体极薄(~1.89 mm)、图像质量波动大。LA 腔体中位体积 113 cm³,scar 只有它的约 1/35,构成典型的极端类别不平衡——这直接决定了 Task 1 与 Task 2 的性能落差。
Q6:性能基准如何?
第三方广泛转引的挑战赛结果:Task 2(纯 LA)DSC 三值 85.29 / 90.03 / 91.97;Task 1(含 scar)DSC 三值 70.69 / 66.82 / 69.05。同一批算法在 LA 上能做到 ~92%,一旦把瘢痕并进来就跌到 ~69-71%。NSD 口径为 Task 1: 77.3/75.39/80.51、Task 2: 64.28/72.58/79.97(指标与数值口径见 §7)。
Q7:收录了哪些方法?
LNCS 13586 收录 15 篇,覆盖 nnU-Net 变体(boundary-focused nnU-Net)、4 步两阶段序列网络(LASSNet,Johns Hopkins 的 Trayanova 组)、多深度边界感知网络(MDBAnet)、UGformer、LA-HRNet、TESSLA、跨域多尺度决策级融合、多项式损失 + 不确定性(PolyLoss)、课程学习 U-Net、半监督 3DResUnet + 伪标签等。
Q8:怎么拿到数据?
注册制:从官网下载 registration form(DataAccessAgreementforParticipants_LAScarQS2022.pdf),填写后发到 LAScarQS2022@outlook.com 或 LAScarQS2022@163.com,组织者分配账号并提供评价平台 guidebook。许可为 CC BY-NC-ND,全部数据经机构伦理批准并匿名化。
Q9:现在还能用吗?官方还在维护吗?
官网已明示"Maintainance of LAScarQS ended. Please refer to CARE for latest event"。挑战赛在 2022 年结束后转为 CARE 系列:LAScarQS++ 成为 CARE 2024 的 track 2,之后是 CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026,规模扩至 200+ LGE MRI + 300 CT)。要做新研究建议走 CARE;要复现 2022 基准则仍用本条目的数据与论文集。
Q10:为什么它对 AI-Ready 重要?
它是"极小目标 + 极端类别不平衡 + 多中心域偏移"三重难度的标准化基准样本,也是心脏影像挑战赛三代谱系(ISBI2012 cDEMRIS → LAScarQS 2022 → CARE)的中枢一环。其 Dice 落差(LA ~92% vs LA+scar ~69%)为"小目标分割的工业化上限"提供了一个可复现的量化锚点。
§2 数据构成与规格
2.1 规模、来源与机构构成
LAScarQS 2022 提供 194 例三维 LGE MRI(官方一手口径),来自三家临床中心:
| 中心 | 机构 | 扫描仪 | 空间分辨率(mm) | 扫描时点 |
|---|---|---|---|---|
| Center 1 | University of Utah(美国犹他大学) | Siemens Avanto 1.5T 或 Vario 3T | 0.625 × 0.625 × 2.5 | 术前,或术后 3-6 个月 |
| Center 2 | Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC,美国波士顿) | Philips Achieva 1.5T | 1.4 × 1.4 × 1.4 | 术前,或术后 1 个月 |
| Center 3 | King’s College London(KCL,英国伦敦) | Philips Achieva 1.5T | 1.3 × 1.3 × 4.0 | 术前,或术后 3-6 个月 |
三家中心均采用自由呼吸(free-breathing, FB)+ 导航门控(navigator-gating),BIDMC 与 KCL 另加脂肪抑制。validation/test 集的图像分辨率被统一调整为 1.0 × 1.0 × 1.0 mm(官网明示),这意味着测试阶段的评价在统一网格上进行,而训练集保留原始各异分辨率——这一设计本身就是在逼模型面对域偏移。
三家中心的分辨率跨度为后文所有"域泛化"讨论提供了物理基础:面内分辨率从 0.625 mm 到 1.4 mm 相差一倍以上,层厚从 1.4 mm 到 4.0 mm 相差近三倍。同一解剖结构在不同中心呈现的体素尺度完全不同,这正是 Task 2 把"多中心"写进任务名的原因。
2.2 任务划分与规模(二手口径存照)
官网 data 页未给出逐任务的训练/测试划分表;二手来源(Awesome-Medical-Dataset 条目,署名作者为 Zhuang/Li/Wang/Wu 本人)给出了如下划分:
| 任务 | 目标 | 训练 | 测试 | 测试金标准 |
|---|---|---|---|---|
| Task 1 LA Scar Quantification | LA 腔体 + LA 瘢痕联合分割与定量 | 60(术后 LGE MRI) | 34 | 不公开 |
| Task 2 LA Segmentation(multi-center) | 仅 LA 腔体分割(域泛化) | 130(术前+术后) | 64(含 unknown domain) | 不公开 |
口径警告:60 + 34 + 130 + 64 = 288,远大于官方总数 194,说明两条赛道的训练/测试集并非互斥划分(存在大量病例复用,例如同一批 LA 腔体图像既服务 Task 2 训练也可能进入 Task 1 测试)。任何"194 = 各任务之和"的推演都是错的。此外还有第三种可能:194 是主任务口径,含验证集后合计接近 200(坑 2)。
2.3 文件格式与命名约定
官方文件结构(二手来源转记,与官网标签命名一致):
LAScarQS2022/
├── task1/
│ ├── readme.txt
│ └── train_data/
│ ├── train_1/
│ │ ├── enhanced.nii.gz # LGE MR 图像
│ │ ├── atriumSegImgMO.nii.gz # LA 腔体金标准
│ │ └── scarSegImgM.nii.gz # LA 瘢痕金标准
│ ├── ...
│ └── train_60/
├── task1_val/
├── task2/
│ ├── readme.txt
│ └── train_data/
│ ├── train_1/
│ │ ├── enhanced.nii.gz
│ │ └── atriumSegImgMO.nii.gz
│ ├── ...
│ └── train_130/
└── task2_val/
预测提交命名约定:LA_predict.nii.gz(预测 LA 腔体)、scar_predict.nii.gz(预测瘢痕,仅 Task 1)。全部为 NIfTI(.nii.gz)格式。
2.4 标注内容与统计分布
金标准标签两类:左心房腔体(LA blood pool) 与 左心房瘢痕(LA scars)。二手来源给出的解剖统计(以标签覆盖为准):
| 解剖结构 | 出现例数 | 覆盖率 | 最小体积 (cm³) | 中位体积 (cm³) | 最大体积 (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|
| 左心房(LA) | 130 | 100% | 37 | 113 | 410 |
| 左心房瘢痕(scar) | 60 | 100% | 0.89 | 3.18 | 8.33 |
这张表是全条目的核心:瘢痕中位体积 3.18 cm³,仅为 LA 腔体(113 cm³)的约 1/35;瘢痕最小只有 0.89 cm³。以典型 1 mm³ 体素计,中位瘢痕不过约 3,180 个体素,最小约 890 个体素——在 640×640×44 量级的体数据里是沧海一粟。这解释了为什么 Task 1 的 Dice 只能在 ~69-71% 徘徊,也是官方反复强调"瘢痕先验难构建"的量化依据。
2.5 为何"先分 LA 再找瘢痕"
官方在挑战赛说明中明确指出:LA 分割通常是瘢痕定量的初始化步骤,因为心房瘢痕位于 LA 壁上,尺寸过小,直接定位极其困难。这意味着两任务存在天然依赖:Task 2(LA 分割)的质量是 Task 1(瘢痕定量)的上限。挑战赛据此鼓励联合优化——把本就耦合的两个任务放进同一个优化目标,让 LA 的边界信息约束瘢痕的搜索范围,这正是 LASSNet、MDBAnet 等方法的共同思路(§7)。
§3 谱系与组织:一次挑战赛的三代演进
3.1 上游:ISBI 2012 cDEMRIS
LAScarQS 2022 不是凭空出现的。它的直接前身是 ISBI 2012(IEEE International Symposium on Biomedical Imaging)的 cDEMRIS 挑战(Cardiac Delayed Enhancement Segmentation Challenge,心脏延迟增强分割挑战)。那次挑战赛首次系统性地提出"从 LGE CMR 分割左心房纤维化与瘢痕"的标准化评价框架,使用的正是同样的三家中心:犹他大学(Utah School of Medicine)、贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)、伦敦国王学院(KCL-IM)。
cDEMRIS 的原始数据库为 60 例多中心多厂商 LGE CMR(30 例术前 + 30 例术后,每中心各 10 术前 + 10 术后),金标准由三位观察者的手工分割合并而成,并辅以 2/3/4 倍标准差(SD)与半高全宽(FWHM)阈值定量法。当时有 7 家机构参赛、提交 8 种算法,结果分割在术前图像上普遍困难、术后者表现较好——重叠分数(满分 100)术前:IC=37 / MV=22 / SY=17 / YL=48 / KCL=30 / UTA=42 / UTB=45;术后:IC=76 / MV=85 / SY=73 / HB=76 / YL=84 / KCL=78 / UTA=78 / UTB=72。结论是"目前没有算法明显优于其他",呼吁更多算法开发。该研究发表于 Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance(2013;15:105,DOI 10.1186/1532-429X-15-105),数据在 Figshare 公开。
cDEMRIS 奠定了 LAScarQS 的两大遗产:同一批中心的临床数据源,以及LA 腔体 + 瘢痕双目标分割的任务范式。它留下的未解问题(术前图像难、算法无优劣、缺少深度学习方法)正是九年后 LAScarQS 2022 用 194 例深度学习方法轮次来回答的。
3.2 本体:LAScarQS 2022
LAScarQS 2022 由 Fudan University ZMIC Lab(复旦大学生物医学影像与智能计算实验室)组织,核心人物是庄吓海(Xiahai Zhuang)教授,联合编者包括 Lei Li(李磊,牛津大学,后转南安普顿大学)、Sihan Wang(王思涵,复旦)、Fuping Wu(吴福平,牛津)。挑战赛与 STACOM(Statistical Atlases and Computational Models of the Heart workshop)及 MICCAI 2022 联合,于 2022 年 9 月 18 日在新加坡举行。
它是"首届"(First Challenge),把 cDEMRIS 的 60 例扩展到 194 例,把评价从传统阈值法推进到深度学习算法对决,并新增了"多中心域泛化"作为独立的第二条赛道。数据集的构建与其姊妹论文紧密绑定——官方强制要求使用者在发表时同时引用三篇:AtrialJSQnet(Li/Zimmer/Schnabel/Zhuang, Medical Image Analysis 76:102303, 2022,联合分割定量框架)、LA LGE MRI 综述(Medical Image Analysis 77:102360, 2022)、AtrialGeneral(MICCAI 2021, 557-566,多中心 LA 分割域泛化)。这三篇既是数据来源的方法学基础,也界定了 LA LGE MRI 分析的问题空间。
3.3 下游:LAScarQS++ 与 CARE-Left Atrium
LAScarQS 2022 结束后,组织者把这一系列并入更大的 CARE(Comprehensive Analysis and Computing of Real-World Medical Images)挑战赛体系:
- LAScarQS++(CARE 2024,track 2):随 MICCAI 2024(摩洛哥马拉喀什)举行,论文集为 LNCS 15548(DOI 10.1007/978-3-031-87009-5),CARE 2024 共 5 条赛道(TFM4MedIA 基础模型迁移、LAScarQS++、LiQA 肝纤维化、MyoPS++、WHS++)。任务划分更细:Task 2 训练 130 例 Center A + 验证 10 例 A + 10 例 C + 测试 14 例 A + 20 例 B + 10 例 C。
- CARE-Left Atrium(CARE 2025 / CARE 2026):进一步扩展为 200+ 多中心 LGE MRI + 300 CT,引入"心脏数字孪生"与个性化消融的动机,数据来自 Center A(154 例,源自 Utah NAMIC-CARMA 经 2018 Atrial Segmentation Challenge 精修)、Center B(20 例,BIDMC,源自 ISBI2012)、Center C(20 例,KCL,源自 ISBI2012)、Center D(300 例 CT,福州大学附属省立医院)。许可仍为 CC BY-NC-ND、注册制。
3.4 三代谱系一图流
ISBI 2012 cDEMRIS(60 例,8 算法,阈值法+手工金标准)
│ 同一三家中心(Utah / BIDMC / KCL)
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LAScarQS 2022(194 例,15 篇深度学习方法,两赛道,首届)
│ 并入 CARE 体系
├──► LAScarQS++(CARE 2024 track 2,MICCAI 2024)
└──► CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026,200+ LGE + 300 CT)
理解这条谱系的实用价值:引用规范、数据复用、基准对标三者都依赖它。用 LAScarQS 2022 数据做训练要引本体论文集 + AtrialJSQnet 三部曲;做跨版本对标要区分 LAScarQS 2022 的 194 例与 CARE 的 200+/500+ 例;做最新研究则直接走 CARE-Left Atrium。
3.5 组织者画像:一个团队的挑战赛方法论
把 LAScarQS 2022 放回组织者 Xiahai Zhuang(庄吓海)团队的长期实践中,可以看到一套高度稳定的"挑战赛方法论":
- 多中心多厂商采集:从 cDEMRIS(2012)到 LAScarQS(2022)到 CARE(2024-2026),始终坚持三到四个临床中心、两种以上扫描仪——不为追求数据量,而为制造真实的域偏移。
- 专家手工金标准:数据标注由临床专家完成,并对医学伦理与匿名化严格把关(每代官网都有"institutional ethic approval and anonymized"声明)。
- 双目标耦合任务:不满足于"分割一个结构",而是设计两个内在耦合的目标(LA + scar、心肌 + 病理),逼迫模型处理目标间依赖。
- 域泛化作为独立命题:从 AtrialGeneral(2021)到 Task 2 的 unknown domain,把"跨中心失效"从副作用提升为可度量、可排名的主任务。
- 评价标准化 + 平台化:提供官方评价脚本与线上平台,让不同方法在同一把尺子下比较。
- 谱系延续:不一次性办完就散,而是每两年升级合并(LAScarQS→LAScarQS++→CARE-Left Atrium),保持社区连续性。
这套方法论的价值超出单个数据集:它定义了"如何用挑战赛推动一个医学影像子领域",LAScarQS 2022 是其中"薄壁小目标"分支的定型之作。
3.6 位置:为什么是"左心房"这个解剖目标
选择左心房作为挑战对象并非偶然。左心房是房颤发生与维持的核心解剖结构,而它的成像与分割又恰好处在几个"最难"的交叉点上:
- 壁最薄:左心房壁厚约 1.89 ± 0.48 mm,是全身最薄的心腔壁之一,在 1-4 mm 层厚的体数据里往往只占 1-2 个层。
- 目标最小:与心室肌相比,心房瘢痕体积小一到两个数量级(中位 3.18 cm³)。
- 对比度最差:LGE MRI 中血池(高信号)与瘢痕(次高信号)在反转时间不理想时难以区分。
- 临床最相关:消融手术的靶点就是这些瘢痕,分割精度直接关联治疗成败。
正因如此,左心房瘢痕分割长期被当作"心脏影像分割的试金石"——LA 腔体本身好分(Task 2 可达 92%),但瘢痕不好分(Task 1 停 71%)。LAScarQS 2022 把这块试金石标准化、公开化、可排名化。
§4 数据规模与关键数字(口径对齐)
4.1 核心硬数字总表
| 项 | 数值 | 来源口径 |
|---|---|---|
| 图像总数 | 194 例 3D LGE MRI | 官网 data 页(一手) |
| 文献另见总数 | 200 / 200+ | LASSNet 论文、Awesome 页、CARE 页、综述 |
| 中心数 | 3(Utah / BIDMC / KCL) | 官网 |
| 厂商数 | 2(Siemens / Philips) | 官网 |
| Task 1 训练/测试 | 60 / 34 | 二手(Awesome 页) |
| Task 2 训练/测试 | 130 / 64 | 二手(Awesome 页) |
| LA 例数 | 130(Task 2 训练) | 二手 |
| scar 例数 | 60(Task 1 训练) | 二手 |
| LA 体积 中位/最小/最大 | 113 / 37 / 410 cm³ | 二手 |
| scar 体积 中位/最小/最大 | 3.18 / 0.89 / 8.33 cm³ | 二手 |
| 训练集切片数 | 7040(130 例) | 二手 |
| 体数据尺寸 min/median/max | (576,576,44) / (640,640,44) / (640,640,88) | 二手 |
| spacing min/median/max (mm) | (0.625,0.625,1.0) / (0.625,0.625,2.5) / (1.0,1.0,2.5) | 二手 |
| 论文收录篇数 | 15(LNCS 目录)/ 16(官网 result 页) | 双口径 |
| LA 壁厚(文献) | 1.89 ± 0.48 mm | Beinart 等(官网引用) |
4.2 "194 vs 200"的口径深挖
官网 data 页与首页都写 194,措辞是"We provide 194 LGE MRIs"。而 LASSNet 论文(收录于本论文集、作者含 Trayanova 组)正文写"200+ late gadolinium enhancement magnetic resonance images were provided by the LAScarQS 2022 Challenge",Google Scholar 版本甚至写"200";Awesome-Medical-Dataset 页、CARE 官网页、arXiv 2407.09561 综述也写 200。
三种可能解释并存:① 194 是主任务发布口径,200+ 含 validation 追加例或后续补充;② 194 为精确计数、200 为叙述性约数;③ 数据在赛程中滚动扩充,早期论文取整。本条目以官网 194 为主口径并全程标注,跨文献对标时必须先对齐分母(坑 2)。
4.3 类别不平衡的量化
scar 与 LA 的体积比是本数据集最重要的一阶特征:
| 关系 | 计算 | 含义 |
|---|---|---|
| 中位体积比 | 3.18 / 113 ≈ 1 / 35 | 瘢痕仅 LA 腔体的约 1/35 |
| 最小 scar / 中位 LA | 0.89 / 113 ≈ 1/127 | 最难样本更极端 |
| 最大 scar / 最小 LA | 8.33 / 37 ≈ 1/4.4 | 即便最好情况仍显著不平衡 |
在语义分割中,这种比例意味着:若模型全部预测为背景,Dice 损失几乎为零,但瘢痕类 Dice 也为零;任何以体素精度的均值为优化目标的朴素方法都会被背景淹没。这是 Task 1 与 Task 2 性能裂谷(§7)的根因,也是所有参赛方法都引入 boundary-aware(边界感知)、uncertainty-aware(不确定性感知)或两阶段 ROI 策略的动机。
4.4 域偏移的量化
三家中心的分辨率差异可直接换算为体素尺度差:
| 维度 | BIDMC | KCL | Utah |
|---|---|---|---|
| 面内分辨率 (mm) | 1.4 | 1.3 | 0.625 |
| 层厚 (mm) | 1.4 | 4.0 | 2.5 |
| 面内差 | 基准 | ≈0.93× | ≈0.45×(更细) |
| 层厚差 | 基准 | ≈2.86×(更厚) | ≈1.79× |
同一位患者/同一解剖结构,在 Utah 机器上是 0.625 mm 面内精细网格、层厚 2.5 mm,在 KCL 机器上是 1.3 mm 面内、层厚 4.0 mm——两者各向异性方向与程度都不同。Validation/test 统一到 1.0×1.0×1.0 mm 虽抹平了提交网格,却无法消除原始采集造成的纹理与对比度域差。这就是 Task 2 必须把"unknown domain"写进测试设计的物理原因。
§5 任务定义与标注规范
5.1 Task 1:左心房瘢痕定量(LA Scar Quantification)
目标:从 LGE MRI 同时分割出 LA 腔体与 LA 瘢痕,并定量。
输入:enhanced.nii.gz(3D LGE MRI)。输出:LA 腔体掩码 + 瘢痕掩码。金标准:atriumSegImgMO.nii.gz(腔体)+ scarSegImgM.nii.gz(瘢痕)。
为何难:瘢痕贴在 ~1.89 mm 的薄壁上,中位体积 3.18 cm³,且被周围强化区分割不清的边界包围。官方明确,瘢痕定量几乎必须依赖 LA 腔体的先验——先定 LA 边界,再在墙体带内搜索瘢痕。Task 1 的测试集(34 例)无公开金标准,须走官方平台或 docker 封测。
5.2 Task 2:多中心 LA 分割(域泛化)
目标:仅从 LGE MRI 分割 LA 腔体,考验跨中心域泛化。
输入/输出:enhanced.nii.gz → atriumSegImgMO.nii.gz(预测命名 LA_predict.nii.gz)。
为何单列:LA 分割本身已足够难(心房形状多样、毗邻结构强化干扰),而多中心采集让域偏移成为主矛盾。任务训练 130 例(术前+术后),测试 64 例含 unknown domain,正是要暴露"在一个中心训练、到另一个中心失效"的问题——这也是 AtrialGeneral 论文(MICCAI 2021)的主题在先、Task 2 在后的逻辑联系。
5.3 联合优化的设计含义
挑战赛鼓励把两任务放进同一优化框架,原因是它们本就耦合:LA 边界约束瘢痕搜索范围,瘢痕分布又反过来提示 LA 壁的位置。参赛方法的常见做法有两条路线:
- 序列式(sequential):先分割 LA,再以 LA 为 ROI 分割瘢痕。代表是 LASSNet(4 步:每阶段一个 ROI 网络 + 一个精修网络)与 Abbas Khan 等的"多尺度权重共享网络 + 边界处理"。
- 并行/双分支(dual-branch):两任务共享骨干、分支输出,用信息传递模块耦合。代表是 MDBAnet(多深度边界感知网络,用 Sobel 滤波在两个分支间传递边界信息)。
5.4 评价机制与官方工具
- Validation 阶段:线上平台上传预测(
.nii格式),每队每任务 ≤10 次,通道于 2022-05-07 开启、2022-07-22 关闭。 - Test 阶段:将算法封装为 docker 提交,每队每任务 1 次,邮件主题 “[Team ID] + test evaluation”。
- 官方评价脚本:
LAScarQS2022_evaluate.py(在 lileitech/AtrialJSQnet GitHub 仓库),依赖 SimpleITK / medpy / hausdorff;注意该脚本只在 Windows 下可用(其调用的 C++ 工具仅编译了 Windows 版),在 Linux 环境复现需要自行替换 Hausdorff 距离计算模块。 - 指标:主指标 Dice(DSC),边界指标 HD/ASSD;第三方综述另常用 NSD(归一化表面距离)。
5.5 数据集在 AI-Ready 光谱上的位置
把 LAScarQS 2022 当作一个 AI-Ready 样本审视,它是"标准落地、获取有门槛、基准可复现但受限"的典型:
| 维度 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| 数据可发现 | 好 | 官网 + LNCS 论文集 + 多篇论文引用 |
| 获取难易 | 中 | 注册制 + DUA 邮件申请,无直链;官方停更削弱可获取性 |
| 格式互操作 | 好 | 标准 NIfTI,SimpleITK 生态通吃 |
| 标注质量 | 好 | 专家手工金标准,血统可溯至 cDEMRIS/2018 挑战赛 |
| 基准可复现 | 中 | 训练集公开(申请后),测试集金标准不公开、只有排行榜 |
| 许可开放度 | 低 | CC BY-NC-ND:禁商用、禁演绎,衍生物受限 |
| 可持续性 | 中 | 本体停更,但谱系延续到 CARE,长期有维护通道 |
对使用者的结论:做方法研究、发论文、跑基准 → 合适(需接受非商用+禁演绎);做商用产品、做衍生数据再发布 → 需与组织者书面确认(CC BY-NC-ND 不含演绎授权)。
5.6 与前身任务范式的继承关系
LAScarQS 2022 的任务设计与前身有两处显著继承:
| 维度 | cDEMRIS(2012) | LAScarQS 2022 | 继承/变化 |
|---|---|---|---|
| 目标结构 | LA 纤维化 + 瘢痕 | LA 腔体 + 瘢痕 | 从"纤维化"细化到"腔体+瘢痕"双目标 |
| 中心 | Utah/BIDMC/KCL | Utah/BIDMC/KCL | 完全继承 |
| 例数 | 60 | 194 | 扩大约 3.2 倍 |
| 方法类型 | 传统算法(8 种) | 深度学习(15 篇) | 范式换代 |
| 评价 | 阈值法(SD/FWHM)+ 重叠分 | Dice + HD + 平台化 | 标准化升级 |
| 术前/术后 | 30/30 各半 | 术前+术后混合 | 保留术后加权 |
| 域泛化 | 隐含于多中心 | 显式独立赛道 | 命题化 |
最关键的继承是"术前/术后混合"设计:cDEMRIS 报告术前图像分割普遍比术后难(术前重叠分 17-48,术后 72-85),这一现象在 LAScarQS 2022 里被继承为数据构成的一部分——Task 1 训练明示为"术后"(post-ablation),而 Task 2 训练为"术前+术后"。术后瘢痕因其消融形成的高对比环形结构更易识别,术前纤维化则更弥散难分,这是理解两任务难度差异的一个补充维度。
§6 获取与许可
6.1 许可条款逐条
LAScarQS 2022 采用 CC BY-NC-ND(Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives,署名-非商业性使用-禁止演绎)。官网 data 页原文措辞为"please follow the data usage agreement, i.e., CC BY NC ND"。这意味着:
| 权限 | 是否允许 | 说明 |
|---|---|---|
| 署名使用 | ✅ | 须注明来源并引用指定论文 |
| 非商业性使用 | ✅ | 科研、教学、非营利评测 |
| 商业性使用 | ❌ | 产品化、云服务、商业模型训练需另行授权 |
| 演绎(修改/再混合/派生数据集) | ❌ | 不得发布基于本数据的改编版本 |
| 再分发 | ⚠️ | ND 未授予"再分发修改版",原样转发亦受 DUA 约束 |
此外,官网明确"All these clinical data have got institutional ethic approval and have been anonymized"(全部临床数据已获机构伦理批准并匿名化)——这是医数集合规的底线声明。
许可三层提示:① 数据本体 = CC BY-NC-ND + DUA;② 论文集 = Springer 版权(LNCS,非开放获取,单章需购买或机构订阅);③ 参赛方法代码 = 各自仓库许可(如 AtrialJSQnet 仓库,评价脚本附带)。
6.2 注册制获取流程
获取路径是注册制 + 数据使用协议(DUA),无公开直链:
- 从官网下载 registration form:
DataAccessAgreementforParticipants_LAScarQS2022.pdf - 填写并发送至组织者邮箱:LAScarQS2022@outlook.com 或 LAScarQS2022@163.com
- 组织者审核后分配账号,并通过邮件提供评价平台 guidebook 与数据访问
- 数据以 NIfTI 形式发放,含 task1/task2 目录结构(§2.3)
关于评价平台:validation 阶段通过线上平台上传预测(.nii),验证通道已于 2022-07-22 关闭;test 阶段通过 docker 封测(每队每任务 1 次)。作为历史挑战赛,这些通道当前的实际可用性需向组织者确认——这也是本条目"待核"的核心项(§10)。
6.3 "官方已停更"的影响与迁移建议
官网首页顶部已明确标注:“Maintainance of LAScarQS ended. Please refer to CARE for latest event !!!”。这对使用者的实操含义有三:
- 数据仍可获得:历史数据集不打烊,注册制申请通道原则上仍在(但响应速度可能下降)。
- 评价榜单冻结:2022 榜单不再更新,做新方法无官方排名可刷。
- 建议迁移:要做当前研究,直接走 CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026);其数据量更大(200+ LGE MRI + 300 CT)、动机更新(心脏数字孪生 + 个性化消融),且维护活跃。
6.4 版本链与获取方式对照
| 版本 | 年份 | 规模 | 许可 | 获取 |
|---|---|---|---|---|
| ISBI2012 cDEMRIS | 2012 | 60 例 | 见 Figshare 原始页 | Figshare 公开 |
| LAScarQS 2022 | 2022 | 194 例 LGE MRI | CC BY-NC-ND | 注册制 + DUA 邮件 |
| LAScarQS++(CARE2024) | 2024 | 130 训 + 34 验证/测试(划分更细) | CC BY-NC-ND | 注册制 + DUA 邮件 |
| CARE-Left Atrium | 2025/2026 | 200+ LGE MRI + 300 CT | CC BY-NC-ND | 注册制 + DUA 邮件 |
注意每个版本的规模、划分、许可措辞可能微调,跨版本引用务必带上版本号与年份。
§7 评估与基准结果
7.1 评价指标
- Dice / DSC(Dice Similarity Coefficient):主指标,衡量预测与金标准的体素重叠。LAScarQS 对 LA 腔体与瘢痕分别计算。
- HD / ASSD(Hausdorff Distance / Average Symmetric Surface Distance):边界距离族,惩罚边界外溢(对小目标瘢痕尤其敏感)。
- NSD(Normalized Surface Distance):归一化表面距离,第三方综述常与 DSC 并列。
7.2 挑战赛基准(第三方转引口径)
arXiv 2407.09561 综述(v2, 2025-01)转引自挑战赛网站的 Table 3 结果,是当前被引用最广的 LAScarQS 2022 benchmark 数字(DSC 与 NSD 各取三个报告值):
| 任务 | DSC 三值 | NSD 三值 |
|---|---|---|
| LAScarQS2022 Task 1(LA + scar) | 70.69 / 66.82 / 69.05 | 77.3 / 75.39 / 80.51 |
| LAScarQS2022 Task 2(LA cavity) | 85.29 / 90.03 / 91.97 | 64.28 / 72.58 / 79.97 |
(作为横向参照,同表中其他挑战赛:KiTS23 三值 DSC 74.61/55.44/67.96;ISLES2022 64.95/46.68/55.51;KiPA22 90.61/64.36/75.29。LAScarQS2022 Task 2 的 85-92% 在同类中属高位,Task 1 的 66-71% 属低位——落差正是瘢痕分割的难度印记。)
7.3 性能裂谷的解读
把 Task 1 与 Task 2 并排看,得到的不是"方法好坏",而是"任务难度差":
| 对比 | Task 2(纯 LA) | Task 1(LA + scar) | 落差 |
|---|---|---|---|
| DSC 上界 | ~92% | ~71% | 约 21 个百分点 |
| 目标体积中位 | 113 cm³ | scar 3.18 cm³ | 约 35 倍 |
| 目标形态 | 大而连续 | 小而贴壁分散 | 结构性差异 |
结论:在 LAScarQS 2022 上,LA 腔体分割已经接近成熟(92% 是可交付水平),而瘢痕分割仍是开放问题(71% 远未收敛)。任何声称"在 LAScarQS 上做 LA 分割有重大突破"的说法,需要先说明是否只是复现了已经接近天花板的结果;真正的增益点应在 scar(Task 1)与跨域(Task 2 的 unknown domain)。
7.4 参赛方法谱系(LNCS 13586 收录 15 篇)
按技术路线归类(论文卷首目录口径):
| 路线 | 代表方法 | 关键思路 |
|---|---|---|
| 序列式两阶段 | LASSNet(Johns Hopkins / Trayanova 组) | 4 步 DNN:2 阶段 × (ROI 网络 + 精修网络),数据分诊(data triaging) |
| 双分支边界耦合 | MDBAnet(Multi-Depth Boundary-Aware) | 多深度策略双分支,Sobel 滤波跨支传递边界信息,以 LA 边界条件化 scar |
| nnU-Net 变体 | boundary-focused nnU-Net(Yuchen Zhang / Yalin Zheng) | 用几何朝向增强 + nnU-Net 骨干,聚焦边界 |
| 域泛化增强 | Two Stage Histogram Matching Augmentation;Cross-domain multi-scale decision fusion | 直方图匹配增广、多尺度决策级融合对抗域偏移 |
| 不确定性感知 | Polynomial Loss + Uncertainty(Arega / Bricq / Meriaudeau) | PolyLoss + Dice,对不确定预测降阈值,软边界距离图引导 |
| Transformer | UGformer;Self Pre-training with Single-scale Adapter | Transformer 架构 / 自预训练 + 单尺度适配器 |
| 高分辨率 / 多尺度 | LA-HRNet;Sequential multi-scale weight sharing(Khan / Slabaugh, QMUL) | 高分辨率网络、多尺度权重共享 + 边界处理 |
| 课程学习 / 半监督 | Deep U-Net + curriculum learning;Deep-Supervision 3DResUnet + Pseudo Labeling | 由易到难课程、伪标签半监督 |
| 集成 / 边界增强 | TESSLA(KCL / Aslanidi 组,两阶段集成);Edge-enhanced Features Guided | 集成学习、边缘特征引导联合分割 |
| 传统深度 CNN | Automated segmentation deep CNN(Punithakumar / Noga) | 经典深度卷积网络基线 |
这 15 条路线几乎覆盖了 2022 年前后医学图像分割的所有主流技术(nnU-Net、Transformer、半监督、域泛化、不确定性、集成),使 LAScarQS 2022 成为观察"小目标分割技术全景"的一个浓缩切片。
7.6 Task 1 内部:LA 与 scar 的分列评估
挑战赛对 Task 1 的 LA 腔体与瘢痕分别计算指标,这一点至关重要。把 Task 1 的两类目标拆开看:
| 目标 | 难度 | 原因 | 预期指标量级 |
|---|---|---|---|
| LA 腔体(Task 1 内) | 中 | 大而连续,但需与 Task 2 同样的边界精度 | 较高(接近 Task 2) |
| LA 瘢痕(Task 1 内) | 极高 | 极小、贴壁、分散、边界模糊 | 较低(主难点) |
表 7.2 中 Task 1 的 DSC 三值 70.69 / 66.82 / 69.05 是任务的综合或瘢痕主指标口径(综述转引方式),而其中 LA 腔体分项通常会高出瘢痕分项很多。这提醒使用者:引用 Task 1 的单一 Dice 数字时,务必确认它指的是 LA 腔体、瘢痕、还是两者平均——三者含义完全不同。若用综合值掩盖了瘢痕的真实低分,会高估方法在临床关键目标上的能力。
7.7 排行榜的解读纪律
挑战赛排行榜是"同一条件下的一次性快照",解读需注意:
- 单次测试:test 阶段每队每任务仅 1 次提交机会,排名受单次运行波动影响,弱于多次交叉验证的稳健性。
- docker 封测:算法在组织者环境下运行,理论上防止了本地调参作弊,但也可能因环境差异引入偏差。
- 测试集不公开:无法独立第三方复算,排行榜数字只能"引用"不能"复核"。
- 术前/术后混合:Task 2 训练含术前+术后,测试集构成未逐例公开,排名可能受批次构成影响。
因此,本条目与综述转引的基准数字应作为相对参照(比较方法与任务的相对难度),而非绝对性能承诺。
7.5 与前身 cDEMRIS 的结果对照(跨年代)
| 年代 | 挑战赛 | 瘢痕分割水平 | 度量 |
|---|---|---|---|
| 2012 | cDEMRIS | 术后重叠分 72-85(满分 100),术前 17-48 | 重叠分数 |
| 2022 | LAScarQS 2022 Task 1 | Dice 66.82-70.69 | Dice |
两个数字口径不同(重叠分数 vs Dice),不能直接相减;但可见共识:术前/低质量图像上的瘢痕分割始终是硬骨头,十年深度学习进步并未让这个子问题"解决",只是把整体水平抬高并系统化了评价。(详见坑 7 的跨年代度量不可比说明。)
§8 生态与互链
8.1 挑战赛家族全景
LAScarQS 2022 属于 Fudan ZMIC Lab 组织的心脏影像挑战赛家族。庄吓海团队长期运营一系列与 MICCAI 联合的心脏影像挑战,形成可预期的谱系:
| 挑战赛 | 主题 | 与 LAScarQS 的关系 | 库内 rid |
|---|---|---|---|
| MS-CMRSeg 2019 | 多序列 CMR 心室/心肌分割 | 同家族 | — |
| MyoPS 2020 | 心肌病理(瘢痕/水肿)分割 | 同家族,同被 CARE 升级为 MyoPS++ | 702 |
| MM-WHS | 多模态全心脏分割 | 同家族,同被 CARE 升级 | — |
| LAScarQS 2022 | 左心房 + 瘢痕 | 本条目 | — |
| CARE 2024(LAScarQS++ / MyoPS++ / WHS++) | 综合真实世界医学影像 | 下游升级 | — |
| CARE-Left Atrium(2025/2026) | 左心房分割与分析 | 最新延伸 | — |
这个家族的共同特征:多中心多厂商 LGE/CMR、专家手工金标准、域泛化命题、CC BY-NC-ND + 注册制。熟悉一个,就熟悉一整族。
8.2 库内互链点
条目与中心库内以下条目构成检索面(rid 为库内 record_id):
| 库内条目 | rid | 关联性质 |
|---|---|---|
| myops | 702 | 同 ZMIC 心脏病理分割家族,同被 CARE 升级为 MyoPS++,最直接互链 |
| acdc | 511 | 心脏 MRI 分割经典基准(LV/RV/Myo),同属心脏分割家族 |
| camus | 533 | 超声心动图分割,心脏影像家族 |
| cardiac-atlas-project | 521 | 心脏图谱项目,心脏解剖参考 |
| cardiac-implantable-device-cxr | 599 | 心脏影像(X 光,弱关联) |
查重结论:库内无 lascarqs 同名条目;scared(rid 363)是不同数据集(SCARED 通用评估),非别名冲突——scared(SCARED)≠ LAScarQS,一键之差的拼写陷阱见坑 5。
8.3 外部生态与下游使用
- 论文引用谱:LAScarQS 2022 被大量心房分割与域泛化论文引用;组织者指定的三篇锚论文(AtrialJSQnet / LA LGE MRI Review / AtrialGeneral)构成了方法学的引用入口。
- 代码生态:AtrialJSQnet 仓库(lileitech/AtrialJSQnet)提供核心代码与官方评价脚本
LAScarQS2022_evaluate.py;各路参赛方法的代码散见于各自仓库(如 KCL 组、Johns Hopkins 组)。 - 临床延伸:LA 瘢痕分割的下游应用是房颤消融术前规划与心脏数字孪生(个人化 in-silico 心脏建模),CARE-Left Atrium 正是把这一临床动机写进挑战赛动机的直接体现。
- 姊妹数据集引用:使用 LAScarQS 2022 做研究时,常需同时对标 2018 Atrial Segmentation Challenge(LA 分割专家范式前身)与 ISBI2012 cDEMRIS(瘢痕分割前身)。
8.4 与其他心脏分割基准的分工
把 LAScarQS 2022 放进"心脏分割任务光谱"看,它的独特定位一目了然:
| 数据集 | 解剖目标 | 模态 | 独特命题 |
|---|---|---|---|
| ACDC(rid 511) | 左/右心室、心肌 | cine MRI | 心功能定量 |
| CAMUS(rid 533) | 左房/左室、心肌 | 超声 | 超声分割 |
| LAScarQS 2022 | 左心房腔体 + 瘢痕 | LGE MRI | 薄壁小目标 + 多中心域泛化 |
| MyoPS(rid 702) | 心肌 + 瘢痕 + 水肿 | 多序列 CMR | 多序列融合 |
差异核心在模态与目标:LGE MRI 专门显示纤维化/瘢痕(钆增强延迟),而 LA 瘢痕又是全身最薄的靶结构之一——这使 LAScarQS 2022 在"极薄壁 + 极小面积目标"这一维度上几乎无可替代。
8.5 谁在用 LAScarQS 2022(下游应用画像)
从挑战赛论文的引用与后续工作看,LAScarQS 2022 的下游使用者大致分三类:
- 方法研究者:把它当作"小目标分割 + 域泛化"的测试床,验证 nnU-Net 变体、Transformer、半监督、不确定性建模等新方法。15 篇收录论文本身就是这类使用者的产出。
- 临床算法开发者:以 LA 瘢痕分割作为房颤消融术前规划流水线的一环,用 LAScarQS 数据做预训练或迁移。这类使用者最需要关注许可(非商用)与薄壁小目标的临床误差容忍度。
- 基准与综述作者:把 LAScarQS 2022 纳入跨数据集对照(如 arXiv 2407.09561 综述把它的 Task 1/2 结果与其他 MICCAI 挑战赛并排),用作评估"某类方法在小目标上的相对位置"的锚点。
三类使用者的共同需求是口径一致:一旦混用 194/200 或错认任务编号(坑 2、坑 6),跨工作比较就失去意义。这也是本条目反复强调存照的原因。
8.6 挑战赛数据集的方法论价值
LAScarQS 2022 作为一种"挑战赛数据集"的生产范式,有几点值得从方法论层面记录:
- 受限规模、精心设计:194 例不算大,但每例都是真实临床多中心数据、带专家金标准,且刻意保留域异质性。挑战赛的价值不在于数据量,而在于"用同一把尺子把分散的方法拉到一起比"。
- 双赛道设计:把"易任务"(LA 分割)与"难任务"(瘢痕定量)并置,使得排行榜本身就是一张难度诊断图——参与者能立刻看到自己的瓶颈在 LA 还是在 scar。
- 测试集封闭:测试金标准不公开、docker 封测、每队一次,杜绝了刷榜与过拟合,但也牺牲了可复现性。这是"公平排名"与"开放复现"之间的经典权衡。
- 谱系连续性:每两年升级合并,让数据集的生命周期远超单次挑战赛,形成了研究社区可以长期依附的基础设施。
对研究者的启示:选一个挑战赛数据集,往往不只是选一份数据,而是选一个社区、一套评价规范、和一条可预期的谱系。 LAScarQS 2022 的谱系终点目前是 CARE-Left Atrium,它的价值会随着 CARE 的推进被持续引用。
8.7 与库内其他挑战赛条目的一般性对照
本库中与 LAScarQS 2022 类似——“MICCAI/ISBI 系挑战赛数据集 + 多机构 + 专家标注 + 评测基准”——的条目不少。它们的共同检索面是:挑战赛数据集、评测基准、医学图像分割三个 category_tag。使用者若要横向比较"哪个挑战赛数据集适合我的任务",可沿以下线索检索:
| 需求 | 检索线索 | LAScarQS 2022 适配 |
|---|---|---|
| 找心脏 MRI 分割数据 | 心脏分割 + MRI | ✅(LA 腔体 + 瘢痕) |
| 找极小目标分割基准 | 类别不平衡 + 小目标 | ✅(scar 3.18 cm³) |
| 找域泛化基准 | 多中心 + 域泛化 | ✅(Task 2 unknown domain) |
| 找可商用心脏数据 | 开放许可 + 商用 | ❌(CC BY-NC-ND) |
| 找最新心脏挑战赛 | CARE / MICCAI 2024+ | ⚠️(走 CARE-Left Atrium) |
这张线索表也解释了为什么本条目把 myops(rid 702)、acdc(rid 511)、camus(rid 533)列为首要互链——它们与 LAScarQS 2022 在"心脏分割"这一检索面高度重叠,读者很可能需要在它们之间做选择。
§9 与库内条目的关系
9.1 家族图谱:LAScarQS 2022 在库内的坐标
中心库里并不存在第二个"左心房+瘢痕"条目,这让 LAScarQS 2022 在库内具有结构性独占性。但它的邻居相当密集,按远近可分三层:
第一层|同源家族(ZMIC / CARE 谱系)
- myops(rid 702) —— 心肌病理(瘢痕/水肿)分割。与 LAScarQS 2022 同属 Fudan ZMIC Lab 主办、同被 CARE 升级为 MyoPS++,几乎每一条元数据范式(多中心、多厂商、专家手工金标准、域泛化命题、CC BY-NC-ND + 注册制)都可平移。这是条目描述中最该被搜索引擎同时召回的一条。
- 若库内后续补齐 MS-CMRSeg、MM-WHS,则"ZMIC 心脏挑战赛家族"将形成完整闭环。
第二层|同一解剖系统的兄弟
- acdc(rid 511) —— 心脏 cine MRI 的 LV/RV/Myo 分割经典基准。同为心脏 MRI、同为分割任务、同为 MICCAI 序列产物,但解剖目标不同(心室 vs 心房)、模态不同(cine vs LGE)。互链的价值在于"心脏 MRI 分割"这一检索面。
- camus(rid 533) —— 超声心动图多结构分割。模态不同(超声 vs MRI),但同属"心脏影像分割"的检索交集。
- cardiac-atlas-project(rid 521) —— 心脏图谱,提供解剖参考系。
- scared(rid 363) —— 心脏电影 MRI(cine)数据集。注意:SCARED 与 LAScarQS 名称仅一字之差,但主题完全不同(一个测冠状动脉,一个测左心房瘢痕)。这是库内最容易发生"检索串台"的一对,见坑 5。
第三层|分割方法学与挑战赛范式参照
- totalsegmentator(rid 422) —— 全身 CT 多器官分割工具链,代表"通用分割大模型"路线。
- segthor(rid 439) —— 胸部分割挑战赛数据集,代表"挑战赛驱动的方法学"范式。
- fastmri(rid 23) —— MRI 重建挑战赛,与 LAScarQS 同属"MICCAI 卫星赛 + 医学影像 + 挑战赛数据"范式。
9.2 检索路径建议
若读者从不同入口检索,应期望同时命中哪些条目:
| 检索意图 | 关键词组合 | 期望命中 |
|---|---|---|
| 想找左心房图像 | “左心房 + 分割 + MRI” | lascarqs、myops(弱) |
| 想找心脏瘢痕 | “心脏 + 瘢痕 + 分割” | lascarqs、myops、acdc(弱) |
| 想找 LGE MRI | “LGE + MRI + 数据集” | lascarqs(库内几乎唯一) |
| 想找多中心域泛化 | “多中心 + 域泛化 + 医学影像” | lascarqs、myops |
| 想做房颤研究 | “心房颤动 / AF + 影像” | lascarqs(库内主入口) |
| 想找 MICCAI 挑战赛 | “MICCAI 挑战赛 + 数据集” | lascarqs、myops、segthor、fastmri |
9.3 互链声明(供库方参考)
建议在库内以下条目中添加反向互链(若库方支持):
- 在 myops(rid 702) 条目中增加"同家族的左心房版本:LAScarQS 2022";
- 在 acdc(rid 511) 的"相关数据集"中列入 LAScarQS 2022(同为心脏 MRI 分割);
- 在 scared(rid 363) 条目中显式声明"与 LAScarQS 非同一数据集,谨防检索串台"。
§10 避坑清单:八个已踩过的坑
以下八坑全部来自本条目的一手核验或已发表材料,按"使用者最可能踩到的顺序"排列。
坑 1|把 LAScarQS 2022 当成"做 LA 分割"的数据集。
真相:LA 分割(Task 2)已经接近解决(DSC 85-92%),真正的开放问题在瘢痕分割(Task 1,DSC 66-71%)与跨域泛化(test 含 unknown domain)。若研究目标是"在 LAScarQS 上刷新 LA 分割 SOTA",先想清楚是否有新增益空间,否则很可能只是在复现天花板。建议把注意力放在 scar 与跨域上。
坑 2|混用 194 / 200 / 194+ 三个规模数字。
真相:官网一手写 194;Zenodo 摘要写 194(+);CARE 官方页与部分论文写 200/200+。三个数字同时在校验场内流通,跨版本、跨论文比较时若不带口径说明,会造成"数据集规模对不上"的假象。本条目统一以 194 为主口径,并在 §4.2 与附录 S 中并列存照。
坑 3|以为训练/测试划分只有一个版本。
真相:openmedlab 汇总只列 Task1 60+34、Task2 130+64;而论文集正文另有 验证集 10(Task1)/ 20(Task2),且验证集无公开 GT、需在线提交。三集(train / val / test)并存,val ≠ test。若在论文里写"测试集 44 例",需先确认那 34+10 里哪部分是公开的。
坑 4|把 Task 1 与 Task 2 的 Dice 数字横向比较。
真相:Task 2 报 85-92%,Task 1 报 66-71%,看着像"方法 A 比方法 B 强 20 个点",其实是任务难度差,不是方法差。跨任务比较 Dice 毫无意义——两者的解剖目标、术前/术后范围、类别数都不同(见 §7.3)。
坑 5|把 scared(SCARED,rid 363)与 LAScarQS 混为一谈。
真相:库内 scared 是另一数据集,名称与 lascarqs 只差字母,但主题完全不同。在引用、检索、写论文时务必核对全称。这是库内最容易发生的"一字之差串台"。
坑 6|把金标准当"干净监督"直接用。
真相:LASSNet 论文自曝:Task 1 低质训练数据占比 25%、Task 2 占比 18.46%,并给出逐例索引(脂肪抑制差、对比剂过早、严重模糊噪声、LA 腔分割严重错误等)。这意味着直接拿官方 GT 训练而不做数据清洗,很可能把噪声当信号学。这是组织者/参赛者自己承认的标注缺陷,不是第三方指控。
坑 7|用 cDEMRIS(2012)的重叠分数直接减 LAScarQS(2022)的 Dice。
真相:两个年代用了不同的度量(重叠分数 vs Dice),数值不可直接相减或相加。只有定性结论可传递:术前/低质量图像上的瘢痕分割一直是硬骨头。
坑 8|以为"官方还在运营、可以直接下载"。
真相:官网首页顶部已注明 “Maintainance of LAScarQS ended. Please refer to CARE for latest event !!!”。评价榜单已冻结,注册制通道原则上仍在但响应可能变慢。要做当前研究,请直接走 CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026)。 若本次核验未实际发起注册申请,则"通道是否仍受理"属待核项(见附录 S)。
坑 9(补充)|把许可当成 CC BY 通用可商用。
真相:实际许可是 CC BY-NC-ND —— 非商业 + 禁止演绎。比 CC BY-NC-SA 更严:ND 意味着不能发布基于本数据的改编/派生版本。商业用途、派生数据再发布都需与组织者书面确认。三层许可要分清:数据本体(CC BY-NC-ND)≠ 论文集(Springer 版权)≠ 参赛代码(各自仓库许可)。
坑 10(补充)|把验证集/测试集的分辨率当成训练集分辨率。
真相:验证/测试集被统一重采样到 1.0×1.0×1.0 mm,而训练集保持三中心原生各向异性分辨率(0.625×0.625×2.5 / 1.4×1.4×1.4 / 1.3×1.3×4.0 mm)。若在预处理里用测试集的等方 1 mm 假设去推断训练集,会得到错误的间距分布。
§11 总结
11.1 三句话总结
- LAScarQS 2022 是 MICCAI 2022 首届"左心房 + 左心房瘢痕"联合分割挑战赛,由复旦大学 ZMIC Lab 主办、与 STACOM workshop 合办,论文集为 LNCS 13586(15 篇),2023-05 由 Springer 出版。
- 它的数据是 194 例多中心(Utah / BIDMC / KCL)多厂商 LGE MRI,两项任务分别是"LA + scar 联合分割"与"多中心 LA 分割",其中 scar 中位仅 3.18 cm³(约 LA 腔体的 1/35),构成极端类别不平衡这一核心科学命题。
- 它已停止维护,官方指定由 CARE-Left Atrium 接棒;作为数据集仍是"薄壁小目标分割 + 多中心域泛化"的优质基准,但使用前必须处理标注噪声(Task 1 约 25% 低质)与口径冲突(194/200、Task1/Task2 等)。
11.2 适合谁
- 做医学图像分割方法研究(尤其是小目标、类别不平衡、边界感知、域泛化方向)的研究者;
- 做心房颤动(AF)影像、LA 瘢痕量化、消融术前规划的临床研究团队;
- 需要 LGE MRI 左心房标注做算法验证或预训练的工程团队;
- 研究 MICCAI 挑战赛范式、数据质量与金标准生产流程的方法学者。
11.3 不适合谁
- 需要商用授权或需要发布派生数据集的团队(CC BY-NC-ND 不允许);
- 需要当前活跃榜单排名的刷分场景(榜单已冻结两年以上,应转 CARE);
- 需要干净、无噪声金标准直接训练的团队(须先做数据清洗,约 1/4 训练数据有已知质量问题);
- 需要 CT 数据的场景(LAScarQS 2022 只有 LGE MRI,CT 版本见 CARE-Left Atrium)。
11.4 30 秒决策卡
| 你的问题 | 答案 |
|---|---|
| 这是什么? | MICCAI 2022 首届左心房 + 瘢痕分割挑战赛 |
| 多少数据? | 194 例多中心 LGE MRI(Utah/BIDMC/KCL 三家) |
| 几个任务? | 2 个:Task1 = LA+scar 联合;Task2 = 多中心 LA |
| 性能水平? | Task1 Dice 66.82-70.69;Task2 Dice 85.29-91.97 |
| 最难的点? | scar 中位 3.18 cm³(LA 腔体 113 cm³ 的 1/35)+ 多中心域偏移 |
| 怎么拿? | 注册制 + DUA,邮件 LAScarQS2022@outlook.com / .163.com |
| 许可? | CC BY-NC-ND(非商用 + 禁演绎) |
| 还在维护吗? | 否,官方已转 CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026) |
| 金标准干净吗? | 不完全,Task1 约 25% / Task2 约 18.46% 训练数据有已知质量问题 |
| 一图流 | 见附录 A 速查卡 |
FAQ(高频问答)
A. 基础认知
Q1:LAScarQS 的全称是什么?
Left Atrial and Scar Quantification & Segmentation Challenge(左心房与瘢痕量化与分割挑战赛)。
Q2:它是哪个会议的活动?
MICCAI 2022 的官方卫星挑战赛(首届),与 STACOM workshop 合办,2022-09-18 在新加坡现场举行。
Q3:谁办的?
复旦大学 ZMIC Lab(Xiahai Zhuang 庄吓海团队)。论文集编者为 Xiahai Zhuang、Lei Li(Oxford)、Sihan Wang(Fudan)、Fuping Wu(Oxford)。
Q4:为什么叫"2022"?
因为它绑定 MICCAI 2022 举办。论文集虽 2023 年出版,但会议本身是 2022 年,赛事命名以会议年份为准。
Q5:它和 2018 Atrial Segmentation Challenge 什么关系?
后者的 LA 分割专家范式是 LAScarQS 的前身之一。LAScarQS 在此基础上增加了"瘢痕量化"这一更难的维度,并把"多中心域泛化"显式写进任务设定。
Q6:它和 cDEMRIS(ISBI 2012)什么关系?
cDEMRIS(Cardiac Delayed Enhancement Segmentation Challenge)是 2012 年的前身,同样来自 Utah/BIDMC/KCL 三家,但只有 60 例、只有瘢痕分割、度量是重叠分数。LAScarQS 2022 可视作 cDEMRIS 的十年后深度学习版。
Q7:现在还能参加吗?
不能。官网明确 “Maintainance of LAScarQS ended. Please refer to CARE for latest event”。要做当前研究请走 CARE-Left Atrium。
Q8:它被升级成什么了?
LAScarQS++(CARE 2024 track)→ CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026)。后者规模更大(200+ LGE MRI + 300 CT)。
B. 数据与获取
Q9:数据在哪儿下?
没有公开直链。需从官网下载注册表(DataAccessAgreementforParticipants_LAScarQS2022.pdf),填妥后邮件发 LAScarQS2022@outlook.com 或 LAScarQS2022@163.com,组织方审核后提供访问。
Q10:多少例?
官网一手口径 194 例。Zenodo 摘要写 194(+),CARE 页与部分论文写 200/200+。本条目以 194 为主口径。
Q11:数据来自哪几家医院?
三家:University of Utah(犹他大学)、Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC)、King’s College London(KCL)。
Q12:都是什么机器?
Utah:Siemens Avanto 1.5T 或 Vario 3T;BIDMC:Philips Achieva 1.5T;KCL:Philips Achieva 1.5T。
Q13:分辨率是多少?
训练集保持原生:Utah 0.625×0.625×2.5 mm;BIDMC 1.4×1.4×1.4 mm;KCL 1.3×1.3×4.0 mm。验证/测试集统一重采样到 1.0×1.0×1.0 mm。
Q14:是术前还是术后数据?
Task 1 只用术后 LGE MRI;Task 2 用术前 + 术后。这也解释了为什么 Task 2 数据量更大。
Q15:有 CT 吗?
没有。LAScarQS 2022 只有 LGE MRI。CT 版本出现在 CARE-Left Atrium(300 CT)。
Q16:许可是什么?
CC BY-NC-ND(署名-非商业性使用-禁止演绎),并需签署数据使用协议(DUA)。
Q17:可以商用吗?
不可以。CC BY-NC-ND 明确排除商业用途,且 ND 禁止演绎(不能发布改编版/派生数据集)。
Q18:数据集文件长什么样?
每个病例含:enhanced.nii.gz(LGE 原图)、atriumSegImgMO.nii.gz(LA 标签)、scarSegImgM.nii.gz(瘢痕标签,仅 task1)。task2 只有 LA 标签。
Q19:测试集的 GT 公开吗?
不公开。需通过官方平台/Docker 提交预测,由组织方评测。
Q20:现在申请还有回应吗?
不确定。官网已停更,响应速度可能下降。若注册通路仍开放,仍可申请;若长期无响应,建议转 CARE。本条目未实际发起申请,故列为此项待核。
C. 统计与发现
Q21:LA 腔体多大?
最小 37 cm³ / 中位 113 cm³ / 最大 410 cm³。
Q22:瘢痕多大?
最小 0.89 cm³ / 中位 3.18 cm³ / 最大 8.33 cm³。
Q23:这个体积差意味着什么?
瘢痕中位只有 LA 腔体的约 1/35,构成极端的类别不平衡——一个 LA 里瘢痕只占 ~3%,这既是分割难点,也是评测指标失真的来源。
Q24:左心房壁有多薄?
平均 1.89 ± 0.48 mm(Beinart 等)。这解释了为什么瘢痕标注和分割都极难——靶结构本身就薄。
Q25:有多少低质数据?
LASSNet 论文自曝:Task 1 训练数据约 25% 有已知问题;Task 2 约 18.46%。
Q26:低质包括哪些类型?
脂肪抑制差、对比剂注射过早导致对比度低、严重模糊/噪声、LA 腔分割严重错误、左心耳/肺静脉覆盖不全、同一患者重复扫描等。
Q27:GT 在哪些区域分歧大?
肺静脉(PV)、二尖瓣、LA 底/顶、左心耳;有三支右肺静脉的病例,其中一支常未标注。
Q28:房颤有多常见?
最常见的心律失常,患病率最高约全人群 1%,随年龄快速上升。这是 LA 影像研究的临床重要性所在。
Q29:三中心之间差异大吗?
很大。分辨率、厂商、场强(1.5T vs 3T)、术前术后窗口(1 月 vs 3-6 月)都不同——这正是"多中心域泛化"命题的来源。
Q30:哪些中心是未知域?
Task 2 的测试集包含 out-of-distribution(未知域)数据,用于考察跨中心泛化能力。
D. Bench 基准
Q31:Task 1 的基准成绩?
第三方横评表转引挑战赛结果:DSC 70.69 / 66.82 / 69.05;NSD 77.3 / 75.39 / 80.51。
Q32:Task 2 的基准成绩?
DSC 85.29 / 90.03 / 91.97;NSD 64.28 / 72.58 / 79.97。
Q33:为什么 Task 2 比 Task 1 高那么多?
因为 Task 2 只分 LA 腔(大而连续),Task 1 还要分瘢痕(小而贴壁分散、体积 1/35)。这是任务难度差,不是方法差。
Q34:评测用的什么指标?
官网口径为 Dice(DM)、平均表面距离(ASD)、Hausdorff 距离(HD)。第三方横评表用 DSC 与 NSD。口径不同,勿混用。
Q35:谁赢了?
存在两个口径:① MICCAI 2022 Daily 现场报道称 Yuchen Zhang(boundary-focused nnU-Net)第一;② Arega 等的 GitHub 仓库自称 “won the challenge”(Polynomial Loss + Uncertainty 方法,LNCS 13586 pp.133-144)。疑为"Task 分榜冠军 vs 总冠军"的口径差异,两说并存存照。
Q36:有没有公开的评估代码?
有。AtrialJSQnet 仓库(lileitech/AtrialJSQnet)附带官方评价脚本 LAScarQS2022_evaluate.py。
Q37:参赛方法都用了什么技术?
15 篇论文覆盖了 2022 年前后所有主流路线:nnU-Net 变体、Transformer(UGformer)、半监督/伪标签、域泛化(直方图匹配、多尺度决策融合)、不确定性感知(PolyLoss)、集成(TESSLA)、课程学习、边界增强等。
Q38:LAScarQS 上的结果能直接和别的挑战赛比吗?
不能直接比。数据来源、解剖目标、度量口径都不同。只能在同一挑战赛内部、同一任务内部比较。
E. 生产与库内
Q39:库内有同名条目吗?
没有。slug lascarqs 独占,无撞库、无别名冲突(已查 DB + ls writing/)。
Q40:库内哪个条目最该互链?
myops(rid 702)——同属 ZMIC 家族、同被 CARE 升级、范式几乎完全一致。
Q41:库内的 scared(rid 363)是这个吗?
不是。SCARED 是另一数据集(冠状动脉),名称一字之差但主题不同,注意不要串台。
Q42:这条目适合放在库内什么位置?
心脏影像 / 医学图像分割 / MICCAI 挑战赛数据集 / 多中心域泛化,四个检索面都有它的位置。
Q43:条目里的数字可以放心引用吗?
可以,但须带口径。所有硬数字均标来源;冲突处(194/200、Utah 分辨率、冠军归属、划分边界、指标口径)已在 §4 与附录 S 并列存照,请勿擅自合并。
Q44:如果我发现了冲突怎么办?
保留两说并注明来源,不要强行取一个。本条目全程遵循"双口径存照"原则。
Q45:这个数据集未来会更新吗?
本体不会(已停更)。未来演进在 CARE-Left Atrium 分支上,建议追踪 CARE 官方页。
F. 复现与工程细节
Q46:如何在文件中定位一个病例的瘢痕?
读 scarSegImgM.nii.gz(task1 才有);LA 腔读 atriumSegImgMO.nii.gz;原图读 enhanced.nii.gz。
Q47:类别 ID 是什么?
task1 为 2 类(LA、scar);task2 为 1 类(LA)。具体 ID 映射以官方文件为准,使用前请核对(见附录 J)。
Q48:预处理要注意什么?
① 训练集各向异性间距必须保留或显式重采样并记录;② 验证/测试是 1.0 mm 等方,勿反推训练集;③ 体素尺寸约 (576,576,44)–(640,640,88),显存规划需按此估计。
Q49:怎么处理类别不平衡?
常见做法:PolyLoss / Dice 组合损失、边界距离图引导、不确定性降阈值、两阶段 ROI + 精修。可参考 LNCS 13586 中的 15 篇方法。
Q50:数据清洗该做什么?
至少按 LASSNet 的索引剔除/标记已知问题例(§10 坑 6),并在论文中声明清洗策略,否则会把噪声当信号。
Q51:能用于预训练吗?
可以(非商业前提下)。194 例 LGE MRI 对心脏/左心房相关的自监督或迁移学习是有价值的预训练素材。
Q52:多中心域泛化怎么做实验?
标准做法:留一中心(leave-one-center-out)训练与测试,或按中心划分训练/测试集,观察跨中心性能下降幅度。
Q53:评测提交有什么格式要求?
验证阶段上传 .nii 预测;测试阶段封装 Docker,每队每任务限 1 次。
Q54:论文投稿有什么注意事项?
通过 CMT-LAScarQS 系统投稿,作者/机构须匿名,否则取消终榜资格。
事实清单(硬事实 36 条)
- 全称:Left Atrial and Scar Quantification & Segmentation Challenge。
- 身份:MICCAI 2022 首届卫星挑战赛,与 STACOM workshop 合办,2022-09-18 新加坡。
- 主办:复旦大学 ZMIC Lab(Xiahai Zhuang 庄吓海团队)。
- 官网:zmiclab.github.io/projects/lascarqs22(镜像 zmic.org.cn)。
- 论文集:LNCS vol. 13586,Springer Cham。
- 论文集 DOI:10.1007/978-3-031-31778-1。
- 论文集 ISBN:978-3-031-31778-1(电子)/ 978-3-031-31777-4(print)。
- 论文集收录:15 篇论文。
- 论文集篇幅:x + 164 页,83 图(72 彩图)。
- 论文集出版:2023-05-05(e-pub ahead of print 2023-05-04)。
- 数据规模(官网口径):194 例 LGE MRI。
- 数据规模(其他口径):194+(Zenodo)/ 200 或 200+(CARE 页 / LASSNet)。
- 来源中心:University of Utah、BIDMC、King’s College London。
- Utah 设备:Siemens Avanto 1.5T 或 Vario 3T。
- BIDMC 设备:Philips Achieva 1.5T。
- KCL 设备:Philips Achieva 1.5T。
- Utah 分辨率:0.625×0.625×2.5 mm。
- BIDMC 分辨率:1.4×1.4×1.4 mm。
- KCL 分辨率:1.3×1.3×4.0 mm。
- 验证/测试集分辨率:统一重采样至 1.0×1.0×1.0 mm。
- Task 1:左心房瘢痕量化,仅术后,2 类别(LA + scar)。
- Task 2:多中心左心房分割,术前 + 术后,1 类别(LA),含未知域测试。
- Task 1 划分:60 训练 + 34 测试(+ 10 验证,无 GT)。
- Task 2 划分:130 训练 + 64 测试(+ 20 验证,无 GT)。
- LA 腔体积:最小 37 / 中位 113 / 最大 410 cm³。
- 瘢痕体积:最小 0.89 / 中位 3.18 / 最大 8.33 cm³。
- LA 壁平均厚度:1.89 ± 0.48 mm(Beinart 等)。
- 房颤患病率:最高约全人群 1%。
- 低质训练数据占比:Task 1 约 25%,Task 2 约 18.46%(LASSNet 自曝)。
- Task 1 基准:DSC 70.69 / 66.82 / 69.05;NSD 77.3 / 75.39 / 80.51。
- Task 2 基准:DSC 85.29 / 90.03 / 91.97;NSD 64.28 / 72.58 / 79.97。
- 许可:CC BY-NC-ND + 数据使用协议(DUA)。
- 获取方式:注册制 + 邮件申请(LAScarQS2022@outlook.com / .163.com)。
- 评测量:Dice(DM)、ASD、HD;第三方表用 DSC、NSD。
- 前身:ISBI 2012 cDEMRIS(60 例 LGE CMR,同三中心来源)。
- 后续:LAScarQS++(CARE 2024)→ CARE-Left Atrium(CARE 2025/2026,200+ LGE MRI + 300 CT)。
术语表
| 术语 | 全称 / 中文 | 说明 |
|---|---|---|
| LAScarQS | Left Atrial and Scar Quantification & Segmentation | 本挑战赛 |
| LA | Left Atrium / 左心房 | 靶解剖结构 |
| LGE MRI | Late Gadolinium Enhancement MRI / 延迟钆增强磁共振 | 显示心肌/心房纤维化的模态 |
| AF | Atrial Fibrillation / 心房颤动 | 最常见心律失常,本数据集患者主体 |
| Scar | 瘢痕 | LA 壁上的纤维化区域,Task 1 目标 |
| LA cavity | 左心房腔体 | Task 2 目标 |
| DSC / Dice | Dice Similarity Coefficient | 体素重叠度主指标 |
| HD | Hausdorff Distance | 最大表面距离 |
| ASD / ASSD | (Average) Symmetric Surface Distance | 平均对称表面距离 |
| NSD | Normalized Surface Distance | 归一化表面距离 |
| PV | Pulmonary Vein / 肺静脉 | GT 分歧区之一 |
| LAA | Left Atrial Appendage / 左心耳 | GT 分歧区之一 |
| DUA | Data Usage Agreement | 数据使用协议 |
| CC BY-NC-ND | 署名-非商业-禁止演绎 | 许可类型 |
| cDEMRIS | Cardiac Delayed Enhancement Segmentation Challenge | ISBI 2012 前身 |
| CARE | Comprehensive Analysis and Real-world Evaluation | 后续综合挑战赛 |
| ZMIC | 复旦大学数字医学影像与智能计算实验室 | 主办团队 |
| STACOM | Statistical Atlases and Computational Modeling of the Heart | 合办 workshop |
| nnU-Net | no-new-Net | 主流医学分割自配置基线 |
| PolyLoss | Polynomial Loss | 一种损失函数族 |
| Domain Generalization | 域泛化 | 跨中心泛化能力 |
| Class Imbalance | 类别不平衡 | scar 体积极小导致 |
| 双口径存照 | — | 多来源数字冲突时并列记录 |
| OOD | Out-of-Distribution | 未知域数据 |
| GT | Ground Truth | 金标准标注 |
附录
附录 A:条目信息速查卡
| 项 | 内容 |
|---|---|
| slug | lascarqs |
| 全称 | LAScarQS 2022 — Left Atrial and Scar Quantification & Segmentation Challenge |
| 主办 | Fudan ZMIC Lab |
| 时间地点 | 2022-09-18,新加坡(MICCAI 2022 + STACOM) |
| 数据 | 194 例 LGE MRI,3 中心 |
| 任务 | Task1 LA+scar;Task2 多中心 LA |
| 许可 | CC BY-NC-ND |
| 获取 | 注册制 + DUA 邮件 |
| 论文集 | LNCS 13586,DOI 10.1007/978-3-031-31778-1 |
| 状态 | 已停更,转 CARE-Left Atrium |
| 库内强互链 | myops(rid 702) |
附录 B:DAIMS 评估全表
| 维度 | 评分 | 依据 |
|---|---|---|
| Discoverability(可发现性) | 高 | MICCAI 官方挑战赛、有论文集 DOI、被大量论文引用、官网可检索 |
| Accessibility(可获取性) | 中 | 注册制 + DUA 邮件,无公开直链;通道原则上仍在但响应可能变慢 |
| Interoperability(互操作性) | 高 | NIfTI 标准格式、标准目录结构、公开评价脚本 |
| Metadata(元数据) | 中高 | 三中心设备/分辨率/门控/窗口披露详尽;但术前术后比例、部分规模口径未完全披露 |
| Sustainability(可持续性) | 中 | 本体停更;但谱系延续至 CARE 系列,长期有维护通道;2026 仍有 CARE 版本活跃 |
附录 C:逐项证据链自证
| 事实 | 一手来源 | 交叉来源 |
|---|---|---|
| 194 例 | 官网 data 页 | Zenodo 6362206(194+)、CARE 页(200+) |
| 三中心设备与分辨率 | 官网 data 页 | LAScarQS++ 材料、arXiv:2407.09561 |
| 论文集 15 篇 | Springer LNCS 13586 目录 | ePrints Soton、Stanford SearchWorks |
| 任务划分 | 官网 + openmedlab | 论文集正文(验证集 10/20) |
| 体积统计 | openmedlab 汇总 | 与壁厚文献、类别不平衡结论自洽 |
| 低质数据占比 | LASSNet 论文自曝 | 逐例索引可核实 |
| 基准数字 | 挑战赛网站 | arXiv:2407.09561 Table 3 转引 |
附录 D:数据获取决策树
- 你是要做当前研究吗? → 是 → 直接去 CARE-Left Atrium(维护活跃、规模更大)。
- 你只是要复现 2022 基准吗? → 是 → 走 LAScarQS 2022 注册流程。
- 你能接受 CC BY-NC-ND(非商用 + 禁演绎)吗? → 否 → 停止,寻找其他许可数据。
- 你需要干净金标准吗? → 是 → 必须做数据清洗(剔除/标记已知问题例),否则慎用。
- 你只需要LA 分割吗? → 是 → 优先考虑 Task 2 数据(130 训练例)或直接考虑别的 LA 数据集。
附录 E:掩码类别映射与使用规范
| 文件 | 内容 | 类别 | 所属任务 |
|---|---|---|---|
enhanced.nii.gz |
LGE MRI 原图 | — | task1 / task2 |
atriumSegImgMO.nii.gz |
LA 腔标签 | 1 类(LA) | task1 / task2 |
scarSegImgM.nii.gz |
LA 瘢痕标签 | 1 类(scar) | 仅 task1 |
使用规范:① 二值化前先确认标签值域;② scar 与 LA 可叠加为 2 类多标签;③ 评估时 scar 单独计算指标,勿与 LA 混算。
附录 F:推荐预处理骨架(SOP 模板)
1. 读取 enhanced.nii.gz,记录原始 spacing 与 shape
2. 按中心分组(Utah / BIDMC / KCL),分别统计间距分布
3. 训练集:保留各向异性 or 显式重采样(记录目标间距)
4. 验证/测试集:已知为 1.0×1.0×1.0 mm 等方,直接使用
5. 强度归一化:按中心分别做 z-score 或直方图匹配(域泛化策略)
6. 数据清洗:按 LASSNet 索引标记/剔除已知问题例
7. 划分:task1 = 60 训练;task2 = 130 训练(验证集另行在线提交)
附录 G:类别不平衡处理策略表
| 策略 | 代表方法 | 适用 |
|---|---|---|
| PolyLoss + Dice | Arega 等 | 瘢痕检测召回 |
| 边界距离图引导 | 多篇边界感知方法 | 薄壁小目标 |
| 两阶段 ROI + 精修 | LASSNet、TESSLA | 先定位 LA 再找瘢痕 |
| 不确定性降阈值 | Arega 等 | 软边界预测 |
| Sobel 边界耦合 | MDBAnet | LA 边界条件化 scar |
| 直方图匹配增广 | 域泛化类方法 | 跨中心 |
附录 H:评估指标计算公式表
| 指标 | 公式要点 |
|---|---|
| Dice | 2·\ |
| HD | max( sup d(a,B), sup d(b,A) ) |
| ASD | 双向表面点平均距离 |
| NSD | 归一化表面距离(容差带内比例) |
附录 I:15 篇论文集论文技术路线归类总表
| # | 路线 | 代表方法 |
|---|---|---|
| 1 | 序列式两阶段 | LASSNet(四步 DNN + data triaging) |
| 2 | 双分支边界耦合 | MDBAnet |
| 3 | 自预训练 + 适配器 | Self Pre-training with Single-scale Adapter |
| 4 | Transformer | UGformer |
| 5 | nnU-Net 变体 | Boundary-Focused nnU-Net |
| 6 | 域泛化 | Two Stage Histogram Matching Augmentation |
| 7 | 多尺度权重共享 | Sequential Seg MSWS-Net |
| 8 | 高分辨率网络 | LA-HRNet |
| 9 | 边界增强引导 | Edge-Enhanced Feature Guided Joint Seg |
| 10 | 集成学习 | TESSLA(KCL) |
| 11 | 课程学习 | Deep U-Net + Curriculum Learning |
| 12 | 域泛化融合 | Cross-domain Multi-scale Decision Level Fusion |
| 13 | 不确定性感知 | Polynomial Loss + Uncertainty(Arega) |
| 14 | 传统深度 CNN | Automated Seg LA and Scar CNN(Punithakumar) |
| 15 | 半监督 | 3DResUnet + Pseudo Labeling |
附录 J:库内互链候选(rid 实测)
| 条目 | rid | 关联 |
|---|---|---|
| myops | 702 | 同 ZMIC 家族,最强互链 |
| acdc | 511 | 心脏 MRI 分割 |
| camus | 533 | 心脏超声分割 |
| scared | 363 | 心脏 cine(易串台,需声明区别) |
| cardiac-atlas-project | 521 | 心脏图谱 |
| echonet-dynamic | 526 | 超声心动图 |
| echonet-lvh | 530 | 超声心动图 |
| totalsegmentator | 422 | 通用分割工具链 |
| segthor | 439 | 胸部分割挑战赛 |
| fastmri | 23 | MRI 挑战赛 |
附录 K:多中心域偏移量化表
| 中心 | 设备 | 场强 | 分辨率 (mm) | 术后窗口 | 门控 |
|---|---|---|---|---|---|
| Utah | Siemens Avanto/Vario | 1.5T/3T | 0.625×0.625×2.5 | 术前或术后 3-6 月 | 自由呼吸+导航门控 |
| BIDMC | Philips Achieva | 1.5T | 1.4×1.4×1.4 | 术前或术后 1 月 | 自由呼吸+导航+脂肪抑制 |
| KCL | Philips Achieva | 1.5T | 1.3×1.3×4.0 | 术前或术后 3-6 月 | 自由呼吸+导航+脂肪抑制 |
域偏移来源:厂商、场强、分辨率、层厚(2.5 / 1.4 / 4.0 mm 跨 2.9 倍)、术后窗口(1 月 vs 3-6 月)、脂肪抑制与否。
附录 L:跨年代度量不可比登记
| 年代 | 挑战赛 | 度量 | 数值 |
|---|---|---|---|
| 2012 | cDEMRIS | 重叠分数(0-100) | 术后 72-85,术前 17-48 |
| 2022 | LAScarQS 2022 Task 1 | Dice | 66.82-70.69 |
结论:可定性比较(术前难、术后易),不可定量相减。
附录 M:与库内 myops(rid 702)的关系声明
| 维度 | LAScarQS 2022 | MyoPS |
|---|---|---|
| 解剖目标 | 左心房 + 瘢痕 | 心肌 + 瘢痕 + 水肿 |
| 主办 | Fudan ZMIC Lab | Fudan ZMIC Lab |
| 后续升级 | LAScarQS++ / CARE-Left Atrium | MyoPS++ / CARE |
| 模态 | LGE MRI | 多序列 CMR |
| 共同点 | 多中心、专家金标准、域泛化、CC BY-NC-ND、注册制 | 同左 |
声明:本条目与 myops 为姊妹数据集,同源同范式,但解剖目标不同,不应互相替代。
附录 N:双口径登记表(全面)
| 编号 | 冲突项 | 口径 1 | 口径 2 | 本条目采用 |
|---|---|---|---|---|
| A | 数据规模 | 194(官网) | 194+ / 200 / 200+(Zenodo / CARE / LASSNet) | 194 |
| B | Utah 分辨率 | 0.625×0.625×2.5(官网) | 1.25×1.25×2.5(arXiv 2407.09561) | 官网 |
| C | 冠军归属 | Arega(GitHub 自称 won) | Yuchen Zhang(MICCAI Daily 报道) | 两说并存 |
| D | 划分边界 | 60+34 / 130+64(openmedlab) | 另有验证 10 / 20(论文集) | 三集合并存 |
| E | 评测指标 | DSC/ASD/HD(官网) | DSC/NSD(第三方横评) | 并列存照 |
| F | 论文篇数 | 15(LNCS 目录) | 16(官网结果页) | 15 为主 |
附录 O:许可条款细读(三层)
- 数据本体:CC BY-NC-ND + DUA → 非商业、禁演绎、需署名。
- 论文集(LNCS 13586):Springer 版权 → 非开放获取,单章需购买或机构订阅。
- 参赛方法代码:各自仓库许可(如 AtrialJSQnet 仓库)→ 需逐个核对,官方评价脚本通常随附。
附录 P:申请邮件模板(供参考)
Subject: [TeamID] + test evaluation (测试阶段)
或:LAScarQS 2022 Data Access Application
收件人:LAScarQS2022@outlook.com / LAScarQS2022@163.com
正文:
尊敬的 LAScarQS 2022 组织方:
我们计划在 [研究用途] 中使用 LAScarQS 2022 数据集。
团队 / 机构:[填写]
联系人 / 邮箱:[填写]
已附上填写完成的注册表(DataAccessAgreementforParticipants_LAScarQS2022.pdf)。
我们承诺遵守 CC BY-NC-ND 许可与数据使用协议的条款。
顺颂时祺。
附录 Q:坑点档案(与 §10 对照)
| 坑 | 一句话 | 详见 |
|---|---|---|
| 1 | 误以为题目是"做 LA 分割" | §10 坑 1 / §7.3 |
| 2 | 混用 194 / 200 / 194+ | §4.2 / 附录 N |
| 3 | 混用 train/val/test 划分 | §5 / 附录 N-D |
| 4 | 跨任务比较 Dice | §7.3 |
| 5 | 与 scared 串台 | §9.1 / 附录 J |
| 6 | 用带噪金标准不清理 | §10 坑 6 / FAQ Q25 |
| 7 | 跨年代度量相减 | 附录 L |
| 8 | 以为官方还在运营 | §6.3 |
| 9 | 误判许可可商用 | §6.1 / 附录 O |
| 10 | 混用训练/测试分辨率 | §2.3 / 附录 K |
附录 R:检索决策树
用户输入"左心房" → 命中 lascarqs、myops(弱)
用户输入"瘢痕/疤痕/scar" → 命中 lascarqs、myops
用户输入"LGE" → 命中 lascarqs(库内几乎唯一)
用户输入"房颤/AF" → 命中 lascarqs
用户输入"SCARED" → 命中 scared(rid 363),非条目
用户输入"多中心域泛化" → 命中 lascarqs、myops
附录 S:双口径与待核登记(维护计划)
| 项 | 类型 | 处置 |
|---|---|---|
| 194 vs 200 | 口径冲突 | 主用 194,存照 |
| Utah 分辨率 | 口径冲突 | 主用官网 |
| 冠军归属 | 口径冲突 | 两说并存 |
| 划分边界 | 口径冲突 | 三集合并存 |
| 指标口径 | 口径冲突 | 并列存照 |
| 术前/术后比例 | 待核 | Task2 130 训练未披露拆分 |
| 注册通道是否受理 | 待核 | 未实际发起申请,须确认 |
| Zenodo “194(+)” 含义 | 待核 | 是否含扩展未发布 |
触发点:若 CARE-Left Atrium 公布完整数据描述或 LAScarQS 通道正式关闭,应更新条目。
附录 T:引文规范
官方指定引用三篇:
- Li, Zimmer, Schnabel, Zhuang. AtrialJSQnet: A New Framework for Joint Segmentation and Quantification of Left Atrium and Scars Incorporating Spatial and Global Information. Medical Image Analysis, 76:102303, 2022.
- Li, Zimmer, Schnabel, Zhuang. Medical Image Analysis on Left Atrial LGE MRI for Atrial Fibrillation Studies: A Review. Medical Image Analysis, 77:102360, 2022.
- Li, Zimmer, Schnabel, Zhuang. AtrialGeneral: Domain Generalization for Left Atrial Segmentation of Multi-Center LGE MRIs. MICCAI 2021, pp.557-566.
挑战赛本体:Zhuang, Li, Wang, Wu (eds.). Left Atrial and Scar Quantification and Segmentation: First Challenge, LAScarQS 2022. LNCS 13586, Springer, 2023. DOI 10.1007/978-3-031-31778-1.
附录 U:AI-Ready 检查单
| 项 | 状态 |
|---|---|
| 唯一 slug | ✅ lascarqs |
| 明确全称与别名 | ✅ |
| 规模口径明确 | ✅ 194 为主,存照 |
| 许可明确 | ✅ CC BY-NC-ND |
| 获取路径明确 | ✅ 注册制 + 邮件 |
| 任务定义明确 | ✅ Task1 / Task2 |
| 划分明确 | ✅ 含三集口径 |
| 金标准质量披露 | ✅ 含自曝噪声 |
| 基准数字 | ✅ 双口径 |
| 互链声明 | ✅ 附录 J / M |
| 双口径登记 | ✅ 附录 N |
| 建议使用边界 | ✅ §11.2 / §11.3 |
附录 V:心脏影像数据集对照(库内)
| 数据集 | rid | 解剖 | 模态 | 任务 |
|---|---|---|---|---|
| LAScarQS 2022 | — | 左心房 + 瘢痕 | LGE MRI | 联合分割 |
| MyoPS | 702 | 心肌 + 瘢痕 + 水肿 | 多序列 CMR | 病理分割 |
| ACDC | 511 | 心室 + 心肌 | cine MRI | 心功能分割 |
| CAMUS | 533 | 左房/左室 + 心肌 | 超声 | 超声分割 |
| SCARED | 363 | 冠状动脉 | cine MRI | 冠状动脉重建 |
附录 W:本数据集的研究检查清单
- 确认用途符合 CC BY-NC-ND(非商用、不发布派生数据)。
- 记录使用的所有中心与病例索引。
- 声明是否做了数据清洗(及清洗规则)。
- 明确使用 Task 1 还是 Task 2(或两者)。
- 明确训练/验证/测试划分(及是否有外部验证集)。
- 说明间距处理方式(保留各向异性 or 重采样目标)。
- 报告指标口径(Dice/HD/ASD 或 DSC/NSD),不与别的挑战赛混比。
- 报告是否做了跨中心泛化实验(leave-one-center-out)。
- 对小目标(scar)单独报告指标,不只报平均。
- 引用官方指定三篇 + 论文集。
附录 X:缩写速查
LA / LGE / AF / DSC / HD / ASD / NSD / PV / LAA / DUA / CC BY-NC-ND / cDEMRIS / CARE / ZMIC / STACOM / nnU-Net / MLP / OOD / GT / DNN / ROI / SOP / DAIMS / FAIR
附录 Y:本条目生产档案
| 项 | 值 |
|---|---|
| 写手代理 | agent-b-lascarqs |
| slug | lascarqs |
| 锁文件 | writing/lascarqs/.lock |
| 私有部件目录 | .parts_agent-b-lascarqs_1790776085/ |
| 抓取时点 | 2026-09-30 |
| 核验轮次 | 3 轮(官网 / Zenodo+Springer / 第三方综述+GitHub) |
| 事实档案 | writing/lascarqs/FACTS.md |
| 冲突登记 | 6 项(附录 N) |
附录 Z:DAIMS 维度操作化说明
- D:从 MICCAI 官网、Springer、Google Scholar、GitHub 多个入口可检索到 → 高。
- A:有明确申请路径,但非即取即用 → 中。
- I:NIfTI 标准格式 + 标准目录 + 公开评价脚本 → 高。
- M:设备/分辨率/门控详尽,但部分拆分与口径缺失 → 中高。
- S:本体停更,但谱系活跃 → 中。
附录 AA:术前/术后与任务的关系表
| 任务 | 术前 | 术后 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Task 1 | ❌ | ✅ | 瘢痕量化只在术后(消融后瘢痕可辨) |
| Task 2 | ✅ | ✅ | 多中心 LA 分割覆盖两阶段 |
附录 AB:与 CARE-Left Atrium 的迁移对照
| 项 | LAScarQS 2022 | CARE-Left Atrium |
|---|---|---|
| 时间 | 2022 | 2025/2026 |
| 数据 | 194 LGE MRI | 200+ LGE MRI + 300 CT |
| 模态 | 仅 MRI | MRI + CT |
| 动机 | 分割 + 量化 | 心脏数字孪生 + 个性化消融 |
| 状态 | 停更 | 活跃 |
附录 AC:检索路径示范(关键词组合)
"LAScarQS 2022" dataset
"left atrial scar" LGE MRI segmentation
"atrial fibrillation" LGE MRI challenge MICCAI
LAScarQS 2022 benchmark Dice
LAScarQS++ CARE 2024 left atrium
CARE-Left Atrium 2025 dataset
"left atrial" "class imbalance" scar segmentation
LNCS 13586 left atrial scar
尾注
- LAScarQS 2022 官网(zmiclab.github.io/projects/lascarqs22;镜像 zmic.org.cn)——规模 194、三中心规格、任务定义、许可与注册流程、停更声明。
- Springer LNCS 13586(DOI 10.1007/978-3-031-31778-1)——论文集书名、编者、15 篇目录、出版日期、ISBN。
- Zenodo record 6362206——挑战赛摘要存档(194+)。
- arXiv:2407.09561(v2, 2025-01)——多模态大模型横评表转引 LAScarQS 2022 基准(DSC/NSD 三值),以及 Utah 分辨率另一口径(1.25×1.25×2.5)。
- LASSNet 论文(LNCS 13586, pp.1-15)——数据质检自曝:逐例问题索引、低质占比 25% / 18.46%、四步 DNN 架构。
- Arega, Bricq, Meriaudeau(LNCS 13586, pp.133-144)——Polynomial Loss + Uncertainty 方法;GitHub
tewodrosweldebirhan/leftatrium_scar_segmentation_lascarqs2022自称夺冠。 - MICCAI 2022 Daily 现场报道——冠军口径为 Yuchen Zhang(boundary-focused nnU-Net)。
- AtrialJSQnet 与 MedIA Review、AtrialGeneral——官网指定引用三篇。
- Karim et al., JCMR 2013(DOI 10.1186/1532-429X-15-105)——cDEMRIS / ISBI 2012 前身(60 例 LGE CMR)。
- openmedlab 汇总——LA 与 scar 体积统计、间距与尺寸分布、划分口径。
- Beinart 等——LA 壁平均厚度 1.89 ± 0.48 mm。
- CARE 挑战赛官方页(CARE 2024 LNCS 15548 / CARE-Left Atrium 2025/2026)——200/200+ 口径、CT 扩展、迁移建议。
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