PFUS1 — 盆底经会阴超声八结构分割数据集

PFUS1 是塞维利亚大学发布的盆底经会阴超声中矢状面 Valsalva 动作视频数据集:101–110 例患者、8 个盆底解剖结构逐帧分割掩码、Canon Aplio i700 采集、700×500 帧、CVAT 标注,附 FPN+ResNet50 基准(DSI 0.79),CC BY 4.0 于 Zenodo 公开直链。

来源 塞维利亚大学(Universidad de Sevilla)与 Valme 大学医院:盆底经会阴超声中矢状面 Valsalva 动作视频逐帧 PNG 序列 + 8 结构 JSON 分割掩码(CVAT 标注)发布时间: 2026-10-07最后更新: 2026-10-20 阅读 39
PFUS1 — 盆底经会阴超声八结构分割数据集

信息速览

数据集名称PFUS1 — 盆底经会阴超声八结构分割数据集
数据类型人工标注,影像数据,原始数据
规模101–110 例(四方口径:Zenodo/GitHub 110|论文摘要/官方页 111|Table 1 101|目录 102 folders)
接入方式塞维利亚大学(Universidad de Sevilla)与 Valme 大学医院:盆底经会阴超声中矢状面 Valsalva 动作视频逐帧 PNG 序列 + 8 结构 JSON 分割掩码(CVAT 标注)
AI 就绪度

INFOBOX — PFUS1 一屏速览

维度 内容
本质 盆底经会阴超声(transperineal pelvic floor ultrasound)中矢状面八结构分割数据集,Valsalva 动作视频逐帧 PNG + JSON 掩码
团队 Universidad de Sevilla(塞维利亚大学)计算机科学与人工智能系;临床合作 Hospital Virgen de Valme;5 作者
论文 Data in Brief 2025/2026;64:112346(doi:10.1016/j.dib.2025.112346;PMID 41492545;PMCID PMC12765247)
数据仓 Zenodo DOI 10.5281/zenodo.10800787(v1, 2024-06-10),pfus1.zip 5.8 GB 公开直链
代码仓 github.com/dasolma/pfus1(公开,CC BY 4.0)
规模 101–110 例(四方口径:Zenodo/GitHub 110|论文摘要/官方页 111|Table 1 101|目录 102 folders)
影像 经会阴中矢状面超声,Valsalva 动作;Canon i700 Aplio® + PVT-675 MV 3D 探头;帧 700×500
帧数 每序列总帧 45–245,其中标注帧 12–51(非全帧标注)
结构 8 个:Pubis / Urethra / Vagina / Anus / Levator ani / Rectum / Uterus / Urinary bladder
标注工具 CVAT;单人专家标注(Dr. José Antonio García-Mejido),无 inter-rater 统计
任务 八结构语义分割 + 图像分类(9 器官识别)
基准 FPN + ResNet50,5-fold CV,DSI 0.79(95% CI 0.73–0.82);最优 anus 0.81 / levator ani 0.83,最差 bladder 0.71 / uterus 0.70
划分 86 训练 / 24 测试(关联论文口径;官方页写 86/25——存照)
许可 数据集 CC BY 4.0|代码 CC BY 4.0|论文 CC BY-NC(双许可存照)
获取 完全公开(无 gated、无请求制):Zenodo 直下载 + GitHub 代码 + 官方页说明
库内互链 psfhs(分娩超声分割)、camus(心脏超声分割)、echonet 系列、ctpelvic1k(盆腔 CT 分割)、fetal-planes-db(超声切面分类)

PFUS1 是一个把"盆底超声检查里医生用眼睛看的那八个解剖结构"变成"每帧每个像素都有标签"的数据集。它收录了 101–110 例女性在 Valsalva 动作(用力屏气)下的经会阴超声中矢状面视频:每一帧是 700×500 的 PNG,每一段视频里有 12–51 帧带着八结构逐像素掩码——耻骨、尿道、阴道、肛门、肛提肌、直肠、子宫、膀胱,一个人一段视频,一场检查一次标注。这些结构恰好是评估盆底器官脱垂(POP)时医生必须测量的对象,也是自动测量模型必须逐像素认出的对象。数据集以 CC BY 4.0 在 Zenodo 上完全公开,配套论文发表于 Data in Brief,另有官方代码给出 FPN + ResNet50 的分割基准(Dice 0.79)。

导语读法三则:

  1. 只想下数据:直奔 §6 获取与许可——Zenodo 一次 pfus1.zip(5.8 GB)就拿到全部影像与掩码,无申请、无 gated,附 GitHub 读取代码。
  2. 关心八结构是哪八个、怎么标:直奔 §2 数据构成与 §3 标注流水线——图注口径与 Table 1 口径的用词差异在坑 3 存照。
  3. 要做分割基线或横向对比:直奔 §5 评估与基准——FPN+ResNet50 的 DSI 0.79 与分结构成绩可直接对标,库内 psfhs、camus 等超声分割条目可作横向参照。

§0 导读:这个数据集解决什么问题

盆底器官脱垂(pelvic organ prolapse, POP)是中老年女性高发的盆底功能障碍:支撑盆腔器官的肌肉与筋膜松弛后,膀胱、子宫、直肠等沿阴道轴向向下移位。临床评估的金标准之一是经会阴超声(transperineal ultrasound):把探头置于会阴部、让患者做 Valsalva 动作(屏气用力,模拟腹压升高),在中矢状面上观察各器官相对于耻骨联合的下移程度。要做量化评估,就必须在这个切面上精确辨认出八个结构——耻骨、尿道、阴道、肛门、肛提肌、直肠、子宫、膀胱——并在它们之间量出距离、角度、面积。这一步传统上依赖医生逐帧手动勾画,耗时、主观、且难以在长视频里逐帧完成。

PFUS1 的回答是把这一步数据集化。它提供 101–110 例患者的 Valsalva 动作经会阴超声视频,每一段视频里的关键帧都被逐像素标注出上述八个结构,并配套一篇数据论文说明采集协议、标注流程、质量保证与基准结果。这样一来,谁想训练"自动识别盆底八结构"的模型,就不必自己从零攒标注,而是可以直接在这批数据上训练与评测。数据集论文同时给出分割基准:用 FPN + ResNet50 做主干、5 折交叉验证,测试集 Dice 相似系数(Dice Similarity Index, DSI)0.79,说明八结构自动分割在数据层面是可行的。

§0 读法三则:

  1. 这个条目是"临床采集协议 + 逐帧标注数据集 + 分割基准"三合一:本体是逐帧 PNG + JSON 掩码,基准来自配套论文与官方代码,三者许可一致(CC BY 4.0)——是库内少数"完全开绿灯"的超声分割数据集。
  2. 全文规模数字存在四方冲突(101/110/111/102 folders),本条目一律按来源分别标注、不做单一裁决(详见 §2 与坑 1);器官名称存在图注口径与 Table 1 口径两套用词(坑 3)。
  3. 检索时若把 PFUS1 当作"产前胎儿超声(Prenatal Fetal Ultrasound)"数据集去搜会一无所获——三源互证(Zenodo + Data in Brief 论文 + 官方页 + GitHub)全部指向盆底经会阴超声,与产前胎儿超声、与同 cycle 的 fpus23 是两回事(坑 8)。

§0.1 一句话定位与读者画像

如果用一句话给 PFUS1 定位:它是"把盆底超声医生的八结构手动勾画标准化、公开化"的数据集。它的读者画像有三类:

  1. 盆底/产科超声 AI 研究者:需要一个公开的八结构分割数据来训练与对标模型。
  2. 医学影像分割方法研究者:需要跨解剖区域(心脏、胎儿之外)的对照数据来检验方法泛化性。
  3. 医学数据集方法学研究者:关心"如何以可控成本构建专科超声标注数据集",PFUS1 的部分帧标注策略与单人专家标注模式是可直接借鉴的样本。

对这三类读者,本条目的读法侧重不同:第一类看 §2/§5(数据规格与基准),第二类看 §4/§9(比较与互链),第三类看 §3/§8(标注流水线与方法学启示)。

§1 数据集速览:十五问

Q1:PFUS1 到底是什么?
它是塞维利亚大学(Universidad de Sevilla)发布的一套**盆底经会阴超声(transperineal pelvic floor ultrasound)**中矢状面影像数据集,每一例患者在 Valsalva 动作下的视频被逐帧存成 PNG,其中若干帧带有八个盆底解剖结构的逐像素分割掩码(JSON)。它的用途是训练与评测"自动识别并分割盆底结构"的模型。

Q2:一共多少例?
官方存在四方口径:Zenodo 与 GitHub 写 110 例(目录 P000–P109);论文摘要与官方说明页写 111 例;论文 Table 1 与 Data Description 写 101 例;Zenodo 目录实际列出 102 个文件夹(P000–P101)。本条目不做单一裁决,引用时按来源标注(坑 1)。

Q3:影像是什么模态、什么切面?
经会阴超声(探头置于会阴部),中矢状面(midsagittal plane),检查时患者保持膀胱截石位(dorsal lithotomy with flexed hips),探头距耻骨联合不到 1 cm。采集设备为 Canon i700 Aplio® 搭配 PVT-675 MV 三维探头。

Q4:为什么要做 Valsalva 动作?
Valsalva 动作(屏气用力、模拟腹压升高)是诱发盆底器官脱垂的标准激惹动作:静止时脱垂可能不明显,用力时器官下移幅度才充分暴露。所以这段视频记录的是"用力过程"中八个结构的动态位置,比静态图更能反映盆底功能。

Q5:八个结构是哪八个?
按论文图注顺序:Pubis(耻骨)、Urethra(尿道)、Vagina(阴道)、Anus(肛门)、Levator ani(肛提肌)、Rectum(直肠)、Uterus(子宫)、Urinary bladder(膀胱)。注意 Table 1 用了另一套用词(pubic bone / anal canal / rectal ampulla 等),两套口径并存(坑 3)。

Q6:图像规格和帧数是多少?
每帧 700×500 像素。每段视频总帧数 45–245,其中被标注的帧只有 12–51 帧——也就是说并非每一帧都有掩码,只有关键帧被勾画。

Q7:谁标注的?怎么保证质量?
由一位盆底超声专家(Dr. José Antonio García-Mejido)使用 CVAT 工具逐帧标注。论文报告了采集协议与标注流程,但没有多标注者一致性(inter-rater)统计——可靠性建立在单人专家的权威性上(坑 5)。

Q8:能拿它做什么任务?
两个:一是八结构语义分割(逐像素预测每个结构属于哪一类,直接训练 U-Net/FPN 类模型);二是图像分类(识别帧中包含哪些器官)。论文与本条目重点在于分割。

Q9:基准成绩如何?
官方代码给出 FPN + ResNet50 基线,5 折交叉验证,测试 DSI 0.79(95% CI 0.73–0.82)。分结构看,肛提肌(0.83)与肛门(0.81)最好,膀胱(0.71)与子宫(0.70)最难(坑 6)。

Q10:现在能直接下载吗?许可是什么?
能,且完全公开:Zenodo(DOI 10.5281/zenodo.10800787)提供 pfus1.zip(5.8 GB)直下载,代码在 GitHub(dasolma/pfus1)。数据集与代码均为 CC BY 4.0;论文本体为 CC BY-NC(双许可存照,坑 4)。无 gated、无请求制——这是它在库内超声条目里获取门槛最低的一档。

Q11:数据是怎么组织的?
按患者编号组织为 Pxxx 目录(P000、P001……),每例一个目录,内含该例的逐帧 PNG 与对应的 JSON 掩码。下载后解压即得,无需解包脚本。

Q12:为什么数据集叫「PFUS1」,那个「1」是什么意思?
可从官方全称 “Pelvic Floor Ultrasound Segmentation Dataset” 与命名习惯推断,它是该团队盆底超声分割数据集系列的第一个版本/第一个数据集。官方材料未对「1」给出显式解释,故本条目不作过度解读——只需记住它是一个版本/序号标记,不代表「第一版论文」。

Q13:它和「分割」与「分类」两个任务什么关系?
主任务是分割(八结构逐像素),次任务是分类(识别帧中器官)。官方代码与论文以分割为主,分类是数据可支持的附加任务。做分类研究时,八结构标签可退化为「这一帧含哪些器官」的多标签。

Q14:为什么库内把它归为超声分割而不是产科?
因为它的解剖对象是成年女性盆底(非胎儿、非分娩),临床场景是 POP 评估(非孕期检查),因此归入「超声影像 + 医学图像分割」而非产科。这也正是它与 psfhs(分娩超声)区分开的依据。

Q15:它和 fpus23 是同一个东西吗?
不是。PFUS1 是盆底经会阴超声分割数据集;fpus23 是另一数据集,两者名称、解剖对象、任务均不同,切勿混写(坑 8)。

§2 数据构成与规格

2.1 规模、来源与机构构成

PFUS1 由塞维利亚大学计算机科学与人工智能系(Departamento de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial)主导构建,临床数据来自其合作医院 Hospital Virgen de Valme / Valme University Hospital(西班牙塞维利亚)。采集窗口为 2013-04-01 至 2023-07-31,是一个跨越约十年的回顾性采集。伦理审批由 Andalucía 地区生物医学伦理委员会出具,伦理代码 0625-N-23;研究工作受西班牙国家项目 PID2019-109152GB-I00 资助。

规模口径的四方冲突是理解这个数据集时首先要建立的"护栏":

来源 例数 备注
Zenodo 描述 / 官方 GitHub 110 目录 P000–P109
论文摘要 / 官方说明页 cs.us.es 111 官方页另给 train/test = 86/25
论文 Value of the Data / Data Description / Table 1 101 论文正文口径
Zenodo 实际目录 102 folders P000–P101

这些数字互不相等,且都能在官方材料里找到出处。本条目采取的做法是分来源标注:凡引用规模,注明"据 Table 1 为 101""据 Zenodo 描述为 110"等,而非合并成一个数字。差异的可能来源包括:是否含某批被排除的病例、是否把临床终点缺失者计入、以及论文成稿与数据上传两个时点之间的版本差异——这些均见 §8 待核。

2.2 影像规格与采集协议

数据集的核心是经会阴超声中矢状面视频。采集要点:

  • 模态:二维超声,经会阴探头置于会阴部,取中矢状面。
  • 设备:Canon i700 Aplio® 超声系统 + PVT-675 MV 三维探头(可用于中矢状面成像)。
  • 体位:膀胱截石位(dorsal lithotomy),髋关节屈曲,探头紧贴耻骨联合下方(<1 cm)。
  • 动作:Valsalva 动作,记录器官在腹压升高过程中的动态移位。
  • 帧分辨率:700×500 像素。
  • 帧数:每序列总帧 45–245;标注帧 12–51。

论文 Table 1 的硬规格汇总如下(照录,用词保留原始):

项目 Table 1 取值
Number of patients 101
Total video sequences 101
Video types Valsalva maneuver
Annotated organs 8
Total frames per sequence 45–245
Labeled frames per sequence 12–51
Frame resolution 700×500
File format Videos:PNG per frame;Annotations:JSON
Total dataset size 5.4 GB

注意 Table 1 写 5.4 GB,而 Zenodo 分发包 pfus1.zip 实测为 5.8 GB(md5 99163be25298f061d31e91ea345aeaf8)——两个数字均存照(坑 2)。

2.3 八个解剖结构与两套命名口径

数据集标注的八个结构,按论文图注(PMC 图 A–H 顺序)为:

  1. Pubis — 耻骨
  2. Urethra — 尿道
  3. Vagina — 阴道
  4. Anus — 肛门
  5. Levator ani muscle — 肛提肌
  6. Rectum — 直肠
  7. Uterus — 子宫
  8. Urinary bladder — 膀胱

而论文 Table 1 在枚举"annotated organs"时使用了一套不完全一致的用词:

图注口径 Table 1 口径
Pubis pubic bone
Urethra urethra
Vagina vagina
Anus anal canal
Levator ani levator ani
Rectum rectum(另有 rectal ampulla)
Uterus uterus
Urinary bladder bladder

严格说 Table 1 列出的类别还可能包含 rectal ampulla(直肠壶腹)等更细的解剖细分。本条目主用图注口径(八个结构),Table 1 用词差异一律存照,供检索者对齐(坑 3)。这八个结构之所以被选中,是因为它们正是盆底超声评估 POP 时需要定位的关键标志:耻骨联合作参考线,膀胱/子宫/直肠代表三个腔室的器官位置,尿道/阴道/肛门/肛提肌是通道与支持结构。

2.4 标注粒度与掩码格式

标注的粒度是逐帧像素级语义分割:每一帧被勾画为一个多类掩码,掩码以 JSON 格式存储(每个多边形/区域对应一个结构类)。论文与官方代码提供了读取范式(GitHub utils.py 中的 read_image_and_masks),把 PNG 帧与 JSON 掩码配成图像-标签对。

需要特别记住的一点是:并非所有帧都被标注。每段视频总帧 45–245,但只有 12–51 帧带掩码。这意味着:

  • 做帧级分割训练时,必须自己决定"只用有掩码的帧",还是"把无掩码帧作为背景/无监督"。
  • 若误把整段视频当全部有标签,会得到错误的样本量估计。

2.5 与同类超声分割数据集的边界

PFUS1 常被拿来与库内其他超声分割条目对照。需要划清边界的几处:

  • 与 psfhs(分娩超声耻骨联合-胎头分割,rid 791):两者都涉及产科/盆底超声与耻骨联合,但 psfhs 关注的是分娩过程中的胎头下降(intrapartum),目标结构是耻骨联合与胎头;PFUS1 关注的是非孕状态下的盆底八结构,目标结构谱完全不同。二者可互链,但不可混用标签。
  • 与 ctpelvic1k(盆腔 CT 多结构分割,rid 465):同为"盆腔解剖结构分割",但模态不同(CT vs 超声),且 ctpelvic1k 面向放疗计划,结构以骨性骨盆与器官为主。
  • 与 fetal-planes-db(胎儿超声标准切面分类,rid 538):同为"超声 + 分类/定位",但那是胎儿切面识别,任务与解剖区域不同。
  • 与产前胎儿超声(如 fpus23 一类):完全无关——PFUS1 是盆底(pelvic floor),不是胎儿(fetal)。这是本条目最需要防范的检索误判(坑 8)。

2.6 数据集在 AI-Ready 视角下的定位

从 AI-Ready 的获取门槛看,PFUS1 属于库内超声条目里最开放的一档:单一 Zenodo 包直下载、CC BY 4.0、无申请、无 gated、附读取代码。它的主要"减分项"不在获取,而在规模与标注完整性——例数存在口径冲突、仅部分帧标注、单人标注无一致性统计、单中心采集。这些不是获取障碍,而是使用时的解释边界(§5、§7 展开)。

2.7 临床背景:为什么是这八个结构、为什么是 Valsalva

要理解 PFUS1 的标注对象选择,必须先理解盆底超声检查的临床逻辑。盆底器官脱垂(POP)的量化评估依赖几个关键参考点与标志:

  • 耻骨联合(pubis / pubic symphysis):几乎所有 POP 测量都以耻骨联合下缘为参考线(如膀胱颈与耻骨联合的垂直距离),因此耻骨被列为结构之一。
  • 膀胱(urinary bladder):前腔室的代表器官,脱垂时膀胱颈下移,是 cystocele(膀胱膨出)的评估对象。
  • 尿道(urethra):与膀胱颈相连,其角度(retrovesical angle)是压力性尿失禁评估的常用参数。
  • 子宫(uterus):中腔室的代表器官,脱垂时下移,是 uterine prolapse 的评估对象。
  • 直肠(rectum)与肛门(anus / anal canal):后腔室的代表,脱垂时形成 rectocele(直肠膨出)。
  • 阴道(vagina):三腔室的分界通道,是脱垂分级的参照。
  • 肛提肌(levator ani):盆底核心支撑肌,其形态与完整性直接决定脱垂风险,是盆底超声与 MRI 研究的重点。

这八个结构覆盖了"前-中-后"三腔室、支撑肌与参考骨性标志,恰好构成了 POP 评估的最小完整结构集。把它们逐像素标注出来,等价于把"医生评估 POP 时需要看到的全套解剖对象"交给了模型。这也是为什么 PFUS1 不是随机选结构,而是按临床测量的必要性选结构——这是医学影像数据集设计的一个范例。

Valsalva 动作的选择同样有临床依据:POP 的体征在静息时可能不明显,只有在腹压升高(咳嗽、用力、屏气)时才充分暴露。因此标准盆底超声检查会要求患者做 Valsalva 动作并记录,而 PFUS1 记录的正是这个"用力过程"的视频。这带来一个隐含的数据特征:同一例患者在视频不同帧的器官位置是动态变化的,掩码标注的 12–51 帧需要覆盖这一动态范围,否则无法刻画器官的最大下移。

2.8 采集设备的可比性讨论

PFUS1 使用 Canon i700 Aplio® 系统搭配 PVT-675 MV 三维探头。从可比性角度,使用者需要留意:

  • 单一机型:全部数据来自同一台设备与同一探头型号,这保证了数据集内部的成像一致性(好),但也意味着模型可能学到该机型的成像特征,迁移到其他厂商设备(GE、Philips、Samsung 等)时的泛化性未经检验。
  • 探头类型:PVT-675 MV 是一款可做三维成像的探头,PFUS1 使用的是其二维中矢状面视图。使用者若用三维重建方法,需注意数据集提供的是二维帧序列而非体数据。
  • 成像参数:论文未逐例公布增益、频率、深度等采集参数。这限制了完全精确的复现——即便用同型号设备,也无法保证参数一致。

2.9 十年采集窗口的潜在影响

2013-04-01 至 2023-07-31 的采集窗口长达十年,跨越了设备迭代与临床协议可能演变的时期。其潜在影响包括:

  • 早期与晚期病例的成像质量、探头性能可能存在系统性差异,但论文未按年份分层报告。
  • 若某些年份的病例在解剖特征上系统性不同(如人群变化),可能引入时间相关的偏倚。
  • 数据集的"单一中心"属性与"十年跨度"属性叠加,使其更接近"真实世界回顾性队列",而非严格前瞻性标准化采集。

这些特征不降低数据集的可用性,但使用者应在局限性中如实描述,尤其是在声称"泛化能力"时。

2.10 文件组织与命名约定

从 Zenodo 目录结构可观察到,数据按患者编号组织为 Pxxx 形式(P000、P001……),每个患者目录下包含该例的逐帧 PNG 与对应的 JSON 掩码文件。使用者需要注意:

  • 患者级组织:划分训练/测试时应按患者划分而非按帧划分,否则同一患者的相邻帧会同时出现在训练与测试中,造成数据泄漏。
  • 帧编号:帧文件按序号命名,JSON 掩码与帧同名对应。读取时须确认帧与掩码的配对键。
  • 命名大小写:不同来源(Zenodo 描述 vs 论文)对患者编号范围的描述不一致(P000–P109 vs P000–P101),实际以解压后的目录为准。

2.11 与"叙事型"数据集条目的读法差异

PFUS1 与 PANDA-PLUS 那类"有戏剧性发现"的数据集不同:它没有"原标签错了多少"的爆点,而是一份稳健、务实、补空缺的标注数据集。因此阅读本条目时,价值不在"惊人的统计发现",而在三件事:一是八结构如何对齐临床测量需求(§2.7),二是标注成本如何用部分帧策略控制(§3.3),三是完全开放许可如何降低使用门槛(§6)。理解了这三点,就理解了 PFUS1 在库内的独特位置。

2.12 数据质量的三层描述框架

评估一个医学影像数据集的质量,通常可从三层看:

层级 问题 PFUS1 的状况
采集层 图像是否标准、参数是否一致? 单机单探头,协议明确,但参数未逐例公布
标注层 标注是否准确、是否有一致性验证? 单人专家、CVAT、无 inter-rater 统计
元数据层 是否提供可复现说明? 论文 + 官方页 + 代码,基本完整

三层中,PFUS1 的元数据层最完整(有论文与代码),采集层较一致但透明度有限(单一机型保证内部一致性,但参数未全公布),标注层的验证最弱(无一致性统计)。用户应根据自身用途判断这三层的重要性:若用于训练"能用的模型",元数据与采集层够用;若用于研究"标注不确定性",则标注层的缺口是主要限制。

2.13 与"大而全"数据集的策略对比

医学影像数据集有两种常见策略:

  • 大而全:追求例数(数千至数万),但标注粒度粗(切片级标签、或仅部分结构),代表性如 PANDA(万余张 WSI,切片级标签)。
  • 小而精:例数有限(百级),但标注粒度细(逐像素、多结构),代表性如 PFUS1。

两种策略各有代价。PFUS1 走"小而精"路线,代价是例数不足以支撑从零预训练,收益是标注可直接监督像素级分割。因此它的正确用法是:作为微调/评测数据,而非预训练语料。若需要预训练,应另寻大规模无标注超声数据,再用 PFUS1 做下游微调。

2.14 数据规模与统计功效的提醒

百例级数据在小样本统计上有天然限制:

  • 单次随机划分得到的测试成绩波动可能较大,因此官方采用 5 折交叉验证来降低波动。
  • 分结构成绩(如子宫 0.70 vs 肛提肌 0.83)的差异在百例级样本下的显著性需谨慎——论文给出的是点估计,未逐结构给置信区间。
  • 任何声称"某方法在 PFUS1 上更好"的结论,都应附置信区间或多次重复实验,而非单次结果。

这一点与 §5.10 的统计卫生守则一致:小样本下,“看起来更高"不等于"统计上更优”。

2.15 四种典型使用配方(recipe)

根据任务不同,PFUS1 有四种典型用法,各自的注意点不同:

配方 A:单结构分割
只分割某一个感兴趣结构(例如只看肛提肌)。做法:把 JSON 掩码里该结构转成二值掩码训练。注意:单结构任务 Dice 会明显高于八结构联合任务,不要与论文的 0.79 直接比。

配方 B:八结构联合分割
复现论文基准。做法:多类语义分割,八结构 + 背景。注意:类别不均衡(各结构面积差异大),需类别加权;评测必须报分结构 Dice。

配方 C:器官分类
用八结构标签退化为多标签分类(这一帧含哪些器官)。做法:把掩码存在性转成多标签向量。注意:分类任务的数据划分仍需按患者,防止相邻帧泄漏。

配方 D:临床测量自动化
用分割结果计算临床指标(膀胱颈下降距离等)。做法:分割 → 提取结构质心/边界 → 按临床定义计算。注意:测量准确性不仅取决于 Dice,还取决于结构质心定位精度,需单独验证。

2.16 数据增强的超声特异性建议

超声图像与自然图像不同,增强策略需注意:

  • 斑点噪声(speckle noise):超声固有噪声,轻度加噪可提升鲁棒性,但过量会破坏边界。
  • 增益/亮度变化:模拟不同机器设置,合理。
  • 水平翻转:慎用——盆底超声中矢状面有明确的解剖左右/前后方向(如尿道在阴道前方),水平翻转会破坏解剖合理性,除非你确认任务对方向不敏感。
  • 旋转/缩放:小角度旋转可接受,大角度会破坏中矢状面的解剖意义。

这一节是 PFUS1 使用中容易被忽视但影响显著的一点:不要把自然图像的增强套件直接搬到盆底超声上。

2.17 与 PANDA-PLUS 条目读法的对照小结

维度 PANDA-PLUS PFUS1
数据来源 改自 PANDA(重标注) 新采集
核心价值 暴露原标签错误 填补盆底标注空缺
标注人员 学生+复核+专家三层 单人专家
一致性问题 有详细统计(agreement/kappa) 无一致性统计
许可结构 三层异构(请求制掩码) 统一 CC BY 4.0
规模 546 WSI 101–110 例视频
读法重点 看统计发现 看结构-临床对齐与开放许可

此表可用于在库内快速区分两类数据集条目的阅读方式。

§3 标注流水线与质量保证

3.1 人员结构:单人专家标注

与 PANDA-PLUS 那种"学生初注 + 高年级复核 + 专家终审"的多层流水线不同,PFUS1 的标注是单人专家完成:由盆底超声专家 Dr. José Antonio García-Mejido 使用 CVAT(Computer Vision Annotation Tool,开源标注平台)逐帧勾画八个结构。论文没有报告多名标注者之间的重复标注与一致性指标(如 Dice、kappa),因此标注质量的保证来自标注者的临床专业性,而非统计意义上的多标注者一致性。

这一点在使用数据时值得写清楚:不要假设掩码是"绝对真值"(ground truth)——它是一位专家的判断,与所有医学标注一样带有观察者主观性。区别只在于,PFUS1 没有把这个主观性量化出来(无 inter-rater 统计),因此也就无法从数据本身估计标注噪声(坑 5)。

3.2 标注流程与工具链

论文描述的标注流程大致为:

  1. 视频采集:经会阴中矢状面、Valsalva 动作下录制。
  2. 逐帧导出:视频按帧存为 PNG(700×500)。
  3. 关键帧选定:从每段序列(45–245 帧)中选出需要标注的帧(12–51 帧),这些帧覆盖动作过程中的关键时相。
  4. 像素级勾画:在 CVAT 中对选定帧逐一勾画八个结构的多边形/区域。
  5. 导出掩码:标注以 JSON 格式导出,与帧一一配对。
  6. 格式封装:整合为 pfus1.zip 上传 Zenodo。

官方代码库 github.com/dasolma/pfus1 提供了数据读取与训练的参考实现,其中 utils.py 的 read_image_and_masks 演示了如何把 PNG 帧与 JSON 掩码读成训练样本。

3.3 标注粒度选择:为什么只标部分帧

只标注每序列 12–51 帧(而非全部 45–245 帧),是一个务实的取舍:盆底超声视频的相邻帧高度冗余,逐帧全标会成倍增加专家时间而边际信息有限;选取动作过程的关键帧(尤其 Valsalva 用力峰值附近)能在可控人工成本下覆盖最有临床意义的位置信息。代价是:

  • 训练集里"有标签帧"远少于"总帧",数据利用率需要自行设计。
  • 若研究关注的是动态移位轨迹(帧间运动),部分帧标注不足以支持完整的时序建模。

3.4 质量保证的可得与不可得

可得的:论文报告了采集协议、设备参数、标注工具与标注流程,具备基本可复现性;数据集以 CC BY 4.0 公开,任何人都能下载复核。

不可得的:多标注者一致性、标注者内一致性、以及掩码的边界误差定量。这些缺失不是 PFUS1 独有的问题,但使用者应把它们写进自己的局限性讨论,而不是默认掩码无误。

3.5 标注成本-质量的权衡模型

PFUS1 的标注策略可以用一个简单的成本-质量模型来理解。设:

  • 成本 ≈ 标注帧数 × 每帧结构数 × 单结构勾画时间 × 专家时薪。
  • 质量 ≈ 标注覆盖率(有标注帧 / 总帧)× 边界精度 × 一致性验证强度。

PFUS1 的选择是:降低覆盖率(12–51/45–245),提高每帧精度(专家逐像素),牺牲一致性验证(单人)。这是一个在"数据量有限、专家稀缺"约束下的理性取舍。它的启示对后续数据集建设者很直接:当你没有足够专家时,优先保证"少量高精度标注",而不是"大量低精度标注"——因为低精度标注对像素级分割任务是负担而非资产。

3.6 从标注到模型的完整链路

把 PFUS1 的标注变成可用模型,链路为:

  1. 采集:经会阴超声、Valsalva 动作 → 视频。
  2. 抽帧:视频 → 逐帧 PNG(700×500)。
  3. 选帧:每序列选 12–51 关键帧。
  4. 勾画:CVAT 中逐帧勾画八结构 → JSON 掩码。
  5. 配对:PNG + JSON → 图像-标签对(read_image_and_masks)。
  6. 训练:FPN+ResNet50 等模型,5 折 CV。
  7. 评测:Dice(总 + 分结构)。
  8. 应用:分割结果 → 临床测量(膀胱颈距离、肛提肌裂孔等)。

链路的第 5 步是使用者最易出错处(配对键、部分帧过滤),第 8 步是数据集价值最终落地处(把分割转成临床指标)。

3.7 标注一致性的替代性评估思路

既然 PFUS1 没有 inter-rater 统计,使用者若想估计标注噪声,可考虑自行做以下替代性评估(需另请专家):

  • 重标子集:随机抽 10–20 例请第二位专家重标,计算与原始掩码的 Dice,作为一致性下界估计。
  • 边界带分析:对每结构定义边界带(如 3 像素),统计原始掩码边界的不确定性。
  • 结构间关系一致性:检查结构间的相对位置是否解剖合理(如尿道在阴道前方),用拓扑一致性间接反映标注质量。

这些是使用者可自补的质量评估,也是"使用二手标注数据"时的负责任做法。

§4 与同类数据集的比较视角

4.1 PFUS1 在盆底/产科超声分割中的位置

把 PFUS1 放回"超声 + 结构分割"的数据集景观里,可以看到它填的是一个此前较少被公开覆盖的格子:非孕女性盆底的八结构逐像素分割。库内相邻的公开数据集中:

  • psfhs(rid 791):产科分娩超声,耻骨联合-胎头分割,面向产程监测。
  • camus(rid 533):心脏超声(超声心动图)分割,面向心腔与心肌。
  • echonet-dynamic / echonet-lvh(rid 526/530):超声心动视频分割与左心室肥厚分类。
  • hc18(rid 535):胎儿头围超声分割。
  • ctpelvic1k(rid 465):盆腔 CT 多结构分割(非超声)。

PFUS1 与上述条目的共性在于"医学结构分割 + 公开标注",差异在于解剖区域(盆底 vs 心脏/胎儿/盆腔 CT)与模态细分(经会阴超声 vs 经胸超声/经腹超声/CT)。这些差异正好使它成为跨区域分割模型泛化研究的对照点。

4.2 与产前胎儿超声数据集的区别(重要)

PFUS1 最容易被误认成"产前胎儿超声(Prenatal Fetal Ultrasound)“数据集,因为二者都叫"超声”+ 都是女性盆腔区域。但两者是完全不同的解剖对象与临床场景:

维度 PFUS1 产前胎儿超声数据集(如 fetal-planes-db / fpus23 一类)
解剖对象 成年女性盆底八结构 胎儿及其附属结构
临床场景 盆底器官脱垂(POP)评估 孕期胎儿检查/筛查
动作/条件 Valsalva 动作 常规产科扫查切面
目标结构 耻骨/尿道/阴道/肛门/肛提肌/直肠/子宫/膀胱 胎头/脑/腹围/股骨/胎盘等

三源互证(Zenodo 描述 + Data in Brief 论文标题与摘要 + 官方页 cs.us.es + GitHub README)全部指向盆底经会阴超声,没有一处支持"产前胎儿"的读法。因此任何把 PFUS1 与产前胎儿超声混用的表述都是检索错误(坑 8)。

4.3 与 PANDA-PLUS 式"重标注"数据集的方法学对照

如果说 PANDA-PLUS 的价值在于"给已有大数据集重标注、暴露原标签错误",PFUS1 的价值则在于"从零构建一个此前没有公开逐像素标注的解剖区域数据集"。前者是标签质量批判,后者是标注覆盖补缺。两者的共同点是都把"专家时间"投入像素级标注,并把成果以开放许可发布;不同点是 PFUS1 没有多标注者一致性统计,因此在"标签可信度"这一维度上不如多层流水线透明。

§5 评估与基准

5.1 官方基准设置

PFUS1 配套的论文与代码给出了一个可直接复现的分割基准:

  • 模型:FPN(Feature Pyramid Network)+ ResNet50 主干。
  • 验证方式:5 折交叉验证(5-fold cross-validation)。
  • 评价指标:Dice 相似系数(Dice Similarity Index, DSI)。

论文报告的主结果是测试集 DSI 0.79,95% 置信区间 0.73–0.82。这个数字说明八结构自动分割"基本可行但离临床完美尚有距离"——考虑到盆底超声结构边界模糊、结构间相互贴邻(如尿道与阴道紧邻),0.79 的 Dice 与心脏超声等更成熟任务相比偏低是合理的。

5.2 分结构成绩:谁最难

论文给出的分结构表现呈现清晰的难易梯度:

结构 DSI(约) 解读
Levator ani muscle(肛提肌) 0.83 最优——肌性结构回声特征较明显
Anus(肛门) 0.81 次优——管腔结构边界相对清楚
(其余结构介于两者之间) — —
Urinary bladder(膀胱) 0.71 较弱——充盈状态与边界变化大
Uterus(子宫) 0.70 最弱——位置与边界在多例间差异大

难易梯度的临床含义是:解剖位置相对固定、回声界面清晰的结构(肛提肌、肛门)更容易被模型稳定分割;位置受个体与动作影响大、边界弥散的结构(膀胱、子宫)更难。这提示后续工作若要提升整体 Dice,收益可能主要来自对膀胱与子宫的处理(例如更好的上下文建模或专门的边界损失)。

5.3 数据划分

关于训练/测试划分,官方材料给出两个相近但有差异的口径:

  • 官方说明页:train/test = 86/25。
  • 关联临床论文(Int Urogynecol J 2024):86 训练 / 24 测试。

两处都是"86 训练",测试集差 1 例(25 vs 24),疑似与总例数口径(111 vs 110)同源。引用划分数字时同样建议注明来源(坑 7)。

5.4 关联临床验证论文

除 Data in Brief 数据论文外,团队另有一篇临床验证论文发表于 International Urogynecology Journal 2024 Dec;35(12):2285–2293(DOI 10.1007/s00192-024-05841-0;PMID 38913129;PMCID PMC11732871)。该文比较了 UNet / FPN / LinkNet 三种架构在八结构自动分割上的表现,是 PFUS1 数据在临床场景下的一次系统评测。想了解"哪种架构更适合盆底超声分割"的读者,应把这篇与数据论文连读:数据论文交代数据从哪来,临床论文交代模型跑到什么水平。

5.5 复现要点与工程提示

  • 读数据:用官方 read_image_and_masks(utils.py)把 PNG 帧与 JSON 掩码配对,避免自己写解析器时漏掉"仅部分帧有掩码"这一事实。
  • 只用有掩码的帧训练:默认应过滤出 JSON 存在的帧作为监督样本。
  • 类别不均衡:八个结构中,膀胱、子宫等面积大但边界难的类与肛提肌等边界清的类表现不同,损失函数可考虑类别加权或 Dice 损失。
  • 无官方排行榜:PFUS1 没有独立的挑战赛排行榜,横向对比依赖复现同一划分(86/24 或 86/25),引用时须声明划分来源。

5.6 三种分割架构的比较(关联论文口径)

关联临床论文(Int Urogynecol J 2024)在 PFUS1 上比较了三种经典分割架构:

  • UNet:经典的编码器-解码器 + 跳连结构,医学分割的长期基线。
  • FPN(Feature Pyramid Network):多尺度特征金字塔,官方代码默认架构。
  • LinkNet:轻量级编码器-解码器,以跳连高效传递空间信息。

三者的对比价值在于回答"盆底超声分割是否需要复杂架构":由于盆底结构边界模糊、样本量仅百例级,过于庞大的模型可能过拟合。关联论文的结果为"哪种架构在该场景下更稳"提供了证据。使用者在选型时可以参考该比较,而不必只盯 FPN。

5.7 为什么膀胱与子宫最难分:一个解剖学解释

分结构成绩揭示的难易梯度(肛提肌 0.83 > 肛门 0.81 > …… > 膀胱 0.71 > 子宫 0.70)不只是模型问题,更是解剖问题:

  • 肛提肌与肛门:肛提肌是肌性结构,在超声上有相对特征性的回声纹理;肛门/肛管是管腔结构,边界相对清晰。二者位置也相对固定。
  • 膀胱:膀胱的形态随充盈程度剧烈变化——充盈时面积大、边界清,排空时塌陷、边界弥散。数据集中不同例的膀胱状态不统一,模型难以学到稳定表征。
  • 子宫:子宫的位置、大小、倾屈角度在个体间差异极大,且与周围组织回声对比低。中矢状面上子宫边界常被肠气或邻近结构遮挡。

这一解释的实践含义是:提升整体 Dice 的杠杆主要在膀胱与子宫,可能的路径包括引入动作时序上下文(利用 Valsalva 过程的位置连续性)、专门处理低对比边界的损失函数、以及标注层面的更细致边界勾画。

5.8 复现实验的最小工程路径

若要在 PFUS1 上复现一个可比的基准,最小路径为:

  1. 从 Zenodo 下载 pfus1.zip(5.8 GB)并解压,得到 Pxxx 患者目录。
  2. 用官方 utils.py 的 read_image_and_masks 配对帧与 JSON 掩码。
  3. 过滤出有掩码的帧(每序列 12–51 帧)作为监督样本。
  4. 按患者(非按帧)划分训练/测试,采用 86/24 划分以对齐关联论文。
  5. 训练 FPN + ResNet50,5 折交叉验证,评价指标用 Dice。
  6. 报告总 DSI 与分结构 DSI,与 0.79(95% CI 0.73–0.82)对标。

需要强调的是第 4 步的"按患者划分":若误按帧随机划分,同一患者的相邻帧(高度相似)会同时落入训练与测试,导致 Dice 被显著高估,得到无法与其他研究比对的虚高成绩。

5.9 与其他超声分割基线的横向对照读法

把 PFUS1 的 0.79 与库内其他超声分割条目对照时,需注意任务难度不可直接比较:

  • 心脏超声(camus、echonet)的分割对象(心腔、心肌)对比度较高、形状约束强,Dice 常高于 0.85。
  • 盆底超声的八结构边界模糊、结构贴邻、个体差异大,0.79 在这种难度下是合理的。

因此,不要用"PFUS1 的 0.79 低于心脏超声的 0.9"来推断模型更差——这是任务难度差异,不是方法优劣。横向对照应说明模态、解剖区域与结构数差异。

5.10 评测中的统计卫生守则

读 PFUS1 的基准数字时,建议遵守以下守则,避免误用:

  1. 置信区间要一起报:0.79 的单点值若不附 95% CI(0.73–0.82),会掩盖模型间的真实差距——0.79 与 0.81 的差异可能落在 CI 内而不显著。
  2. 分结构报:总平均掩盖结构间极大差异(0.70–0.83),只报总值会高估对难结构的能力(坑 6)。
  3. 划分声明:86/24 与 86/25 的差异虽小,但在小样本下会影响可比性,须声明(坑 7)。
  4. 按患者划分:任何未声明"按患者划分"的结果都需警惕数据泄漏导致的虚高。
  5. 折数一致:5 折 CV 是官方设置,若换折数须说明,否则不可直接对标 0.79。
  6. 预处理一致:帧分辨率统一为 700×500,若自行缩放须说明,因为重采样会改变边界清晰度进而影响 Dice。

§6 获取与许可:一扇完全开着的门

6.1 三层资产、一个入口

PFUS1 的资产获取异常简单,三层材料各自有公开入口:

资产 入口 许可 门槛
数据集(影像+掩码) Zenodo DOI 10.5281/zenodo.10800787(pfus1.zip,5.8 GB) CC BY 4.0 无(公开直下载)
代码与文档 github.com/dasolma/pfus1 CC BY 4.0 无
官方说明页 cs.us.es/~dsolis/en/pfus1.html — 无
论文本体 Data in Brief 64:112346(PMC12765247) CC BY-NC 无(开放获取)

关键操作:打开 Zenodo 记录页 → 下载 pfus1.zip → 解压得到按患者编号(Pxxx)组织的帧目录与 JSON 掩码 → 用 GitHub 的 read_image_and_masks 读取。

6.2 许可细节:数据集与论文不是同一个许可

这是最容易踩的许可坑:数据集与代码是 CC BY 4.0,论文本体是 CC BY-NC。

  • CC BY 4.0(数据集、代码):允许商业使用、再分发、改编,只需署名。这意味着 PFUS1 的影像与掩码可以用于商业产品训练(与很多 CC BY-NC 医学数据集不同)。
  • CC BY-NC(论文):论文文本的再使用限于非商业,不能直接商用整篇论文。

因此,若你要"用 PFUS1 数据训练商业模型",许可上是允许的(依数据集 CC BY 4.0),但"复制论文正文用于商业材料"则受限(依论文 CC BY-NC)。两者不可混为一谈(坑 4)。

6.3 版本链

当前 Zenodo 记录只有 v1(Published June 10, 2024),由 Universidad de Sevilla 上传。数据论文(2025 在线 / 2026 卷期)引用的即此版本。没有后续修订版,也没有"训练版/测试版"分开发布——整个数据集是单一压缩包。若未来作者更新,须回 Zenodo 记录页核对版本号与 DOI 后缀。

6.4 AI-Ready 评估

在 AI-Ready 光谱上,PFUS1 属于"获取满分、规模与标注完整性扣分"的类型:

加分项:

  • 完全公开、单一入口、CC BY 4.0(含商用)、附读取代码。
  • 有配套论文说明采集与标注协议。
  • 有官方基线(FPN+ResNet50,DSI 0.79)。

减分项:

  • 例数口径四方冲突(101/110/111/102)。
  • 仅部分帧标注(12–51/序列)。
  • 单人标注、无 inter-rater 一致性统计。
  • 单中心、回顾性、十年跨度采集(设备与协议一致性未量化)。
  • 无官方排行榜,横向可比性依赖复现。

6.5 Zenodo 记录页字段细读

Zenodo 记录页(DOI 10.5281/zenodo.10800787)是获取数据的权威入口,其关键字段如下:

字段 内容
Title PFUS1 — Pelvic Floor Ultrasound Segmentation Dataset
DOI 10.5281/zenodo.10800787
Version v1
Publication date 2024-06-10
Uploader Universidad de Sevilla
License CC BY 4.0
Resource type Dataset
File pfus1.zip(约 5.8 GB)

使用者下载后应立即校验文件完整性(对照记录页给定的 MD5 99163be25298f061d31e91ea345aeaf8),避免因传输中断得到损坏的压缩包。

6.6 与库内获取门槛光谱的对照

把 PFUS1 放进库内"超声数据集获取门槛"光谱:

档位 代表条目 门槛
完全公开(最高档) PFUS1、camus 直下载、CC BY
公开但需注册 部分 echonet 条目 需账户
请求制 许多临床数据集 需邮件申请
受限/不可得 部分私有临床数据 需协议

PFUS1 处于"完全公开"档顶端,且是少数**明确 CC BY 4.0(含商用)**的超声分割数据集。对需要可商用医学影像数据的团队而言,它是库内首选之一。

6.7 下载与解压的工程提示

  • 存储:5.8 GB 压缩包 + 解压后逐帧 PNG(数量可观),预留至少 15–20 GB 磁盘。
  • 校验:下载后先比对 MD5,再解压。
  • 解压时间:逐帧 PNG 文件数量多,解压可能耗时较久,建议在本地或稳定存储上操作。
  • 目录核验:解压后清点患者目录数,记录实际例数(对照四方口径,见坑 1)。

§7 生态与影响

7.1 团队与机构谱系

PFUS1 出自塞维利亚大学计算机科学与人工智能系与 Valme 大学医院的交叉团队,作者包括 David Solís-Martín、José Antonio Sainz、Juan Galán-Paéz、Joaquín Borrego-Díaz、José Antonio García-Mejido。团队的构成本身说明了这类数据集的典型生产方式:临床专家提供采集与标注,计算机团队提供工程与建模。这种"临床-工程"配对是医学影像数据集得以高质量构建的常见模式,也是本条目能同时具备临床协议细节与可复现代码的原因。

7.2 在盆底超声 AI 中的位置

盆底超声的自动化长期落后于心脏、乳腺、眼底等超声亚专科,主要原因就是公开标注数据稀缺。PFUS1 的出现填补了"盆底八结构逐像素标注"这一空缺,使研究者第一次可以在公开数据上直接比较不同分割架构在盆底场景下的表现。其影响不在于提供了巨量数据(例数在百级),而在于建立了一个可复现的起点:后续盆底超声分割研究可以以此为基线,逐步扩展例数、结构数与标注一致性统计。

7.3 可延伸的方向

  • 动态分析:用 Valsalva 动作的帧序列研究器官移位轨迹(需处理部分帧标注的限制)。
  • 跨模态迁移:与 ctpelvic1k(盆腔 CT)等做跨模态盆底/盆腔结构迁移学习。
  • 结构间关系:八结构相互贴邻,可研究联合分割与拓扑约束(如尿道-阴道相对位置)。
  • 临床终点关联:把分割结果与 POP 分级、测量指标(如膀胱颈下降距离)关联,走向临床可用。

7.4 在"AI-Ready 医学数据集"谱系中的坐标

PFUS1 代表了一类典型的数据集生产模式:小规模、高专业度、完全开放。与"大规模、众包、半开放"(如 PANDA 挑战赛)相比,它用更少的例数换取更高的标注专业度(临床专家逐像素),并以 CC BY 4.0 消除使用门槛。这种模式适合"专科细分领域"——当某个领域的公开数据几乎为零时,一份百例级的高质量开放数据集的边际价值,远大于在已饱和领域再添一份万例数据。

7.5 对后续研究的可能影响

  • 它可能成为盆底超声分割研究的默认起点基线:后续论文在报告盆底分割结果时,可能以 PFUS1 上的 DSI 作为参照。
  • 它可能推动盆底超声测量自动化:一旦八结构能被稳定分割,膀胱颈下降距离、肛提肌裂孔面积等测量即可自动计算。
  • 它可能催生跨中心验证需求:由于 PFUS1 是单中心数据,后续工作若要声称泛化,必然需要多中心数据补充。

7.6 对医学影像社区的三点溢出价值

除直接的盆底 AI 应用外,PFUS1 对整个医学影像社区还有三点溢出价值:

  1. 数据许可示范:它以 CC BY 4.0 发布临床超声数据(含商用),为"如何在伦理允许下最大化数据复用"提供了一个正面样本。
  2. 专科数据模板:它展示了"小团队如何用有限专家资源构建可用数据集"的完整流程(采集协议 → 关键帧选择 → CVAT 标注 → 公开),可复制到其他专科。
  3. 结构-临床对齐范式:它示范了"标注对象直接对齐临床测量需求"的设计思路,这一思路可迁移到任何临床影像数据集的构建。

7.7 局限性的诚实清单

为免误导,这里集中列出 PFUS1 的已知局限:

  • 例数口径冲突(101/110/111/102 folders),元数据不自洽。
  • 仅部分帧标注,不支持完整时序建模。
  • 单人标注,无一致性统计。
  • 单中心、单机型、十年跨度,泛化性未验证。
  • 无官方排行榜,横向对比依赖复现。
  • 器官命名两套用词,需要对齐。
  • 数据集大小口径不一(5.8 vs 5.4 GB)。

这份清单不是否定数据集价值,而是明确"它的边界在哪"——一位负责任的检索者应把这些写进自己的方法学章节,而不是默认数据完美。

§8 方法学启示

8.1 "临床协议 + 逐帧标注 + 公开基线"是可复制的三件套

PFUS1 的方法学价值在于它的结构清晰:先有明确的临床检查协议(经会阴中矢状面 + Valsalva),再有据此设计的标注方案(八结构逐帧像素级),最后给出公开基线(FPN+ResNet50)。任何想构建"专科超声分割数据集"的团队都可以照此模板:让标注对象直接对齐临床必须测量的结构,而不是随意选结构。PFUS1 选八个结构而非"整幅图分割",正是因为这八个结构是 POP 评估的关键标志。

8.2 部分帧标注是务实的成本-信息折衷

只标 12–51 帧/序列,是"标注成本 vs 信息价值"的显式取舍。它的启示是:不必追求逐帧全标——若相邻帧冗余高,选取关键帧能以小得多的成本覆盖核心信息。代价是数据在时序建模上受限,这是后续使用者要自己权衡的。

8.3 规模口径记录应成为数据集发布的标准动作

PFUS1 的四方例数冲突提醒我们:数据集发布时必须一次性锁定并公布"唯一规模数字"(含目录结构与计数脚本),否则后续每个使用者都要自己裁决 101 还是 110。对使用者而言,则应以"分来源标注 + 目录实点"为默认做法,而不是轻信任一单一数字。

8.4 单人标注的透明化是下一步

PFUS1 的标注可靠性依赖单人专家,未做 inter-rater 统计。这不是致命缺陷,但限制了"标注噪声估计"类研究。对后续同类数据集的建议是:哪怕只抽一部分样本做双人重复标注,也能为数据可信度提供量化支撑。

8.5 "结构对齐临床测量"作为数据集设计的第一原则

PFUS1 最值得后来者学习的一条原则是:标注对象应直接对齐临床必须测量的量。它不是"把图像里能标的东西都标了",而是"把医生评估 POP 时必须看的结构都标了"。这带来两个好处:一是模型的输出天然有临床解释(不是抽象分割,而是可测量的结构);二是数据的价值不易过时(只要 POP 评估仍用这些结构,数据就一直有用)。反之,若标注对象与临床脱节,数据集即便规模再大,也难落地。

8.6 开放许可作为采用率的杠杆

PFUS1 采用 CC BY 4.0(含商用),这在医学影像数据集中并不普遍(许多数据集因隐私或商业顾虑采用 CC BY-NC 或请求制)。开放许可的直接效果是降低采用摩擦:研究者不必走伦理或申请流程即可下载使用,工业界也可直接用于产品研发。对数据集生产者而言,这是一条清晰的经验:若临床数据已获伦理批准可公开,选用 CC BY 4.0 能显著提升数据集的实际影响力,代价是放弃对下游使用的部分控制。

8.7 部分帧标注的"可扩展性"启示

PFUS1 的部分帧策略还有一个容易被忽略的好处:可扩展性。若未来要扩标全帧,只需在既有帧序列上继续勾画,无需重新采集;标注协议与工具链已就绪。这使数据集具备"增量生长"的潜力——这是一种比"一次性大规模采集"更可持续的数据集演化模式。

§9 与库内条目的关系

9.1 家族图谱

PFUS1 在库内属超声影像 + 医学图像分割家族,最强互链如下:

关系强度 库内条目 rid 关系说明
★★★ psfhs 791 同为盆底/产科超声分割,同涉耻骨联合,最强互链
★★★ camus 533 心脏超声分割范式对照
★★☆ ctpelvic1k 465 盆腔多结构分割,跨模态(CT)对照
★★☆ fetal-planes-db 538 超声切面分类任务对照
★★☆ echonet-dynamic 526 超声视频分割范式对照
★★☆ echonet-lvh 530 超声心动左心室肥厚
★☆☆ hc18 535 胎儿头围超声分割
★☆☆ ddti 536 甲状腺超声结节分割
★☆☆ us-nerve-seg 537 超声神经分割
★☆☆ busi 539 乳腺超声分割
★☆☆ maternal-ultrasound-nutrition 615 母胎超声
★☆☆ udiat 757 超声域适应
★☆☆ bus-bra 760 乳腺超声
★☆☆ oasbud 761 超声骨龄评估
★☆☆ echonet-pediatric 771 儿科超声心动
★☆☆ tn3k 822 甲状腺结节分割

9.2 检索路径建议

  • 想找"盆底/产科超声分割中国/国际公开数据":从本条目 → psfhs(791)→ 本条目。
  • 想找"超声分割范式与基准":从本条目 → camus(533)→ echonet 系列(526/530/771)。
  • 想找"盆腔多结构分割":本条目(超声)↔ ctpelvic1k(465,CT)。
  • 反向避坑:不要从"产前胎儿超声"路径进来找 PFUS1(见坑 8)。

§10 避坑清单:八个已踩过的坑

坑 1:例数口径四方冲突(101 / 110 / 111 / 102 folders)。
Zenodo/GitHub 写 110,论文摘要/官方页写 111,Table 1/Data Description 写 101,Zenodo 目录实际列出 102 个文件夹。引用时必须注明来源,切勿合并或取平均。 本条目一律分来源标注。

坑 2:数据集大小 5.8 GB vs 5.4 GB。
Zenodo 包 pfus1.zip 实测 5.8 GB(md5 99163be25298f061d31e91ea345aeaf8),而论文 Table 1 写 5.4 GB。差异或源自压缩比、文件系统开销或版本时点。下载与引用时以 Zenodo 记录页实测为准,同时存照论文数字。

坑 3:器官命名两套用词。
论文图注用 Pubis/Urethra/Vagina/Anus/Levator ani/Rectum/Uterus/Urinary bladder;Table 1 用 pubic bone/anal canal/rectal ampulla/bladder 等。做类别映射时不要假设两者一一对应,尤其是 anus↔anal canal、rectum↔rectal ampulla 的区分。

坑 4:数据集许可 ≠ 论文许可。
数据集与代码是 CC BY 4.0(含商用),论文本体是 CC BY-NC(禁商用)。别把"论文 CC BY-NC"误当成数据集许可而不敢商用,也别把"数据集 CC BY 4.0"扩大成论文可商用。

坑 5:无 inter-rater 一致性统计。
标注由单人专家完成,论文未报告多标注者一致性。不要假设掩码是无噪声 ground truth,也不要在自己的论文里把它当作"标准答案"引用而不加限定。

坑 6:Dice 成绩别只看总平均。
总 DSI 0.79 掩盖了极大结构间差异(肛提肌 0.83 vs 子宫 0.70)。报告或对比时须给出分结构数字,否则会高估模型对膀胱、子宫的处理能力。

坑 7:训练/测试划分口径不一致。
官方页写 86/25,关联论文写 86/24。复现时须声明采用哪一划分,否则与论文数字无法对齐。

坑 8:把 PFUS1 误认为"产前胎儿超声(Prenatal Fetal Ultrasound)"数据集。
三源互证(Zenodo + Data in Brief 论文 + 官方页 + GitHub)全部指向盆底经会阴超声(transperineal pelvic floor ultrasound)。PFUS1 与产前胎儿超声、与 fpus23 是不同数据集,切勿混写或互相引用结构。

§10.1 坑点的系统性归因

八个坑并非零散疏漏,而是可归为三类的数据集档案问题:

类别 坑号 共性
口径不一致 坑 1、坑 7 不同官方材料给出不同数字(例数、划分)
命名/许可歧义 坑 3、坑 4 同一对象有两套称法或许可
使用假设陷阱 坑 5、坑 6、坑 8 使用者容易默认为真、实则需限定

第一类(口径不一致)的责任在数据集发布方——应在发布时锁定唯一数字;第二类(命名/许可)需使用者逐一核对;第三类(使用假设)需使用者主动建立限定。三类坑的应对策略不同,但共同指向一个原则:引用任何数字或结论前,先回到一手来源核对,并注明来源与时点。

§10.5 与库内条目的逐条对照说明

为便于检索者建立全局认知,下面把 PFUS1 与库内最相关的几个条目做逐条对照,说明"可借鉴什么、不可混用什么"。

10.5.1 vs psfhs(rid 791)——最相似的邻居

psfhs 是分娩超声数据集,目标是耻骨联合(pubic symphysis)与胎头(fetal head)的分割,用于产程中评估胎头下降。PFUS1 与它有两点表面相似:都涉及超声、都涉及耻骨联合区域。但核心差异明显:

维度 PFUS1 psfhs
临床场景 非孕女性盆底器官脱垂评估 产程中胎儿下降监测
目标结构 8 个盆底结构 2 个(耻骨联合 + 胎头)
动作/条件 Valsalva 动作 分娩过程
主要任务 八结构语义分割 耻骨联合-胎头分割 + 角度测量

可借鉴:psfhs 的产程角度测量思路(用分割结果算临床指标)可迁移到 PFUS1——用八结构分割结果去算 POP 相关测量。
不可混用:两者的标签结构完全不同,绝不可把 PFUS1 的掩码当作 psfhs 的替代。

10.5.2 vs ctpelvic1k(rid 465)——跨模态对照

ctpelvic1k 是盆腔 CT 的多结构分割数据集,面向放疗计划。与 PFUS1 的交集是"盆腔解剖结构分割",但模态(CT vs 超声)与用途(放疗 vs 盆底功能)不同。

可借鉴:若研究跨模态分割迁移(CT 预训练 → 超声微调),ctpelvic1k 与 PFUS1 可组成一对。需注意 CT 的骨性结构在超声上并不都可见(如 PFUS1 只标注耻骨,不标注骶骨)。

10.5.3 vs camus / echonet(rid 533 / 526 / 530 / 771)——超声分割范式对照

这几个条目都是超声分割,但解剖区域不同(心脏 vs 盆底)。它们的价值在于提供"超声分割的标准工程范式"(预处理、网络、损失、评测),PFUS1 可直接沿用这套范式,只是把解剖对象换成盆底八结构。

可借鉴:数据增强策略(超声特有的斑点噪声、增益变化)、损失函数(Dice + CE 组合)、评测流程。
不可混用:心脏与盆底结构的形态先验完全不同,不能照搬形状约束。

10.5.4 vs fetal-planes-db(rid 538)——超声分类任务对照

fetal-planes-db 是胎儿超声标准切面分类数据集,任务是"这一帧是哪个切面"。PFUS1 的次要任务(图像分类,识别帧中包含哪些器官)与它同属"超声图像分类",但对象不同(胎儿切面 vs 盆底结构)。可借鉴分类任务的评测口径与类别不均衡处理。

10.5.5 反向条目:它不是什么

为避免检索混淆,明确几点 PFUS1 不是:

  • 不是产前胎儿超声数据集(坑 8)。
  • 不是挑战赛数据集(无排行榜、无公开竞赛)。
  • 不是大规模预训练语料(仅百例级)。
  • 不是多标注者一致性研究数据集(单人标注)。

§11 总结

11.1 三句话总结

  1. PFUS1 是塞维利亚大学公开的盆底经会阴超声八结构逐像素分割数据集:101–110 例 Valsalva 动作视频,700×500 PNG 帧 + 8 结构 JSON 掩码,CVAT 单人专家标注。
  2. 它以 CC BY 4.0 完全公开(Zenodo 直下载 + GitHub 代码),并给出 FPN+ResNet50 的 DSI 0.79 分割基线,是库内获取门槛最低的超声分割数据集之一。
  3. 使用它要记住四条边界:例数口径冲突(坑 1)、仅部分帧标注、单人标注无一致性统计(坑 5)、不是产前胎儿超声(坑 8)。

11.2 适合谁

  • 做盆底/产科超声分割的研究者与工程团队。
  • 需要跨解剖区域泛化对照的分割模型开发者(以 PFUS1 对照心脏/胎儿超声)。
  • 研究标注成本与数据规模折衷的方法学团队。
  • 需要CC BY 4.0 可商用超声数据的产品团队。

11.3 不适合谁

  • 想找产前胎儿超声数据的人(请走 fetal-planes-db 等条目)。
  • 需要上万例大规模数据做预训练的人(PFUS1 是百例级)。
  • 需要多标注者一致性统计来量化标注噪声的人(PFUS1 未提供)。
  • 需要逐帧完整时序标注做动态轨迹建模的人(仅 12–51 帧/序列有掩码)。

11.4 30 秒决策卡

你的需求 结论
要一个盆底八结构分割的公开数据集 ✅ 直接用,Zenodo 直下载
要能商用训练 ✅ 数据集 CC BY 4.0 允许
要大规模预训练语料 ❌ 仅百例级,另寻
要产前胎儿超声 ❌ 走错条目了(坑 8)
要标注一致性熵估计 ❌ 无 inter-rater 统计
要现成分割基线对标 ✅ FPN+ResNet50,DSI 0.79

FAQ(高频问答 28 问)

A. 基础认知

A1:PFUS1 是什么的缩写?
官方全称为 “Pelvic Floor Ultrasound Segmentation Dataset”(盆底超声分割数据集),PFUS1 是简称。它不是"产前胎儿超声"——见坑 8。

A2:它是新采集的还是改自别处?
新采集。数据来自塞维利亚 Valme 大学医院 2013-04-01 至 2023-07-31 的回顾性经会阴超声检查,经伦理审批(0625-N-23)后整理发布,不是对已有数据集的再标注。

A3:谁做的?
塞维利亚大学计算机科学与人工智能系主导,临床数据来自 Hospital Virgen de Valme,作者 5 人(David Solís-Martín、José Antonio Sainz、Juan Galán-Paéz、Joaquín Borrego-Díaz、José Antonio García-Mejido)。

A4:收录的是哪类患者?
接受盆底超声检查的女性患者,检查目的是评估盆底器官脱垂(POP)。patient_tags 记为「成人」。

A5:为什么用 Valsalva 动作?
Valsalva 动作(屏气用力)是诱发并观察盆底器官脱垂的标准激惹动作,静止时脱垂可能不明显,用力时器官下移才充分暴露。

B. 数据与获取

B1:一共多少例?
四方口径:Zenodo/GitHub 110|论文摘要/官方页 111|论文 Table 1 101|Zenodo 目录 102 folders。引用须注明来源(坑 1)。

B2:一段视频多少帧?
总帧 45–245,其中被标注的帧 12–51——不是每帧都有掩码。

B3:帧分辨率多少?
700×500 像素。

B4:掩码是什么格式?
JSON(每帧一个多类分割标注),配合逐帧 PNG 图像。

B5:怎么下载?
Zenodo DOI 10.5281/zenodo.10800787,下载 pfus1.zip(5.8 GB),完全公开、无申请、无 gated。

B6:代码在哪?
GitHub dasolma/pfus1,提供数据读取(read_image_and_masks)与训练参考实现。

B7:许可是什么?能商用吗?
数据集与代码 CC BY 4.0(含商用);论文本体 CC BY-NC(禁商用)。两者不同,别混(坑 4)。

B8:有没有版本更新?
目前仅 Zenodo v1(2024-06-10),无后续修订版。

C. 数据本体

C1:八个结构具体是哪些?
Pubis、Urethra、Vagina、Anus、Levator ani、Rectum、Uterus、Urinary bladder(图注口径)。

C2:Table 1 的器官名为什么不一样?
论文图注与 Table 1 用了两套用词(如 pubic bone vs Pubis、anal canal vs Anus),本条目主用图注口径并将差异存照(坑 3)。

C3:为什么有些帧没有掩码?
标注只覆盖每序列 12–51 个关键帧,因盆底超声相邻帧冗余高、全标成本大而信息有限(§3.3)。

C4:标注是谁做的?几个人?
单人专家(Dr. José Antonio García-Mejido),用 CVAT 完成,无多标注者一致性统计(坑 5)。

C5:采集设备是什么?
Canon i700 Aplio® + PVT-675 MV 3D 探头。

C6:姿态与探头位置?
膀胱截石位、髋屈曲,探头置于会阴部,距耻骨联合 <1 cm。

D. 基准与评测

D1:官方基准是什么模型?
FPN + ResNet50。

D2:成绩多少?
测试 DSI 0.79(95% CI 0.73–0.82),5 折交叉验证。

D3:哪些结构最难分?
子宫(约 0.70)和膀胱(约 0.71)最弱;肛提肌(0.83)和肛门(0.81)最强。

D4:训练/测试怎么分?
官方页 86/25,关联论文 86/24——两口径并存(坑 7)。

D5:有没有排行榜?
没有独立挑战赛排行榜,横向对比依赖复现同一划分。

D6:还有别的论文吗?
有关联临床论文 Int Urogynecol J 2024;35(12):2285–2293(DOI 10.1007/s00192-024-05841-0),比较 UNet/FPN/LinkNet。

E. 生产与库内

E1:它和 psfhs 什么关系?
两者都是盆底/产科超声分割,psfhs 关注分娩时耻骨联合-胎头,PFUS1 关注非孕盆底八结构,可互链不可混用。

E2:它和 ctpelvic1k 什么关系?
同涉盆腔多结构分割,但模态不同(超声 vs CT),可作跨模态对照。

E3:它和 fpus23 是同一个吗?
不是。PFUS1 是盆底经会阴超声,fpus23 是另一数据集,勿混写(坑 8)。

E4:为什么说它"不是产前胎儿超声"?
三源互证(Zenodo + 数据论文 + 官方页 + GitHub)全部指向盆底,无任何胎儿超声依据(§4.2)。

E5:数据集有多大?
pfus1.zip 5.8 GB(Zenodo 实测)/Table 1 记 5.4 GB(存照,坑 2)。

E6:论文发表在哪、什么时候?
Data in Brief 64:112346,DOI 10.1016/j.dib.2025.112346;在线 2025、卷期 2026-02(双口径)。

F. 复现与工程细节

F1:怎么读数据?
用官方 utils.py 的 read_image_and_masks 配对 PNG 帧与 JSON 掩码,避免自写解析时漏掉部分帧标注。

F2:训练时该用哪些帧?
默认应过滤出有 JSON 掩码的帧作为监督样本。

F3:类别不均衡怎么办?
八结构面积与难度差异大(膀胱/子宫难,肛提肌/肛门易),损失可考虑类别加权或 Dice 损失。

F4:能拿它做时序建模吗?
受限——只有 12–51 帧/序列有标注,完整动态轨迹建模需谨慎。

G. 临床与扩展

G1:八个结构覆盖了哪些腔室?
前腔室(膀胱、尿道)、中腔室(子宫、阴道)、后腔室(直肠、肛门)、支撑肌(肛提肌)与参考骨(耻骨)——构成 POP 评估的最小完整结构集(附录 O)。

G2:能用分割结果自动算临床指标吗?
可以。一旦八结构被稳定分割,膀胱颈下降距离、肛提肌裂孔、膀胱后角等测量即可自动计算,这是数据集支持"测量自动化"的关键价值。

G3:数据集能用于压力性尿失禁研究吗?
可以,尿道与膀胱颈是相关结构;但数据集本身未附带尿失禁标签,需自行关联临床终点。

G4:为什么只标部分帧会影响时序研究?
因为帧间运动的完整轨迹需要连续标注;只标关键帧会丢失中间过程的位移信息,做轨迹建模时须自行插值或改用全帧数据。

G5:它是单中心数据,泛化性如何?
未验证。全部数据来自塞维利亚 Valme 大学医院、单一机型,跨机构/跨设备泛化需额外验证,论文未报告多中心结果。

G6:数据集的十年跨度有影响吗?
可能有——早期与晚期病例的成像质量或协议差异未分层报告,使用者应在局限性中说明(§2.9)。

G7:如何引用它?
数据引 Zenodo DOI 10.5281/zenodo.10800787;论文引 Data in Brief 64:112346;临床结果引 Int Urogynecol J 2024;35(12):2285–2293(附录 U)。

H. 检索与库内定位

H1:在库里怎么找到它旁边的数据集?
从本条目出发:经 psfhs(791)找产科/盆底超声分割,经 camus(533)与 echonet 系列找超声分割范式,经 ctpelvic1k(465)找跨模态盆腔分割,经 fetal-planes-db(538)找超声分类。

H2:如果我要搜盆底超声相关的所有条目,用什么关键词?
建议组合:pelvic floor / transperineal / POP / levator ani / 盆底 / 经会阴。避免把 fetal / prenatal 作为主语。

H3:它和「超声分割」这个标签下的其他条目哪个最像?
最像的是 psfhs(同为盆底区域 + 耻骨联合介入),其次是 camus(同为超声分割范式)。

H4:库内有没有和它任务完全重合的条目?
目前没有完全重合的——盆底八结构逐像素分割在库内是独一份,这正是它的填补价值。

H5:如果我只关心「POP 评估自动化」,该读哪些节?
读 §2.7(结构-临床对应)、§5.7(难结构解释)、§7.5(自动化前景)、附录 O(结构临床意义)。

H6:条目里的数字怎么核对?
一切数字都可在 Zenodo 记录页、Data in Brief 论文、官方页三者之间互证;冲突处以分来源标注为准(附录 C/F/G)。

事实清单(硬事实 30 条)

  1. 全称:Pelvic Floor Ultrasound Segmentation Dataset(PFUS1)。
  2. 本质:盆底经会阴超声中矢状面八结构逐像素分割数据集。
  3. 机构:Universidad de Sevilla 计算机科学与人工智能系。
  4. 临床合作:Hospital Virgen de Valme(塞维利亚)。
  5. 作者:David Solís-Martín、José Antonio Sainz、Juan Galán-Paéz、Joaquín Borrego-Díaz、José Antonio García-Mejido。
  6. 标注者:Dr. José Antonio García-Mejido(单人)。
  7. 论文:Data in Brief 64:112346,DOI 10.1016/j.dib.2025.112346。
  8. PMID:41492545;PMCID:PMC12765247。
  9. 论文出版双口径:在线 2025 / 卷期 2026-02。
  10. 关联临床论文:Int Urogynecol J 2024;35(12):2285–2293,DOI 10.1007/s00192-024-05841-0。
  11. 关联论文 PMID:38913129;PMCID:PMC11732871。
  12. 数据仓:Zenodo DOI 10.5281/zenodo.10800787。
  13. Zenodo 版本:v1,Published 2024-06-10。
  14. 代码仓:github.com/dasolma/pfus1。
  15. 官方页:cs.us.es/~dsolis/en/pfus1.html。
  16. 招募窗口:2013-04-01 至 2023-07-31。
  17. 伦理代码:0625-N-23(Andalucía 生物医学伦理委员会)。
  18. 资助:PID2019-109152GB-I00。
  19. 模态:经会阴超声,中矢状面。
  20. 动作:Valsalva maneuver。
  21. 设备:Canon i700 Aplio® + PVT-675 MV。
  22. 帧分辨率:700×500。
  23. 总帧/序列:45–245;标注帧/序列:12–51。
  24. 结构数:8(Pubis/Urethra/Vagina/Anus/Levator ani/Rectum/Uterus/Urinary bladder)。
  25. 标注工具:CVAT。
  26. 掩码格式:JSON;图像格式:逐帧 PNG。
  27. 数据集大小:Zenodo 5.8 GB vs Table 1 5.4 GB(存照)。
  28. 例数四方口径:101 / 110 / 111 / 102 folders。
  29. 基准:FPN+ResNet50,5-fold CV,DSI 0.79(95% CI 0.73–0.82)。
  30. 许可:数据集/代码 CC BY 4.0,论文 CC BY-NC(双许可)。

术语表(30 条)

术语 中文 释义
Pelvic floor 盆底 支撑盆腔器官的肌肉与筋膜复合体
Transperineal ultrasound 经会阴超声 探头置于会阴部的超声检查方式
Midsagittal plane 中矢状面 沿身体正中线的纵切面
Valsalva maneuver Valsalva 动作 屏气用力、升高腹压以诱发脱垂
POP (pelvic organ prolapse) 盆底器官脱垂 盆腔器官沿阴道轴向下移
Pubis 耻骨 盆底超声的参考骨性标志
Urethra 尿道 排尿通道
Vagina 阴道 通道结构
Anus 肛门 直肠末端开口
Levator ani 肛提肌 盆底核心支撑肌
Rectum 直肠 消化道末端
Uterus 子宫 盆腔器官
Urinary bladder 膀胱 储尿器官
CVAT 计算机视觉标注工具 开源图像/视频标注平台
Semantic segmentation 语义分割 逐像素分类任务
Dice Similarity Index (DSI) Dice 相似系数 分割重叠度指标
FPN 特征金字塔网络 一种分割检测网络结构
ResNet50 — 50 层残差网络主干
5-fold cross-validation 五折交叉验证 数据分五份轮换训练验证
Zenodo — 开放科研数据仓储
CC BY 4.0 — 允许商用的署名许可
CC BY-NC — 禁止商用的署名许可
AI-Ready AI 就绪 数据集可直接用于 AI 训练的程度
Inter-rater agreement 标注者间一致性 多标注者重复标注的一致度
PNG — 逐帧无损图像格式
JSON — 掩码存储的结构化文本格式
Confidence interval (CI) 置信区间 估计值的区间范围
Feature Pyramid Network 特征金字塔网络 FPN 的全称
Dorsal lithotomy 膀胱截石位 妇科/盆底检查体位
Analog-to-digital 模数转换 超声信号数字化过程

附录

附录 A:条目信息速查卡

字段 值
slug pfus1
官方名 Pelvic Floor Ultrasound Segmentation Dataset (PFUS1)
论文 Data in Brief 64:112346(DOI 10.1016/j.dib.2025.112346)
数据仓 Zenodo 10.5281/zenodo.10800787
代码仓 github.com/dasolma/pfus1
官方页 cs.us.es/~dsolis/en/pfus1.html
例数 101–110(四方口径)
结构 8
帧 总 45–245;标注 12–51;700×500
许可 CC BY 4.0 / 论文 CC BY-NC
category_tags 医学影像、医学图像分割、图像分类、评测基准
抓取时点 2026-10-07

附录 B:DAIMS 评估全表

DAIMS 维度 评估 说明
Data(数据) 中 八结构逐像素标注,但例数口径冲突、仅部分帧标注
Acquisition(采集) 中上 设备与协议明确(Canon i700、经会阴中矢状面、Valsalva)
Annotation(标注) 中 单人专家、CVAT、无 inter-rater 一致性统计
Metadata(元数据) 中上 论文与官方页提供采集与标注说明
Storage(存储) 上 Zenodo 单一压缩包、版本号明确
Accessibility(可获取) 上 完全公开、CC BY 4.0、附代码
Provenance(溯源) 中上 采集窗口、伦理、资助均可查
Quality(质量) 中 无标注一致性量化、单中心回顾性

附录 C:逐项证据链自证

结论 证据来源
身份为盆底经会阴超声 Zenodo 描述 + Data in Brief 论文标题/摘要 + 官方页 + GitHub
例数 110 Zenodo 描述 / GitHub README
例数 101 论文 Table 1 / Data Description
例数 111 论文摘要 / 官方页
8 结构 论文图注 A–H
DSI 0.79 论文 Results / 官方代码结果
CC BY 4.0 Zenodo 记录页许可字段
论文 CC BY-NC PMC12765247 许可页

附录 D:数据获取决策树

  1. 你要数据还是代码?
  2. 你要商用吗?
    • 是 → 数据集 CC BY 4.0 允许;论文文本勿商用
    • 否 → 全部可用
  3. 你要读数据?
    • 用 read_image_and_masks(utils.py)配对帧与掩码

附录 E:八结构类别映射表

序号 图注口径 Table 1 口径 备注
1 Pubis pubic bone 同义,用词不同
2 Urethra urethra 一致
3 Vagina vagina 一致
4 Anus anal canal 用词不同(坑 3)
5 Levator ani levator ani 一致
6 Rectum rectum / rectal ampulla Table 1 更细
7 Uterus uterus 一致
8 Urinary bladder bladder 同义,用词不同

附录 F:规模口径登记表

来源 例数 出处
Zenodo 描述 110 记录页正文
官方 GitHub 110 README
论文摘要 111 摘要
官方页 111 cs.us.es 页
Table 1 101 论文表格
Data Description 101 论文正文
关联论文 110 Int Urogynecol J
Zenodo 目录 102 folders P000–P101

附录 G:基准结果登记表

指标 值 来源
模型 FPN + ResNet50 官方代码
验证 5-fold CV 论文
总 DSI 0.79(95% CI 0.73–0.82) 论文 Results
肛提肌 DSI 0.83 论文分结构结果
肛门 DSI 0.81 同上
膀胱 DSI 0.71 同上
子宫 DSI 0.70 同上
划分 86/24(论文)或 86/25(官方页) 双口径

附录 H:许可条款细读

资产 许可 商用 再分发 要求
数据集(影像+掩码) CC BY 4.0 ✅ ✅ 署名
代码 CC BY 4.0 ✅ ✅ 署名
论文本体 CC BY-NC ❌ ✅(非商用) 署名、非商用

附录 I:坑点档案(与 §10 对照)

坑号 问题 处置
坑 1 例数四方冲突 分来源标注
坑 2 5.8 vs 5.4 GB 存照、以 Zenodo 实测为准
坑 3 器官命名两套用词 主用图注口径、差异存照
坑 4 数据集许可 ≠ 论文许可 分开引用
坑 5 无 inter-rater 统计 不作绝对真值
坑 6 只看总 Dice 报分结构数字
坑 7 划分口径 86/24 vs 86/25 声明来源
坑 8 误认产前胎儿超声 以三源互证为准

附录 J:检索路径示范

目标 推荐查询式 预期命中
数据论文 “PFUS1” OR “pelvic floor ultrasound” AND “segmentation” Data in Brief 64:112346
数据集 site:zenodo.org PFUS1 / 10.5281/zenodo.10800787 Zenodo 记录页
代码 github dasolma/pfus1 GitHub 仓库
临床论文 “transperineal” AND “automatic segmentation” AND pelvic Int Urogynecol J 2024
反例(勿用) “PFUS1” AND (“fetal” OR “prenatal”) 无正当命中(坑 8)

附录 K:缩写速查

缩写 全称 中文
PFUS Pelvic Floor Ultrasound Segmentation 盆底超声分割
POP Pelvic Organ Prolapse 盆底器官脱垂
DSI Dice Similarity Index Dice 相似系数
FPN Feature Pyramid Network 特征金字塔网络
CV Cross-Validation 交叉验证
CVAT Computer Vision Annotation Tool 计算机视觉标注工具
CI Confidence Interval 置信区间

附录 L:本条目生产档案

项 值
slug pfus1
代理 agent-d-pfus1
生产时点 2026-10-07
抓取时点 2026-10-07
主要来源 Zenodo / Data in Brief / PMC / 官方页 / GitHub
双口径存照 例数、器官命名、大小、划分、出版年份
查重 SQL url_name ILIKE '%pfus%' 返回 0 行

附录 M:基于本数据集的研究检查清单(10 项)

  1. 口径声明:引用例数注明来源(101/110/111/102 folders)。
  2. 结构口径:类别映射对照附录 E,勿假设两套用词一一对应。
  3. 帧过滤:只用有 JSON 掩码的帧作监督样本。
  4. 许可核对:数据/代码 CC BY 4.0 可商用;论文 CC BY-NC 不可商用。
  5. 标注局限:论文局限性中写明单标注者、无一致性统计。
  6. 分结构报告:给出分结构 Dice,勿只报总平均。
  7. 划分声明:声明采用 86/24 或 86/25。
  8. 范式对照:与 camus/echonet 等超声分割条目横向对比时注明模态与解剖差异。
  9. 反例防范:勿把本数据集描述为产前胎儿超声。
  10. 时点存照:引用规模与许可时注明抓取时点(2026-10-07)。

附录 N:维护计划与触发点

  • 触发点 1:Zenodo 出现 v2 或新 DOI —— 更新版本链与规模数字。
  • 触发点 2:论文正式卷期落定(2026-02 后)—— 核对年份口径。
  • 触发点 3:作者发布修订后的患者数澄清 —— 更新 §2 与坑 1。
  • 触发点 4:出现基于 PFUS1 的公开排行榜 —— 更新 §5.5。
  • 触发点 5:库内新增盆底/产科超声分割条目 —— 更新 §9 互链表。

附录 O:解剖结构临床意义对照表

结构 英文 所属腔室 临床意义
耻骨 Pubis / pubic bone 参考骨 POP 测量的参考线
尿道 Urethra 前腔室 压力性尿失禁、膀胱颈角度
阴道 Vagina 通道 脱垂分级的参照
肛门 Anus / anal canal 后腔室 后腔室通道
肛提肌 Levator ani 支撑肌 盆底核心支撑,脱垂风险关键
直肠 Rectum 后腔室 直肠膨出(rectocele)
子宫 Uterus 中腔室 子宫脱垂(uterine prolapse)
膀胱 Urinary bladder 前腔室 膀胱膨出(cystocele)

附录 P:采集参数速查

参数 值
设备 Canon i700 Aplio®
探头 PVT-675 MV(3D)
切面 中矢状面(midsagittal)
体位 膀胱截石位(dorsal lithotomy,髋屈曲)
探头位置 会阴部,距耻骨联合 <1 cm
动作 Valsalva maneuver
帧分辨率 700×500
帧格式 PNG(逐帧)
标注格式 JSON

附录 Q:进阶术语中英对照

术语 释义
Cystocele 膀胱膨出,前腔室脱垂
Rectocele 直肠膨出,后腔室脱垂
Uterine prolapse 子宫脱垂,中腔室脱垂
Retrovesical angle 膀胱后角,尿失禁评估参数
Levator hiatus 肛提肌裂孔,盆底松弛评估
Pelvic organ prolapse quantification (POP-Q) 盆底器官脱垂量化分级系统
Dorsal lithotomy position 膀胱截石位
Transducer 超声探头
Midsagittal 中矢状面

附录 R:基于本数据集的论文应报告的最小信息集

若你的论文使用了 PFUS1,建议至少报告以下信息,以保证可复现与可对标:

  1. 使用的例数与划分(声明 86/24 或 86/25,及是否自行重新划分)。
  2. 实际使用的标注帧数(每序列 12–51,说明如何过滤)。
  3. 网络架构与主干(如 FPN + ResNet50,或 UNet/LinkNet)。
  4. 损失函数与数据增强策略。
  5. 总 DSI 与分结构 DSI(八结构逐一列出)。
  6. 是否按患者划分(防止数据泄漏的声明)。
  7. 是否引用数据集论文与代码仓库。
  8. 局限性中说明单标注者、无一致性统计、单中心。

附录 S:常见误用与纠正

误用 纠正
「PFUS1 是产前胎儿超声」 是盆底经会阴超声(坑 8)
「共 110 例」 四方口径并存,须声明来源(坑 1)
「所有帧都有掩码」 仅 12–51 帧/序列有掩码
「数据集是 CC BY-NC」 数据集是 CC BY 4.0,论文才是 CC BY-NC(坑 4)
「掩码是 ground truth 无噪声」 单人标注,无一致性统计(坑 5)
「总 Dice 0.79 代表所有结构都好」 分结构差异大,子宫仅 0.70(坑 6)
「按帧随机划分即可」 应按患者划分,否则数据泄漏

附录 T:与产前胎儿超声数据集的关键区分速记

三条速记:

  1. 看解剖对象:PFUS1 是成年女性盆底八结构,胎儿超声是胎儿。
  2. 看临床场景:PFUS1 是 POP 评估,胎儿超声是孕期筛查。
  3. 看动作:PFUS1 用 Valsalva 动作,胎儿超声用常规扫查切面。

三者任一不符,就不是 PFUS1。

附录 U:引文规范

  • 数据引用:PFUS1, Pelvic Floor Ultrasound Segmentation Dataset, Zenodo, DOI 10.5281/zenodo.10800787(v1, 2024-06-10), CC BY 4.0。
  • 论文引用:Data in Brief 64:112346, DOI 10.1016/j.dib.2025.112346, PMID 41492545。
  • 临床验证引用:Int Urogynecol J 2024;35(12):2285–2293, DOI 10.1007/s00192-024-05841-0, PMID 38913129。
  • 代码引用:github.com/dasolma/pfus1。

附录 V:数据完整性校验清单

  1. 压缩包 MD5 == 99163be25298f061d31e91ea345aeaf8。
  2. 解压后患者目录数与来源口径一致(记录实际值)。
  3. 每个患者目录下 PNG 帧数与 JSON 掩码数匹配。
  4. 抽检若干帧:掩码类别数不超过 8。
  5. 确认帧分辨率均为 700×500。

附录 W:条目局限与自我声明

本条目为二手整理,所有事实均指向一手来源(Zenodo、论文、官方页、GitHub)。凡一手来源彼此冲突处(例数、器官命名、大小、划分、年份),本条目一律分来源存照而非裁决。若一手来源后续更新,本条目应以更新后的来源为准(见附录 N 触发点)。本条目不构成对数据集质量的临床背书;PFUS1 的适用性须由使用者在自身任务上验证。

附录 X:与库内条目的互链声明

本条目与以下库内条目互链,构成盆底与超声影像分割家族的检索面:

rid slug 关系性质
791 psfhs 同为盆底/产科超声分割(最强互链)
533 camus 超声分割范式对照
465 ctpelvic1k 盆腔多结构分割(跨模态)
538 fetal-planes-db 超声切面分类对照
526 echonet-dynamic 超声视频分割
530 echonet-lvh 超声心动
771 echonet-pediatric 儿科超声心动
535 hc18 胎儿头围超声分割
536 ddti 甲状腺超声结节分割
537 us-nerve-seg 超声神经分割
539 busi 乳腺超声分割
615 maternal-ultrasound-nutrition 母胎超声
757 udiat 超声域适应
760 bus-bra 乳腺超声
761 oasbud 超声骨龄
822 tn3k 甲状腺结节分割

尾注

本条目为 AI-Ready Wikipedia 数据集条目,生产于 2026-10-07,抓取与核验时点见附录 A。事实陈述以 Zenodo 数据记录(DOI 10.5281/zenodo.10800787)、Data in Brief 数据论文(DOI 10.1016/j.dib.2025.112346,PMID 41492545 / PMCID PMC12765247)、关联临床论文(Int Urogynecol J 2024;35(12):2285–2293,DOI 10.1007/s00192-024-05841-0)、官方说明页(cs.us.es/~dsolis/en/pfus1.html)与 GitHub 代码库(dasolma/pfus1)为源。例数四方口径冲突、器官命名两套用词、数据集大小与划分差异、出版年份双口径等原始材料缺陷均已在坑点(§10)与附录 F/G 存照,不做单一裁决。需特别说明:本条目经三源互证确证 PFUS1 为**盆底经会阴超声(transperineal pelvic floor ultrasound)**数据集,此前将其误记为「产前胎儿超声(Prenatal Fetal Ultrasound)」的说法不成立,全文按实核结果成稿。条目与库内 psfhs(rid 791)、camus(rid 533)、ctpelvic1k(rid 465)、fetal-planes-db(rid 538)、echonet 系列(rid 526/530/771)等条目互链,构成盆底与超声影像分割家族的完整检索面。后续维护触发点见附录 N。


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