Renji endoscopic submucosal dissection video data set for early gastric cancer — 仁济早期胃癌 ESD 手术视频阶段识别数据集

首个公开的早期胃癌内镜黏膜下剥离术(ESD)视频数据集——20 段 1920×1080/50 fps 手术视频、66,656 帧八阶段标注、三源标注与专家质控(PCC=0.949),CC0 公共领域奉献于 Figshare 公开直链

来源 仁济医院(上海交通大学医学院附属仁济医院)内镜室 2024 年 1–4 月常规 ESD 手术视频:Olympus CV-260/CV-290 内镜主机、IMH-200 录制,1920×1080、原始 50 fps、降采样至 1 fps 标注;20 段 mp4 视频 + 66,656 帧八阶段 txt 标注(zipfile 交付)发布时间: 2026-10-08最后更新: 2026-10-20 阅读 34
Renji endoscopic submucosal dissection video data set for early gastric cancer — 仁济早期胃癌 ESD 手术视频阶段识别数据集

信息速览

数据集名称Renji endoscopic submucosal dissection video data set for early gastric cancer — 仁济早期胃癌 ESD 手术视频阶段识别数据集
数据类型视频数据,人工标注,原始数据
规模20 例(20 段视频一一对应 20 名患者);平均年龄 60.35 岁(SD 9.02),男 12 / 女 8,均来自中国
接入方式仁济医院(上海交通大学医学院附属仁济医院)内镜室 2024 年 1–4 月常规 ESD 手术视频:Olympus CV-260/CV-290 内镜主机、IMH-200 录制,1920×1080、原始 50 fps、降采样至 1 fps 标注;20 段 mp4 视频 + 66,656 帧八阶段 txt 标注(zipfile 交付)
AI 就绪度

INFOBOX — Renji ESD 一屏速览

维度 内容
本质 首个公开的早期胃癌(EGC)内镜黏膜下剥离术(ESD)视频数据集(数据描述符,非挑战赛)
机构 仁济医院(上海交大医学院附属)+上海交大生物医学工程学院,联合重庆三家医院
论文 Sci Data. 2025 Feb 10;12:238(doi:10.1038/s41597-025-04573-0;PMID 39929844 / PMC11811142)
数据 20 段 ESD 内镜视频(1920×1080,原始 50 fps,标注降采样至 1 fps)+ 66,656 帧八阶段标注
患者 20 例(与视频一一对应);平均 60.35 岁(SD 9.02),男 12 / 女 8,均来自中国
病变位置 胃窦 12 例(含胃角)、胃体 5 例、贲门 3 例
阶段 8 阶段:Preparation / Estimation / Marking / Injection / Incision / ESD / Vessel treatment / Clip
采集 仁济医院内镜室 2024 年 1–4 月日常手术;Olympus CV-260/CV-290 + IMH-200 录制
标注 2 名医学标注者独立标注(同 1 段 3620 帧,PCC=0.949,p<0.001)+ 2 名资深内镜医师质控
任务 手术阶段识别(surgical phase recognition),逐帧单标签分类
获取 Figshare 公开直链(DOI 10.6084/m9.figshare.28045295,无需申请)
许可 数据集 CC0 1.0 Universal(公共领域奉献)|论文本体 CC BY-NC-ND 4.0
库内互链 endoscapes(353)、cholec80(78)、hyperkvasir(693)、gastrovision(203)、endoslam(408)、endomapper(428)

Renji ESD 数据集回答的是手术室里的一个朴素问题:能不能让机器"看懂"一台早期胃癌内镜黏膜下剥离术(endoscopic submucosal dissection, ESD)做到哪一步了?术前要评估病灶、要打标记、要注射抬举;术中要环周切开、要剥离黏膜下层、要止血、要夹闭创面——这些步骤如果被机器逐帧识别,就能给术者实时反馈、给新手做技能评估、给术后视频分析提供结构化索引。问题是:此前公开的 ESD 视频数据集几乎没有。Cao 等人标注过约 50 例含胃/食管/结肠的 ESD 视频(201,026 帧),Furube 等人标注过 94 例食管 ESD 视频,但这些视频都不公开。仁济团队的工作,就是把这扇门打开一条缝:20 段早期胃癌 ESD 手术视频、66,656 帧阶段标注,以 CC0 公共领域方式放到 Figshare 上,可以被任何人下载、训练、评测。

导语读法三则:

  1. 只想下数据:直奔 §6 获取与许可——CC0 直链,Figshare 一个 zipfile 全拿走,无需申请(与库内 endoscapes 等的申请制形成鲜明对照)。
  2. 关心怎么标注:直奔 §3 标注协议与质控——8 阶段定义表是全文最有复用价值的部分,可直接迁移到其他 ESD 数据。
  3. 做阶段识别模型:直奔 §4 数据规格与 §7 任务定位——注意论文未提供官方 train/test 划分与基线分数,需自行设计评测协议(坑 4)。

§0 导读:这个数据集解决什么问题

胃癌是全球癌症死亡的第三大原因。早期胃癌(early gastric cancer, EGC)如果能被完整切除,患者预后显著改善;而 ESD 相比传统外科手术创伤小、术后生活质量高,已成为早期胃癌治疗的主要方式。但 ESD 对术者的内镜操作水平要求极高:要能根据病灶形态灵活操控器械、要保持内镜位置稳定、要精准调控胃内气体量、还要从实时影像里准确判断病灶类型与范围。这决定了 ESD 是一门"手上功夫"高度依赖经验的技艺,也决定了它的学习和评估需要大量高质量手术视频。

手术视频比单纯的文字操作记录更客观、更全面,能反映术中事件的真实过程。而 AI 驱动的视频分析——逐秒拆解手术进程——可以给术者实时反馈与决策支持,能识别潜在风险以提升手术安全,还能通过分析操作视频为新手做技能评估、缩短学习曲线。于是"手术流程识别(surgical workflow / phase recognition)"成为计算机科学家与医学专家共同关注的方向。

问题卡在数据侧。截至本文发表,专门针对消化道早癌 ESD 阶段识别的研究相对稀少,且已有的 ESD 视频集——Cao 等人 2023 年用于开发 AI 认知辅助系统、Furube 等人 2024 年用于开发基于深度神经网络的两段食管 ESD 阶段识别系统(各阶段准确率超过 90%)——都不公开。此外这些研究在流程覆盖上也有缺陷:术前放大染色细致观察、术中牵引、术后止血等环节并不完整。仁济团队的动机由此明确:建立首个公开可访问的 ESD EGC 阶段识别数据库,并用一套标准化协议把 20 段 EGC ESD 视频一丝不苟地标注出来。

§0.1 为什么"阶段识别"重要

要理解这个数据集的价值,先要理解"阶段识别"在手术 AI 里扮演什么角色。一场 ESD 手术可以看作一段有明确流程的时间序列:准备器械、评估病灶、打标记、注射抬举、环周切开、黏膜下剥离、处理血管、夹闭创面。每个环节对术者的要求不同,风险点也不同——评估阶段看的是"病灶判读准不准",剥离阶段看的是"操作稳不稳、止血及不及时"。如果把整段手术当作一个黑箱,AI 无从下手;一旦切成阶段,问题就变成可建模的序列问题:每个阶段可以用不同的模型、不同的指标、不同的反馈策略去对待。

阶段识别是手术 AI 的"基础设施层":有了它,术中反馈(“你现在处于剥离阶段,注意可见血管”)、术后分析(“这台手术的 ESD 主阶段耗时异常长”)、技能评估(“新手在切开阶段反复回退”)才有落脚点。Renji ESD 正是为这个基础设施层提供公开燃料。

§0.2 为什么"公开"是关键

上一节提到的 Cao 与 Furube 工作都有不错的技术成果,但它们的数据不公开,导致两个后果:一是无法复现对比——不同研究各用各的数据,结果不可比;二是门槛高——没有公开数据,新团队无法入场,领域进展被数据壁垒拖慢。Renji ESD 的贡献不是提出了更强的模型,而是把燃料公开出来,让更多团队能参与 ESD 阶段识别的研究。这也解释了为什么它的论文是 Data Descriptor 体裁:它的价值主张就是"数据本身"。

§0.3 这个数据集的正确期待

理解了上述背景,就能校准对 Renji ESD 的期待:

  • 它是起点,不是终点——提供公开素材,但 benchmark、基线、工具链留待社区建设;
  • 它是素材,不是成品——20 例单中心,适合作为方法验证与流程探索的"试验田",不适合直接宣称临床泛化;
  • 它是燃料,不是引擎——数据集本身不解决任何任务,它让研究者有可能去解决任务。

§0 读法三则:

  1. 这个条目是"数据集"而非"论文结果":论文是 Scientific Data 的 Data Descriptor(数据描述符)体裁,重点在数据怎么采集、怎么标注、怎么质控,没有模型 benchmark 表。找"谁刷了多高分"会落空。
  2. 全文行文严格区分数据集许可(CC0)与论文许可(CC BY-NC-ND)——这是本条目最容易踩的坑之一(坑 2)。
  3. 检索时若搜到标题带 “colorectal neoplastic lesions”(结直肠肿瘤)的页面,那是 Nature/OpenAIRE 页面的标题串写事故,本数据集实为早期胃癌(坑 1)。

§1 数据集速览:十五问十五答

Q1:Renji ESD 里到底有多少数据?
20 段 ESD 内镜视频,来自 20 名患者(一一对应),累计 66,656 帧阶段识别标注。所有内容打包成一个 zipfile 在 Figshare 公开发布。

Q2:视频规格是什么?
1920×1080 分辨率,原始帧率 50 fps。为标注而降采样到 1 fps——即每秒抽取首帧进行标注。手术由 Olympus CV-260 与 CV-290 内镜完成,用 IMH-200(Image Management Hub)录制。

Q3:病灶长在胃的什么位置?
20 例覆盖胃的不同位置:胃窦 12 例(含胃角)、胃体 5 例、贲门 3 例。这是数据集对"病变位置多样性"的交代。

Q4:患者是谁,有多少人?
20 名患者,全部来自中国。平均年龄 60.35 岁(标准差 9.02 岁),其中男 12 名、女 8 名。采集时间为 2024 年 1 月至 4 月,地点是仁济医院内镜室的日常常规手术。

Q5:8 个阶段分别是什么?
按手术流程依次为:Preparation(准备)、Estimation(评估)、Marking(标记)、Injection(注射)、Incision(切开)、ESD(黏膜下剥离)、Vessel treatment(血管处理)、Clip(夹闭)。每一帧被限定归入这 8 类之一。

Q6:谁标的,一致性如何?
标注分三阶段。第一阶段由 2 名受过训练的医学标注者(Chunjiang Gu、Tang Cao)各自独立标注同一段视频(3620 帧),用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient, PCC)衡量一致性,得到 0.949(p < 0.001),说明协议本身可复现。随后两人分别完成剩余 19 段视频的标注,最后由 2 名资深内镜医师(Xiaobo Li、Qingwei Zhang)结合视觉线索与实操经验做质量核验。

Q7:数据是怎么组织交付的?
文件夹系统。一级目录为 1–20 的整数,代表不同手术编号;每个一级目录内包含原始数据(ESD video.mp4 视频文件)与内镜阶段标注(.txt 文本文件),txt 记录每段视频所有动作阶段的起始帧与结束帧。

Q8:手术是谁做的?
全部手术由同一位资深内镜医师 Xiaobo Li 完成。这带来标注一致性的好处,但也意味着术者风格单一(§8 分析)。

Q9:许可是什么?能商用吗?
数据集是 CC0 1.0 Universal(公共领域奉献)——最宽松的许可,原则上可自由使用包括商用(但仍建议遵循学术引用惯例)。注意论文本体是 CC BY-NC-ND 4.0(非商业、禁演绎),两者不同(§6)。

Q10:有官方训练/测试划分或基线分数吗?
没有。论文未披露官方 split,也未提供阶段识别任务的基线模型定量结果(§7、坑 4)。使用者需要自行设计划分与评测协议。

Q11:它适用于什么任务?
主要是手术阶段识别(逐帧 8 分类)。由此衍生:术中反馈、术后视频结构化、术者技能评估(§7.5)。不适用于器械检测、病灶分割等需要空间标注的任务。

Q12:和 cholec80 这类腹腔镜数据有什么不同?
cholec80 等是腹腔镜手术(胆囊切除),Renji ESD 是消化道内镜手术(经自然腔道)。前者是体外经穿刺孔操作,后者是内镜经口进入;视角、器械、场景均不同,属于互补而非竞争关系(§4.8、§9.3)。

Q13:数据里的"1 fps"会不会不够用?
取决于任务。对秒—分钟尺度的"阶段识别",1 fps 足够;对需要捕捉快速器械动作的"细粒度动作识别",则不够——那类任务应找 m2cai16-tool(303)、surgtoolloc-2022(821) 等。

Q14:20 例太少了吗?
取决于研究目的。作为方法验证与流程探索的试验田,20 例可用(配合交叉验证);作为统计推断或泛化性证明的样本,20 例明显不足(§8.1)。诚实的表述是:样本量小是既定事实,使用者应据任务选择合适的使用方式。

Q15:未来会更新吗?
作者在 Limitations 中表示未来将扩展数据库并纳入更多医疗中心。截至本条目撰写(2026-10-08),公开版本仍为 20 例、.v1。使用者应关注 Figshare 版本号变化(附录 K)。

§2 数据构成与规格

2.1 规模、来源与机构构成

Renji ESD 数据集的核心规模可以用三个数字锁定:20 段视频、20 名患者、66,656 帧标注。所有数据采集于仁济医院(Renji Hospital,上海交通大学医学院附属仁济医院)内镜室 2024 年 1 月至 4 月的日常常规手术——不是专门设计的实验采集,而是真实临床流程中的连续记录,这使数据更贴近实际使用场景。

团队构成跨 4 家医院与 1 所高校。第一署名单位是仁济医院消化内科(Division of Gastroenterology and Hepatology, Key Laboratory of Gastroenterology and Hepatology, Ministry of Health;Shanghai Institute of Digestive Disease),第二是上海交通大学生物医学工程学院(School of Biomedical Engineering),其余三家为重庆的医院:重庆梁平区人民医院、重庆医科大学附属第一医院第一分院、重庆医科大学附属北碚医院(重庆市第九人民医院)。数据集以仁济命名,主数据也来自仁济。

12 位作者中有 3 位通讯作者:Xiaobo Li(仁济医院消化内科,实施全部手术并组织工作)、Dahong Qian(上海交大生物医学工程学院,确定标注概念并协调)、Qingwei Zhang(仁济医院消化内科,核验视频标注并发展阶段标注概念)。Jinnan Chen、Xiangning Zhang、Chunjiang Gu 三位为共同第一作者(contributed equally)。这一"临床方(仁济)+工程方(上交生医工)+区域协作方(重庆三家医院)"的构成,是医学数据描述符论文的典型形态。

2.2 视频规格与采集设备

视频以 1920×1080 分辨率、50 fps 原始帧率录制。硬件清单(论文 Table 1)体现了标准内镜手术室配置:

器械类别 型号
内镜 Olympus GIF-HQ260、GIF-HQ290
黏膜切开刀 Olympus KD-612L/U、KD-655L/U、KD-620UR
黏膜注射针 Olympus NM-400L-0423;NM-400U-0423
热活检钳 COOK HDBF-2.4-230-S
抓取钳 Olympus FD-410LR;FD-412LR
软组织夹 Micro-Tech(南京)ROCC-D-26-195-C;ROCC-D 26-235-C
止血夹 Boston Scientific Corporation M00521242
染色 0.2% 靛胭脂(indigo carmine)燃料

录制主机为 Image Management Hub(IMH-200,Olympus),主机型号 CV-260 与 CV-290。标注前先做了视频裁剪与去标识:内镜在消化道以外拍摄的帧被人工识别并移除;为符合伦理要求,患者 ID、日期、视频编号在视频中被刻意遮蔽,面部特写等个人信息在采集后匿名化。伦理批号来自仁济医院伦理委员会:LY2024-271-B。

2.3 八阶段体系与定义边界

8 个阶段构成了数据集的标签空间。论文 Table 2 给出了每个阶段的定义、起始帧与结束帧判据——这是整个数据集最有复用价值的部分,因为它把"内镜医生心里的手术流程"转成了"可判定的帧边界规则"。八阶段的中英文与操作要点如下:

  1. Preparation(准备):术者更换手术器械、调整视野角度、清洁视野的连续时间。起止:上一阶段结束 → 下一阶段开始。
  2. Estimation(评估):① 白光内镜全面检查病灶;② 镜头贴近病灶,用放大内镜+窄带成像(Narrow Band Imaging, NBI)染色仔细观察微血管与微表面结构;③ 用水冲洗后经工作通道插入塑料喷洒管,均匀喷洒 30–50 ml 0.2% 靛胭脂溶液,观察胃小凹形态与黏膜皱襞;④ 判定病灶精确位置、大小、形态与浸润深度。
  3. Marking(标记):用 Dual Knife 贴近病灶黏膜表面,在距病灶周边约 5 mm(协议表写 0.5 cm)处做电凝标记。
  4. Injection(注射):注射针经工作通道插入黏膜下层,注入足量溶液(透明质酸、葡萄糖溶液或生理盐水)实现黏膜下抬举,然后撤出注射器械。
  5. Incision(切开):术者设置电外科装置,暴露三角刀、绝缘刀、Dual Knife 的切割面,在距标记点 0.5 cm 处做环周切开。
  6. ESD(黏膜下剥离):术者操控刀具对病灶做黏膜下剥离,直至病灶完整切除并取出。此阶段包含术中止血(电外科装置尖端电凝+止血钳夹持、抬举并电凝血管)与术中牵引(clip-and-line、clip-and-snare 技术)。
  7. Vessel treatment(血管处理):病灶从胃黏膜剥离后,针对创面持续性出血或明显可见血管,用尖端电外科装置或止血钳止血。
  8. Clip(夹闭):对深切创面使用止血夹闭合。

这个体系的工程含义很明确:它是一个有序流程(phase 之间有先后顺序),但短阶段(如 Clip、Vessel treatment)在单台手术中可能出现多次、时长波动大,给逐帧分类带来类别不平衡(§8.3、坑 5)。

为便于使用者直接对照,下面把论文 Table 2 的判据整理为"阶段—起始帧判据—结束帧判据—关键器械"四列:

阶段 起始帧判据(paper 口径) 结束帧判据(paper 口径) 关键器械/动作
Preparation 上一阶段结束(持续换器械/调视角/清洁视野) 下一阶段开始 器械更换、视野清洁
Estimation 开始定位内镜并检查病灶 内镜撤出 白光镜、放大内镜、NBI、喷洒管、0.2% 靛胭脂 30–50 ml
Marking 手术刀开始接触黏膜表面 手术刀撤出 Dual Knife、电凝
Injection 注射针插入黏膜下层 注射针从黏膜下层撤出 注射针、透明质酸/葡萄糖/生理盐水
Incision 开始用刀沿标记边缘切割 刀停止切割病灶边缘并撤出 三角刀/绝缘刀/Dual Knife、电外科装置
ESD 开始用刀剥离,或用尖端/止血钳止血,或用夹牵引 刀撤出,或止血完成,或牵引完成 各种刀、电外科尖端、止血钳、clip-and-line/clip-and-snare
Vessel treatment 尖端或止血钳放置到出血点/血管上 尖端或止血钳撤出 电外科尖端、止血钳
Clip 开始将夹放置到黏膜上 夹成功放置 止血夹

这张表的用法:它是协议的可执行版本。任何要复现或扩展的团队,都可以据此逐阶段核对标注的一致性,不必重读整篇论文。

2.4 标注降采样与粒度取舍

原始视频是 50 fps,但标注粒度是 1 fps。做法是:每秒抽取首帧,只对这一帧做标注。每帧的标签被限定为 8 阶段之一,由确定每个阶段的起始帧与结束帧来完成。这一取舍的价值在于把标注工作量降低到可承受范围——20 段视频若按 50 fps 全标注,帧数将膨胀 50 倍;代价是秒内的动态过程(快速器械移动、瞬时出血等)不进入标签,秒级分辨率以下的事件被抹平。使用者需明确:这是一份秒级的阶段数据集,不是细粒度动作数据集(坑 6)。

2.5 数据组织与命名约定

数据集下载后的目录结构遵循极简约定:一级目录为整数 1 到 20,代表 20 台不同手术的编号;每个编号目录内包含两类文件——原始视频 ESD video.mp4 与阶段标注文本(.txt)。这种"编号即患者、文件夹即病例"的组织方式,好处是零歧义:不需要额外的映射表就能把视频与标注对上号,也天然支持按编号做训练/测试划分。

命名上有一个细节值得注意:视频文件统一叫 ESD video.mp4(不带编号前缀),因此必须靠所在的文件夹编号来区分不同病例——如果只把 mp4 单独拷贝出来,就会丢失病例标识。这是一个典型的"结构承载信息"的设计,使用者搬运数据时要保留目录层级。

txt 文件记录的是每个阶段的起始帧与结束帧。由于标注是 1 fps 粒度,这里的"帧号"通常以标注帧计(或需按约定换算到原始 50 fps 帧号)——论文未明确帧号的时间基(遗留疑点),使用前建议先对齐一两段视频核对帧号单位,避免 50 倍的时间偏移错误(坑 6 的延伸)。

2.6 交付体量与存储考量

论文与抓取到的 Figshare 落地页均未给出精确的压缩包体积。但从规格可做合理估算:20 段视频若平均每段 5–10 分钟、1920×1080 高清编码,单个 mp4 可能在数百 MB 量级,全量压缩包可能达到数 GB 级别。这一量级对研究者本地存储不构成障碍,但若要做大规模并行训练,需考虑视频解码的 I/O 开销。准确体积请以 Figshare 落地页的文件清单为准(遗留疑点,不作臆测)。

§3 标注协议与质量控制

3.1 标准化 ESD 标注协议

论文的核心方法贡献是提出了一套标准化 ESD 标注协议(standardized ESD labeling protocol,Fig.1 & Table 2)。协议把一台 ESD 拆成 8 个可判定的阶段,并为每个阶段规定"起始帧"与"结束帧"的识别判据。例如 Incision 阶段的起始帧判据是"开始沿标记边缘用刀切割",结束帧是"刀停止切割病灶边缘并撤出";Estimation 阶段则由"开始定位内镜并检查病灶"起到"内镜撤出"止。

这套协议的可迁移性在于:它不依赖特定器械品牌或医院流程,而是用"术者在做什么"来定义阶段边界。任何后续要构建 ESD 阶段数据集的研究,都可以以此为起点做本地化调整——这也正是作者所期望的"contribute to the standardization of ESD dataset construction"(为 ESD 数据集构建的标准化做贡献)。

3.2 三阶段标注与质控流程

数据集的标注经过严格的多阶段质量控制(rigorous multi-stage quality control)。流程如下:

  • 第一段:协议一致性验证。2 名受过训练的医学标注者 Chunjiang Gu 与 Tang Cao,按约定协议各自独立标注同一段视频(3620 帧)。
  • 第二段:一致性量化。用皮尔逊相关系数(PCC)评估两人标注的一致性,得到 PCC = 0.949(p < 0.001),表明协议本身具有高可复现性。
  • 第三段:分工标注与专家质控。其余 19 段视频由两位标注者分别完成;全部标注完成后,由 2 名经验丰富的内镜医师 Xiaobo Li 与 Qingwei Zhang 进行质量核验,结合视觉线索与实操经验判定内镜阶段。

3.3 "三名内镜医师"的口径澄清

这里有一个需要格外注意的措辞细节(§9 存照)。论文摘要写"jointly annotated by three endoscopists"(由三位内镜医师共同标注),而正文展开的实际上是 2 名医学标注者执行标注+2 名资深内镜医师质控。若按"参与标注与质控的内镜医师"计,涉及 Gu、Cao、Li、Zhang 四人;摘要的"three"是粗粒度概括。使用者引用时若严格计数,应以正文分工为准,不必因摘要的"three"而困惑(坑 3)。

3.4 质量控制的证据强度

需要客观指出:数据集的质量证据主要来自标注一致性(PCC=0.949)与专家质控,属于"过程可信",而不是来自下游任务的性能验证。PCC 0.949 是在**一段视频(3620 帧)**上测得的,样本仅 1 段;剩余 19 段并未逐一报告标注者间一致性。这意味着"协议可复现"的结论力度有限——它证明的是"两位标注者在一段视频上高度一致",而非"全部 20 段都高度一致"(坑 5、§8.4)。

§4 数据规格与统计细节

4.1 患者与人口学统计

数据集包含 20 名患者的 20 段视频。人口学汇总如下:

维度 数值
患者数 20 例
平均年龄 60.35 岁
年龄标准差 9.02 岁
性别 男 12 / 女 8
地域 全部来自中国
采集时间 2024 年 1 月—2024 年 4 月
采集地点 仁济医院内镜室(日常常规手术)

平均年龄 60.35 岁与早期胃癌发病的典型年龄段吻合,但从人群代表性看,20 名全为中国籍患者、单一医院来源,限制了人口学多样性(§8)。

4.2 病变位置分布

20 例覆盖胃的不同解剖位置,分布为:

病变位置 例数
胃窦(含胃角,antrum including gastric angle) 12
胃体(corpus) 5
贲门(cardia) 3
合计 20

胃窦占比 60%,是分布的主体。这一偏斜有一定合理性(胃窦是早期胃癌高发部位之一),但也意味着贲门(3 例)与胃体(5 例)样本稀少——若模型按位置做亚组评测,后两组的统计功效不足(§8、坑 5)。

4.3 视频与标注的量级关系

核心量级对照:

指标 数值
视频数 20 段
原始分辨率 1920×1080
原始帧率 50 fps
标注帧率 1 fps(取每秒首帧)
标注总帧数 66,656 帧
阶段类别数 8
标注文件格式 TXT(记录各阶段首末帧)
交付形式 单个 zipfile

66,656 帧是降采样后的标注帧数。若按 1 fps 反推,66,656 帧约对应 66,656 秒 ≈ 18.5 小时的标注时长;但由于各视频时长不同且首末帧边界处理有别,实际总时长应以 Figshare 文件为准(论文未给出精确总时长汇总,记为遗留疑点)。

4.4 各阶段时长差异

论文 Fig.2 展示了 20 段视频中每个阶段的标注总时长(秒),Fig.3 则把视频时长归一化后做了阶段可视化。定性结论是:不同视频的时长差异很大,因此归一化显示;各阶段的时长也高度不均。手术主体是 ESD(黏膜下剥离)阶段,其时长在多数视频中占主导;而 Clip(夹闭)等阶段时长短、出现次数少,属于典型的长尾类别。这一不均衡是阶段识别任务的固有难点(§8.3)。

4.5 数据质量的三个可核查锚点

抛开论文的定性描述,使用者可用三个锚点独立核查数据质量:

锚点一:帧数守恒。66,656 帧是全部 20 段标注帧的总和。使用者下载后可逐 txt 统计各阶段帧数并求和,核对是否等于 66,656——这是验证数据完整性的第一道关卡。

锚点二:阶段序贯合法性。8 阶段按手术流程有序推进,理想情况下每段视频的阶段序列应大致遵循 Preparation → Estimation → Marking → Injection → Incision → ESD → Vessel treatment → Clip 的顺序(短阶段可重复)。使用者可检查各 txt 的阶段序列是否存在明显的逆序异常。

锚点三:一致性样本复现。论文报告的一致性验证使用了一段 3620 帧的视频。使用者可从 20 段中定位到该段(帧含量级最接近 3620 的候选),复核其标注密度是否与"1 fps"标注粒度吻合。

4.6 患者级别与视频级别的映射

20 例患者与 20 段视频一一对应,不存在同一患者的多次手术或一段视频含多例患者的情况。这一"一患者一视频"的干净映射,使得按患者分层划分(patient-level split)不会产生数据泄漏——这是小样本医学视频数据集的幸运之处。相比之下,某些数据集一段视频含多例或一例多段视频,划分时需格外小心。Renji ESD 的映射关系使"按 1–20 编号分文件夹"即可天然支持患者级划分。

4.7 规格取舍的工程含义

把规格放到工程语境下看,几个取舍值得明说:

  • 1920×1080 @ 50 fps 原始录制:属于标准高清内镜规格,满足主流视觉模型输入需求(可缩放至 224×224 或保留高分辨率做分割)。
  • 降采样至 1 fps 标注:把标注成本降到 1/50,代价是丢失亚秒动态。对于"阶段识别"这类以秒—分钟为尺度的任务,1 fps 是合理取舍;对于"动作识别"则不够。
  • 单个 zipfile 交付:分发简单,但使用者需一次性下载全部(20 段视频体积不小)。若只需部分视频做试验,需自行解包筛选。
  • txt 阶段标注:格式极简、无依赖,任何语言都能解析;代价是无标准 schema,字段命名随实现而异,需阅读具体文件。

4.8 与其他手术视频数据集的规格对照

数据集 规模 分辨率 帧率 标注粒度 任务
Renji ESD 20 视频 / 66,656 帧 1920×1080 50 fps(标注 1 fps) 秒级阶段 阶段识别
cholec80 80 视频 854×480 25 fps 阶段 + 工具 阶段识别/工具检测
cholect50 50 视频 854×480 25 fps 三元组(阶段/步骤/动作) 细粒度流程
endoscapes 201 视频 高清 — CVS 安全评估 安全性评估
ldpolypvideo 160 视频 高清 — 息肉框 检测

Renji ESD 的分辨率在同类中最高(1080p),但规模最小(20 段)。它的定位是"高清单病种 + 公开 CC0",与 cholec 系列"大规模 + 腹腔镜"形成差异。

§5 标注方法与质量控制清单

5.1 标注工作分解

将标注工作结构化如下:

  1. 定义阶段(协议设计):确定 8 阶段及其起始/结束帧判据(Table 2),产出标准化标注协议。
  2. 协议一致性验证:2 名标注者独立标注同 1 段视频(3620 帧)→ 计算 PCC = 0.949(p < 0.001)。
  3. 并行分工标注:2 名标注者分别完成剩余 19 段视频的帧级标注。
  4. 专家质控:2 名资深内镜医师从视觉与实操经验双维度核验全部标注。
  5. 结构化导出:将阶段首末帧写入 txt,与 mp4 视频按手术编号 1–20 分文件夹组织,打包 zipfile 上传 Figshare。

5.1b 标注协议复现 SOP(可直接迁移)

若研究团队要按 Renji 协议标注自己的 ESD 视频,可复用以下标准作业流程(Standard Operating Procedure):

准备阶段:

  1. 组建标注小组:至少 2 名医学标注者(执行)+ 2 名资深内镜医师(质控)。
  2. 培训:统一学习 8 阶段定义与首末帧判据(论文 Table 2),统一器械术语。
  3. 撰写本地化协议:把 Table 2 的阶段定义适配本院流程与器械型号。

试标注阶段:
4. 选 1 段代表性视频,两名标注者各自独立标注。
5. 计算标注者间一致性(PCC 或更贴切的 kappa/帧级 F1)。
6. 若一致性不达标(如 PCC < 0.9),回溯协议定义分歧点并修订。

正式标注阶段:
7. 两名标注者分别承担视频,逐秒抽取首帧并打标签。
8. 对每个阶段记录首末帧,确保阶段序列符合手术流程。

质控阶段:
9. 资深内镜医师结合视觉与实操经验复核全部标注。
10. 抽查边界帧,修正阶段切换点误差。

导出阶段:
11. 按统一目录结构(编号文件夹 + mp4 + txt)组织。
12. 打包并核对帧数守恒(各阶段帧数之和 = 总标注帧数)。

发布阶段:
13. 去标识核查(患者 ID/日期/面部)。
14. 明确许可与伦理声明,上传公开仓库。

这套 SOP 的价值在于把论文的方法论从"描述"变成"可执行",让其他团队能在自己数据上复现同样的质量控制强度。

5.2 PCC 一致性的正确解读

皮尔逊相关系数(PCC)在本语境下衡量的是两位标注者对同一段视频、各阶段时长/边界的线性相关程度。PCC = 0.949(p < 0.001)是高一致性的证据。但需注意三点:

  • PCC 衡量的是线性相关,不是像素级或帧级的逐帧一致率。两位标注者可能在阶段时长上高度相关,却在具体帧边界上有偏移。
  • 该系数只在**1 段视频(3620 帧)**上计算,未覆盖全部 20 段。
  • 论文未提供 Cohen’s kappa 等分类一致性指标——而阶段识别本质是逐帧分类问题,kappa 或帧级 F1 会是更贴切的指标(坑 5)。

5.3 数据去标识与伦理

去标识措施明确:视频帧中患者 ID、日期、视频编号被刻意遮蔽;面部特写等个人信息匿名化;内镜在消化道外的帧被移除。研究经仁济医院伦理委员会批准(批号 LY2024-271-B),全部参与者术前签署书面知情同意,知情同意书明确了手术将被录像用于研究,并保证个人信息(ID、日期、面部特写等)在数据采集后匿名化并公开发布。

5.4 交付目录结构(复现要点)

下载后的数据组织为:

<数据集根>
├── 1/
│   ├── ESD video.mp4
│   └── <阶段标注>.txt
├── 2/
│   ├── ESD video.mp4
│   └── <阶段标注>.txt
├── ...
└── 20/
    ├── ESD video.mp4
    └── <阶段标注>.txt

txt 文件记录每段视频所有动作阶段的起始帧与结束帧,每帧限定归入 8 阶段之一。使用者按此结构即可直接构建逐帧标签序列。

§6 获取与许可:CC0 直链的开放姿态

6.1 公开可获取性

Renji ESD 的获取方式异常简洁:Figshare 公开直链,无需申请、无需注册(CC0 语义)。数据集落地页为:

这与库内许多手术/内镜数据集(如 endoscapes、部分物理网数据集需申请或签署协议)形成对照。作者明确表示"数据集与标注可公开获取于 Figshare",并把"首个公开的 EGC ESD 数据集"作为核心卖点。

6.2 许可分层:数据集 CC0 vs 论文 CC BY-NC-ND

这是本条目最需要小心的许可分层(坑 2):

资产 许可 含义
数据集本体(Figshare 上的视频+标注) CC0 1.0 Universal(公共领域奉献) 最宽松,可自由使用、修改、再分发,含商用(建议遵循学术引用惯例)
论文本体(Sci Data 2025;12:238) CC BY-NC-ND 4.0 署名、非商业、禁止演绎——不得商用、不得改编后分发

NLM Dataset Catalog 明确将数据集权利标为 “Creative Commons Zero v1.0 Universal (CC0 1.0)”;而论文版权框声明为 CC BY-NC-ND 4.0。二者不冲突:数据集和论文是两个独立授权对象。使用者若只用数据(视频+标注),适用 CC0;若复制论文图表或改编论文文本,则受 CC BY-NC-ND 约束。切勿把论文的 NC-ND 条款误加到数据集上,反之亦然。

6.3 AI-Ready 评估:高开放度、轻治理

从 AI-Ready 光谱看,本数据集属于高开放度、低门槛的一类:CC0+公开直链+无需申请,几乎是研究者最愿意看到的分发形态。但"易获取"不等于"易用"——它缺少若干"即插即用"要素:

  • 无官方 train/val/test 划分;
  • 无基线模型与基准分数;
  • 无预处理脚本/数据加载器(论文 Code availability 明确"无新代码");
  • 无标准化的评测指标定义。

因此真实使用门槛在于研究者需自行搭建划分协议与评测流水线。这份数据更像"原始素材"而非"封装好的 benchmark"(坑 4)。

6.4 与库内可获取性光谱的对照

条目 rid 获取方式 许可
Renji ESD 本篇 Figshare 公开直链 CC0 1.0
endoscapes 353 公开(Zenodo 等,需核对具体条款) 视原始条款
hyperkvasir 693 公开直链 开放
cholec80 78 申请/协议制 研究用途
endoslam 408 公开(官网) 开放
endomapper 428 公开 开放

Renji ESD 在可获取性上处于最开放的一档,CC0 更是其中之最。研究者若需要一份"立刻能下、能发论文、无需谈判"的 ESD 手术视频素材,它是库内目前几乎唯一的选择(§9)。

6.5 CC0 意味着什么(逐项拆解)

CC0 1.0 Universal(公共领域奉献)在法律与实践上意味着:

你可能想做的事 CC0 是否允许
下载、使用、修改数据 ✅ 允许
商业使用(含产品内嵌) ✅ 允许
再分发、再许可 ✅ 允许
用于训练商用模型 ✅ 允许
不署名使用 ✅ 法律允许(但学术惯例仍建议引用)
用于医疗诊断决策并担责 ⚠️ 许可允许,但你需自负合规与临床责任

需要强调最后一行:CC0 解决的是版权授权问题,不解决临床合规问题。把数据用于真实临床决策,仍需遵守当地的医疗器械与数据法规——这是使用者的责任,与 CC0 无关。

6.6 与论文许可的边界(再申一次,防止误用)

论文(Sci Data 2025;12:238)是 CC BY-NC-ND 4.0,其中 NC = 非商业、ND = 禁止演绎。这意味着:

  • 可以:在非商业场景引用、复制论文文本/图表并署名;
  • 不可以:商业使用论文内容;对论文进行改编后分发(如改写成商业报告、翻译后商用);
  • 注意:数据集是 CC0,不被论文的 NC-ND 约束。若你只用 Figshare 上的视频与标注,适用 CC0;若你还想复制论文里的图表,适用 NC-ND。

一句话:数据随便用(CC0),论文别商改(NC-ND)。

6.7 获取的实操步骤

  1. 访问 Figshare 数据集落地页(springernature.figshare.com,搜索数据集全名);
  2. 或直接用 DOI:10.6084/m9.figshare.28045295;
  3. 下载 zipfile(无需登录、无需申请);
  4. 解压得到 1–20 编号文件夹;
  5. 按附录 U 的清单构建训练/评测流水线。

整个过程没有申请表单、没有 EULA 勾选、没有 gated 门——这是 CC0 数据集应有的体验。

§7 任务定位与评测框架

7.1 阶段识别任务的形式化

Renji ESD 支持的核心任务是手术阶段识别(surgical phase recognition),形式化为逐帧多分类问题:给定一段 ESD 内镜视频帧序列,为每一帧预测其所属阶段(8 类之一)。与一般视频分类不同的是,阶段识别要求:

  • 时序一致性:阶段按手术流程有序推进,预测序列应尽量符合真实阶段转移规律;
  • 边界敏感:阶段切换点(如从 Injection 到 Incision)是关键评估对象,逐帧准确率会掩盖边界误差;
  • 长尾鲁棒:短阶段(Clip 等)不能被高频阶段(ESD)淹没。

7.2 论文未提供基准分数

需要反复强调(坑 4):这是一篇 Data Descriptor(数据描述符),不是方法论文。论文的贡献是"把数据做出来、把协议定清楚、把质量控住",而不是"提出一个阶段识别模型并刷分"。因此:

  • 没有基线模型在测试集上的准确率/F1/kappa 表;
  • 没有官方 train/val/test 划分;
  • 没有公开的评测脚本或 leaderboard;
  • Code availability 声明"无新代码"。

使用者因此需要自带评测方案。这既是自由(不受既定划分束缚),也是负担(跨研究结果不可直接比较)。

7.3 可迁移的应用方向

论文引言列举了阶段识别的潜在用途,这些也是本数据集所服务的方向:

  1. 术中实时反馈与决策支持:逐秒拆解手术进程,给术者即时提示;
  2. 风险识别与手术安全:识别潜在风险环节,提升患者护理质量;
  3. 新手技能评估:通过分析操作视频为新手做技能评估,缩短学习曲线;
  4. 术后视频分析:结构化索引手术记录,便于复核与预后关联;
  5. 计算机辅助介入(computer-assisted intervention):手术学习、术后分析的技术底座。

7.4 与既有 ESD 阶段识别工作的关系

工作 数据规模 公开性 覆盖范围
Cao et al.(Nat Commun 2023) 约 50 例,201,026 帧 不公开 胃、食管、结肠
Furube et al.(GIE 2024) 94 例食管 ESD 不公开 仅食管,两段测试视频各阶段准确率 >90%
Renji ESD(本篇) 20 例,66,656 帧 公开(CC0) 仅早期胃癌(胃)

对比可见:Renji ESD 在规模上小于前两者,但在公开性上是唯一。它的定位不是"最大",而是"第一个能被所有人下载的 EGC ESD 阶段数据集"。

7.5 从"阶段识别"到"技能评估"的桥梁

论文引言特别提到 AI 可用于新手技能评估。Renji ESD 的 8 阶段结构为此提供了基础素材:一段手术视频经阶段识别后,可得到各阶段的时间分配、阶段转移是否顺畅、是否存在异常回退等信息。这些"流程指纹"可用于:

  1. 学习曲线刻画:新手术者的阶段时长分布随时间推移的变化;
  2. 操作风格对比:不同术者在同一阶段的时长/节奏差异;
  3. 异常检测:阶段序列出现非常规跳转(如跳过 Injection 直接 Incision)可能提示操作问题。

需要清醒的是:论文本身没有做这些实验,也未提供质量评分标准。这些属于数据集潜在支持的下游方向,而非已验证结论。

7.6 与"动作/工具检测"任务的边界

Renji ESD 只提供阶段级标签,不含工具位置、器械类别、病灶分割等标注。若研究需要:

  • 器械检测/分割 → 应转向 m2cai16-tool(303)、surgtoolloc-2022(821)、cholect50(223) 等;
  • 病灶语义分割 → 应转向 Kvasir-SEG(112)、polypdb(779) 等;
  • 腹腔镜阶段识别对照 → 参考 cholec80(78)、cholectrack20(886)。

把阶段数据与这些数据混用做多任务学习是可行的,但需自行构造配对,且注意场景差异(内镜 vs 腹腔镜)。

7.7 潜在方法与技术路线(社区可探索方向)

由于论文未提供基线,这里列出社区可以用 Renji ESD 探索的典型技术路线,供方法研究者参考:

  1. CNN + 时序模型:逐帧 CNN 特征 + TCN/LSTM/Transformer 做时序建模,是阶段识别最经典的两段式方案。
  2. 端到端视频模型:VideoMAE、TimeSformer、Video Swin 等直接吃视频片段,适合端到端训练。
  3. 边界感知方法:把任务拆成"阶段分类 + 边界检测"双头,专门优化切换点精度。
  4. 弱监督/半监督:20 例样本稀缺,可用自监督预训练(如内镜域预训练)缓解标注依赖。
  5. 时序平滑后处理:HMM/CRF/Viterbi 解码,抑制逐帧预测的抖动,提升序列合法性。
  6. 长尾处理:对 Clip/Vessel treatment 等短阶段做重采样、focal loss 或类别重加权。
  7. 跨域迁移:从腹腔镜数据集(cholec80 等)预训练,迁移到内镜 ESD,检验跨术式迁移性。

这些方向均未被论文验证——本条目列出它们是提示"数据能支撑什么研究",而非宣称"已有结果"。

§8 局限、争议与使用建议

8.1 单中心单术者:泛化性未验证

论文 Limitations 段落明确自曝:"我们的数据集仅包含来自单一医院的数据,由于使用了特定型号的内镜与光源,导致采集条件的变异受限。未来我们将扩展数据库并纳入更多医疗中心。"这是作者主动承认的核心局限——单中心意味着设备、环境、流程均不具跨机构多样性;而全部手术由单一术者(Xiaobo Li)完成,进一步导致术者风格单一。模型在此数据上训练后,能否泛化到别的医院、别的术者、别的内镜型号,没有任何实验证据支持(坑 5)。

8.2 单病种与位置偏斜

数据集只覆盖早期胃癌(胃部)ESD,不含食管、结肠 ESD,也不含进展期胃癌或外科手术。病变位置偏斜明显(胃窦 12 / 胃体 5 / 贲门 3),贲门与胃体样本稀少,位置维度的亚组分析统计功效不足。

8.3 类别不均衡与阶段时长差异

如 §4.4 所述,各阶段在 20 段视频中的持续时长差异大,ESD 主阶段时长占主导,短阶段(Clip、Vessel treatment)样本稀少。做逐帧分类时需注意:

  • 简单用逐帧 accuracy 会被高频阶段主导,产生"看起来很高"的虚高分数;
  • 建议报告 per-phase F1、macro-F1、帧级 mIoU,以及边界检测指标(如阶段切换点的时序容差准确率);
  • 可考虑类别重加权、时序后处理(如 HMM/CRF 平滑)缓解长尾与抖动。

8.4 一致性证据的边界

PCC = 0.949 是在**1 段视频(3620 帧)**上得到的,且未报告逐帧一致率或 kappa。作者意图是验证"协议可复现",但严格说这只验证了一段视频、两名标注者。使用者应把这条证据理解为"协议设计经过了初步一致性检验",而非"全数据集标注质量经统计证明"(坑 5)。

8.5 使用建议清单

  1. 明确粒度:这是秒级阶段数据,不要当细粒度动作数据用(坑 6)。
  2. 自建划分:无官方 split,建议按患者分层划分(20 例样本小,可考虑留一患者交叉验证/交叉验证)。
  3. 报告合适指标:per-phase 指标+边界指标,避免只看 overall accuracy。
  4. 谨慎外推:单中心单术者,任何"可用于临床泛化"的宣称都需要额外跨中心验证。
  5. 引用规范:引用数据用数据集 DOI(10.6084/m9.figshare.28045295)与论文 DOI(10.1038/s41597-025-04573-0),遵守 CC0 惯例与论文 CC BY-NC-ND 约束。

8.6 局限一页汇总

维度 局限 来源 影响
中心 单一医院(仁济) 论文 Limitations 跨中心泛化未验证
术者 单一术者(Xiaobo Li) 论文 Methods 术者风格单一,易过拟合术者模式
设备 特定内镜/光源型号(Olympus CV-260/290) 论文 Limitations 跨设备鲁棒性未知
病种 仅早期胃癌(胃) 论文范围 不可用于食管/结肠 ESD
位置 胃窦 12 / 胃体 5 / 贲门 3 论文 位置亚组统计功效不足
样本量 20 例 论文 小样本,交叉验证更适用
人群 全中国患者,平均 60.35 岁 论文 人口学多样性受限
划分 无官方 train/test 论文 跨研究不可直接比较
基准 无基线分数 论文体裁 无法直接对标
代码 无加载器/评测脚本 Code availability 复用需自建流水线
粒度 1 fps 降采样 论文 Methods 丢失亚秒动态
一致性证据 PCC 仅 1 段视频验证 论文 Data validation 质量证据力度有限
类别平衡 阶段时长高度不均 论文 Fig.2/3 逐帧 accuracy 虚高风险

这张表把散见于各节的局限集中呈现,可作为数据使用者快速评估"这份数据适不适合我的任务"的清单。

8.7 划分协议设计建议(无官方 split 的应对)

由于论文未提供官方 train/test 划分,任何使用本数据集的研究都必须自建划分。20 例的样本量下,划分协议选择直接影响结论可靠性:

协议 训练/测试比例 优点 缺点
留一患者交叉验证(LOOCV) 19/1 × 20 轮 最大化利用样本,方差估计 计算成本高(20 轮)
5 折患者级交叉验证 16/4 × 5 轮 平衡成本与稳定性 小样本下折间方差仍较大
3:1 固定划分(15/5) 15/5 简单直接 结果依赖单次划分,方差大
时间顺序划分 前 16/后 4 模拟真实部署 与采集时间混杂

强烈建议:采用患者级(patient-level)划分,而非帧级随机划分。帧级划分会让同一视频的相邻帧同时出现在训练与测试集,造成数据泄漏,虚高评测结果。由于 20 例视频一一对应 20 名患者,"按编号分文件夹"天然支持患者级划分——这是本数据集结构上的便利。

报告要求:无论采用何种划分,都应明确写出协议(折数、是否患者级、随机种子),否则结果不可复现、不可比较。

8.8 泛化性验证的正确姿势

若研究目标是评估模型泛化能力,单用 Renji ESD 的 20 例是不够的。可考虑:

  1. 跨术者泛化:用其他来源的 ESD 视频(若可获得)测试;
  2. 跨设备泛化:用不同内镜型号录制的视频测试;
  3. 跨病种泛化:用食管/结肠 ESD 视频测试(需另寻数据);
  4. 跨术式泛化:用腹腔镜手术视频(如 cholec80)测试阶段识别的可迁移性。

在只有 Renji ESD 的情况下,至少应做跨患者的严格划分,并在结论中明确"泛化性未验证"的边界——不要用 20 例单中心结果去宣称"适用于临床推广"。

§9 与库内条目的关系

9.1 家族图谱

Renji ESD 位于千方库的"手术视频与内镜影像"家族。可互链条目如下(rid 以 DB 实际为准):

家族 条目(rid) 关系
手术阶段/流程识别 cholec80(78)、cholect50(223)、cholectrack20(886)、cholecseg8k(233)、m2cai16-tool(303)、surgtoolloc-2022(821) 腹腔镜胆囊切除等手术阶段识别的同族;Renji ESD 把阶段识别拓展到消化道内镜 ESD
手术视频(非腹腔镜) sar-rarp50(293)、pitvis(333)、miccai-surgt(83)、multibypass140(323)、cataract-101(263) 手术视频分析的姊妹条目
内镜影像 slam-3d-endoscopic(82)、endoslam(408)、endomapper(428)、endoscapes(353) ESD 阶段识别的近亲(endoscapes 亦为手术阶段/评估相关)
消化道内镜数据集 hyperkvasir(693)、gastrovision(203)、gastroendonet(780)、galar(884)、gastrohun(885)、limuc(794)、ldpolypvideo(163)、polypdb(779)、kvasir-seg(112) 同为消化道内镜影像;多以息肉/病变检测为主,Renji ESD 聚焦手术流程
多模态/影像-文本 panda-plus(640)、isic-2018(710) 广度对照

9.2 检索路径建议

  • 找"手术阶段识别数据集"→ cholec80(78)、cholect50(223)、endoscapes(353)、renji-esd(本篇)
  • 找"消化道内镜影像数据集"→ hyperkvasir(693)、gastrovision(203)、kvasir-seg(112)、ldpolypvideo(163)
  • 找"CC0/高开放度医学数据"→ renji-esd(本篇,CC0)、isic-2018(710) 等
  • 找"早期胃癌/胃癌影像"→ renji-esd(本篇,唯一 ESD 手术视频)(库内胃癌专项条目稀少)

9.3 与 endoscapes 的对照要点

库内 endoscapes(353) 与 Renji ESD 同属"内镜手术的阶段/评估"方向,但分工不同:endoscapes 侧重腹腔镜胆囊切除的安全性评估(CVS 等),Renji ESD 侧重消化道内镜黏膜下剥离的 8 阶段流程识别。二者合用可覆盖"外镜手术"与"内镜手术"两个正交场景。

9.4 与 cholec80 的对照要点

cholec80(78) 是腹腔镜胆囊切除阶段识别的经典数据集(80 段、7 阶段、25 fps),多年来是手术阶段识别的方法基准。Renji ESD 与它形成三点对照:

维度 cholec80 Renji ESD
术式 腹腔镜胆囊切除 消化道内镜 ESD
视角 体外经穿刺孔内窥 经口内镜(自然腔道)
阶段数 7 8
规模 80 段 20 段
分辨率 854×480 1920×1080
公开性 申请/协议制 CC0 直链
病种 胆囊疾病 早期胃癌

两者互补而非替代:cholec80 代表"大规模、成熟基准、申请制",Renji ESD 代表"小规模、新兴、高开放度"。做跨术式泛化研究的团队可同时使用两者。

9.5 与 hyperkvasir 的对照要点

hyperkvasir(693) 是消化道内镜影像的代表性大规模数据集(覆盖多种病变类别),但它侧重诊断性影像(息肉、溃疡、炎症等),不含手术流程标注;Renji ESD 侧重治疗性手术的阶段流程。两者可组成"诊断—治疗"的消化道内镜 AI 全景:用 hyperkvasir 训练病变识别,用 Renji ESD 训练手术阶段理解。

9.6 库内互链的价值总结

把 Renji ESD 接入千方库的互链网络,价值有三:

  1. 补空白:库内此前缺"消化道内镜 ESD 手术阶段"这一细分,Renji ESD 填补;
  2. 建桥:它把"手术视频家族(cholec 系列)"与"消化道内镜家族(hyperkvasir 等)"连接起来;
  3. 树标杆:作为 CC0 公开数据集,它为库内"高开放度"条目提供了又一个范例。

§10 避坑清单:八个已踩过的坑

坑 1:标题串写陷阱(Nature/OpenAIRE 页面)
Nature 文章页与 OpenAIRE 收录页会把本数据集标题写成 “Renji endoscopic submucosal dissection video data set for colorectal neoplastic lesions”(结直肠肿瘤)。这是页面元数据串写事故,正文与摘要一致为 early gastric cancer(早期胃癌)。检索时不要被带偏,也不要据此认为存在一个结直肠版本。

坑 2:数据集 CC0 与论文 CC BY-NC-ND 混淆
数据集是 CC0(可商用、无限制),论文是 CC BY-NC-ND(非商业、禁演绎)。把论文的 NC-ND 条款套到数据集上会误判可用范围;反之,把数据集 CC0 当成论文也可随意商用改编同样错误。分层对待。

坑 3:摘要"three endoscopists"≠ 只有三人标注
摘要写"three endoscopists jointly annotated",正文实为 2 名医学标注者执行+2 名资深内镜医师质控。计数口径以正文分工为准,摘要的"three"是概括。

坑 4:以为有官方划分和基线分数
这是 Data Descriptor,没有 train/test 划分、没有基线分数、没有代码。任何"引用本数据集在测试集上达到 X% 准确率"的说法,若未说明划分来源,都是使用者自建协议的结果,不可跨研究直接比较。

坑 5:把 PCC=0.949 当成全数据集质量证明
PCC 只在 1 段视频(3620 帧)上计算,且是线性相关系数而非帧级分类一致率。它证明的是"协议在一段视频上可复现",不能外推为"20 段全部高质量"。

坑 6:把秒级数据当细粒度动作数据
原始 50 fps 被降采样到 1 fps 标注。秒内的快速器械移动、瞬时出血等动态不在标签里。做细粒度动作识别/器械检测应另寻数据(如 m2cai16-tool(303)、surgtoolloc-2022(821))。

坑 7:忽视长尾阶段类别
Clip、Vessel treatment 等短阶段出现少、时长波动大,逐帧 accuracy 会虚高。必须报告 per-phase 指标并做类别平衡处理。

坑 8:BMI/泛化性误判——单中心单术者不可外推
全部数据来自仁济医院、全部手术由单一医师完成。任何"该模型可用于临床推广"的结论都缺乏跨中心、跨术者证据。论文作者自己把"单中心"列为明确局限。

§11 总结

11.1 三句话总结

  1. 它是什么:首个公开的早期胃癌 ESD 手术视频数据集——20 段 1920×1080 手术视频、66,656 帧八阶段标注,来自仁济医院 2024 年 1–4 月的 20 名患者。
  2. 它的价值:用一套标准化 ESD 标注协议(8 阶段,附首末帧判据)把此前"只有内部数据、不公开"的 ESD 阶段识别研究,第一次做成 CC0 公共领域资源,任何人都能下载训练。
  3. 它的边界:单中心、单术者、单病种、小样本、无官方划分与基线分数——它是"开放的地基",不是"现成的楼"。

11.2 适合谁

  • 做手术阶段识别/手术流程分析的研究者(尤其消化道内镜方向);
  • 做内镜 AI、计算机辅助介入的团队,需要一个公开 ESD 视频素材;
  • 研究手术技能评估、教学视频结构化的教育/临床研究者;
  • 需要高开放度(CC0)医学视频数据做方法验证的算法团队;
  • 研究长尾/时序分类、阶段边界检测的方法学研究者。

11.3 不适合谁

  • 想要食管/结肠 ESD或进展期胃癌/外科手术数据的人(本数据集仅胃部 EGC);
  • 想要官方 benchmark 分数做直接对标的人(无划分、无基线);
  • 想要大规模多中心数据做泛化性研究的人(仅 20 例单中心);
  • 想要细粒度动作/器械标注的人(秒级阶段标签,无细粒度动作)。

11.4 30 秒决策卡

你的需求 结论
要一份公开的 EGC ESD 阶段识别视频数据 ✅ 几乎唯一选择,CC0 直链即取
要现成的 train/test 划分与基线 ❌ 无,需自建
要食管/结肠 ESD 数据 ❌ 不含
要细粒度动作/器械检测标注 ❌ 只有秒级阶段标签
要做跨中心泛化性研究 ⚠️ 单中心,需自补多中心数据
要 CC0 可商用医学视频 ✅ 数据集 CC0(论文版权另计)

11.5 与同类数据集的一句话定位

  • 相对 cholec80/cholec50:Renji ESD 规模小得多,但更开放(CC0)、场景不同(内镜 vs 腹腔镜)。
  • 相对 hyperkvasir/gastrovision:Renji ESD 不做病变诊断,专做手术流程阶段。
  • 相对 Cao/Furube 的 ESD 数据:规模更小,但唯一公开。
  • 相对库内所有条目:它是目前库内唯一覆盖消化道内镜 ESD 手术阶段的数据集。

11.6 最后一句话

Renji ESD 不是一个"拿来就能刷分"的 benchmark,而是一份公开的手术流程燃料:它把此前锁在医院内部的 ESD 手术视频与阶段标注,以最开放的 CC0 许可交到研究社区手里。它的短板(单中心、20 例、无基线)是诚实地摆在论文 Limitations 里的;它的长板(首个公开 EGC ESD 数据、1080p 高清、8 阶段标准协议)也是实打实的。怎么用它,取决于你清楚自己的研究目的——这正是本条目反复强调"按需使用"的原因。

11.7 三步上手路径

第一步:确认它适合你(5 分钟)
读 §1 十五问与 §11.4 决策卡。若你要的是食管/结肠 ESD、官方 benchmark 或大规模多中心数据,本数据集不合适,及早转向。

第二步:拿到并理解数据(1 小时)
从 Figshare 下载 zipfile(DOI 10.6084/m9.figshare.28045295),解压后按 §2.5 的目录约定核对结构,抽一两段视频核对 txt 帧号单位(坑 6 延伸)。

第三步:设计你的实验(视任务而定)
按 §8.7 选划分协议(强烈建议患者级),按 §7.7 选技术路线,按附录 G 定义指标。把划分协议写进你的论文,便于他人复现。

走完这三步,你对这份数据的边界与价值就有了第一手的判断——这比任何二手综述都可靠。

FAQ(高频问答 30 问)

A. 基础认知

A1:Renji ESD 数据集的全名是什么?
英文全名 “Renji endoscopic submucosal dissection video data set for early gastric cancer”;中文可译"仁济早期胃癌内镜黏膜下剥离术视频数据集"。简称 Renji ESD。

A2:它是哪个期刊/什么体裁?
Scientific Data(Nature Portfolio)2025 年 2 月 10 日,卷 12、文章号 238,属于 Data Descriptor(数据描述符) 体裁——重点描述数据构建,而非提出新算法。

A3:为什么叫"仁济(Renji)"?
数据采集自上海交通大学医学院附属仁济医院(Renji Hospital)内镜室,2024 年 1 月至 4 月的日常 ESD 手术录像。

A4:它和"胃癌"有什么关系?
它面向**早期胃癌(early gastric cancer, EGC)**的内镜治疗——内镜黏膜下剥离术(ESD)。胃癌是全球癌症死亡第三大原因,EGC 的完整切除能显著改善预后。

A5:ESD 是什么?
内镜黏膜下剥离术(Endoscopic Submucosal Dissection):经内镜在黏膜下层将早癌病灶完整剥离切除的微创术式,相比传统外科手术创伤小、术后生活质量高,但对术者内镜操作水平要求极高。

A6:这个数据集"首个"在哪里?
论文称其为首个公开可获取的 EGC ESD 数据集。此前的 ESD 阶段识别数据(Cao 等约 50 例、Furube 等 94 例)均不公开。

B. 数据与获取

B1:在哪下载?
Figshare 公开直链。数据集 DOI:10.6084/m9.figshare.28045295。落地页在 springernature.figshare.com,搜索数据集名即可。无需注册、无需申请。

B2:许可是什么?
数据集是 CC0 1.0 Universal(公共领域奉献)——最宽松许可,可自由使用含商用。注意与论文本体 CC BY-NC-ND 4.0 区分(见 B3)。

B3:论文也是 CC0 吗?
不是。论文本体是 CC BY-NC-ND 4.0(署名、非商业、禁止演绎)。数据集 CC0 与论文 NC-ND 是两个独立授权对象,不可混用(坑 2)。

B4:有多少数据?
20 段 ESD 内镜视频、66,656 帧阶段标注、20 名患者。打包为单个 zipfile。

B5:视频画质如何?
1920×1080,原始 50 fps。标注时降采样至 1 fps(每秒取首帧)。录制用 Olympus CV-260/CV-290 内镜+IMH-200。

B6:数据怎么组织的?
一级文件夹编号 1–20(手术编号),每个文件夹内有 ESD video.mp4 与阶段标注 .txt。txt 记录各阶段起始帧与结束帧。

B7:有申请门槛吗?
没有。CC0+公开直链,是库内可获取性最开放的一档。

B8:数据有多大(文件体积)?
论文与抓取到的落地页未给出精确文件体积/清单(遗留疑点)。请在 Figshare 落地页查看实际文件列表与大小。

C. 标注与质控

C1:8 个阶段是什么?
Preparation(准备)、Estimation(评估)、Marking(标记)、Injection(注射)、Incision(切开)、ESD(黏膜下剥离)、Vessel treatment(血管处理)、Clip(夹闭)。

C2:谁标注的?
2 名受过训练的医学标注者(Chunjiang Gu、Tang Cao)执行标注,2 名资深内镜医师(Xiaobo Li、Qingwei Zhang)质控。摘要概括为"three endoscopists",正文分工为准(坑 3)。

C3:一致性指标是多少?
皮尔逊相关系数 PCC = 0.949(p < 0.001),在 1 段视频(3620 帧)上计算。

C4:PCC=0.949 能说明什么?
说明标注协议在"两位标注者、一段视频"上高度可复现。它不是逐帧分类一致率,也未覆盖全部 20 段(坑 5)。

C5:怎么保证标注质量?
三阶段:① 2 名标注者独立标注同一段视频验证协议;② 计算 PCC 一致性;③ 分工标注剩余视频,最后由 2 名资深内镜医师结合视觉与实操经验质控。

C6:标注粒度是多细?
秒级(1 fps)。每帧是 8 阶段之一的单标签,无细粒度动作或器械标注。

C7:怎么剪掉消化道外的帧?
内镜在消化道以外拍摄的帧被人工识别并移除。

D. 受试者与伦理

D1:多少患者?
20 名,与 20 段视频一一对应。

D2:患者人口学?
平均年龄 60.35 岁(SD 9.02),男 12 / 女 8,全部来自中国。

D3:病变位置分布?
胃窦 12 例(含胃角)、胃体 5 例、贲门 3 例。

D4:伦理批号?
仁济医院伦理委员会,批号 LY2024-271-B。全部患者术前书面知情同意。

D5:数据去标识了吗?
是。患者 ID、日期、视频编号在视频中遮蔽,面部特写等个人信息匿名化。

D6:手术是谁做的?
全部手术由单一资深内镜医师 Xiaobo Li 完成。

E. 使用与评测

E1:有官方 train/test 划分吗?
没有。论文未披露划分,需使用者自建(建议按患者分层)。

E2:有基线分数吗?
没有。这是 Data Descriptor,无论文基线模型结果,也未提供 leaderboard(坑 4)。

E3:有配套代码吗?
没有。Code availability 明确"构建 Renji 数据集未使用新代码"。

E4:该报告什么指标?
建议 per-phase 准确率/F1、macro-F1、帧级 mIoU,以及阶段边界/切换点的时序准确率;避免只报 overall accuracy。

E5:怎么做时序建模?
20 例样本小,可考虑交叉验证或留一患者验证;可用时序模型(如 TCN、TransNormer、MS-TCN 类)+时序平滑(HMM/CRF)缓解抖动。

E6:能用于商用吗?
数据集 CC0 允许(含商用),但论文文本/图表受 CC BY-NC-ND 约束。商用前请自行核实所有适用条款。

E7:能和其他数据集合并吗?
可以与其他 CC0/兼容许可数据合并,但注意场景差异(腹腔镜 vs 内镜、病种差异)导致的分布偏移。

F. 定位与库内关系

F1:库内有哪些相关条目?
手术阶段识别:cholec80(78)、cholect50(223)、endoscapes(353);内镜影像:hyperkvasir(693)、gastrovision(203)、endoslam(408)、endomapper(428);手术视频:sar-rarp50(293)、pitvis(333)。

F2:和 endoscapes 什么关系?
同属"内镜手术阶段/评估"方向。endoscapes 侧重腹腔镜胆囊切除安全性评估,Renji ESD 侧重消化道内镜 ESD 8 阶段流程识别,正交互补。

F3:为什么说它是"开放的地基"?
因为它提供了公开(CC0)的原始素材,但没有官方划分、基线、代码——研究者拿到的是"可自由使用的地基",盖楼(建立 benchmark、训练模型)需要自己做。

F4:它的主要局限是什么?
单中心、单术者、单病种、小样本(20 例)、无官方划分与基线、秒级粒度。论文作者自己把"单中心变异受限"列为明确局限。

F5:未来会扩展吗?
作者在 Limitations 中表示未来将扩展数据库并纳入更多医疗中心,但截至本条目撰写时公开版本仍仅 20 例。

F6:它和"胃癌 AI"的关系?
它是胃癌 AI 的一个细分方向——不是做胃癌诊断,而是做胃癌治疗(ESD 手术)的流程识别。诊断方向的胃癌数据在库内较少,治疗方向的公开视频更是稀缺。

F7:能用于多模态研究吗?
数据集本身只有视频+阶段标注,无文本报告、无病理图像。若要研究"视频—报告"多模态,需自配文本数据;可参考库内 panda-plus(640) 的病理 WSI 做跨模态扩展。

F8:和 panda-plus 有什么可比性?
panda-plus 是前列腺病理 WSI 的像素级重标注,Renji ESD 是胃部手术视频的阶段标注。两者共性是"重标注/标注驱动的方法论价值",场景(病理 vs 手术)与模态(WSI vs 视频)不同。

F9:库内有没有食管/结肠 ESD 条目?
截至本条目撰写,库内未见专门食管/结肠 ESD 手术阶段数据集。Renji ESD 是库内消化道 ESD 手术视频的独苗。

F10:为什么建议优先互链 cholec80 与 hyperkvasir?
因为 cholec80 代表"手术视频/阶段识别"的成熟坐标,hyperkvasir 代表"消化道内镜影像"的成熟坐标。Renji ESD 正好处在两者交叉点,与它们互链最能帮助检索者定位。

事实清单(硬事实 40 条)

  1. 数据集全名:Renji endoscopic submucosal dissection video data set for early gastric cancer。
  2. 期刊:Scientific Data(Nature Portfolio),2025;12:238。
  3. 论文 DOI:10.1038/s41597-025-04573-0。
  4. PMID:39929844;PMCID:PMC11811142。
  5. 数据集 DOI:10.6084/m9.figshare.28045295(.v1)。
  6. 论文投审稿:Received 2024-09-03;Accepted 2025-01-31;Collection date 2025。
  7. 论文在线日期:2025-02-10(Sci Data 12:238)。
  8. Figshare 发布:2025-02-11 08:02。
  9. 数据集规模:20 段 ESD 内镜视频。
  10. 标注规模:66,656 帧阶段识别标注。
  11. 患者数:20 例(视频一一对应)。
  12. 采集时间:2024 年 1 月—4 月。
  13. 采集地点:仁济医院内镜室。
  14. 分辨率:1920×1080。
  15. 原始帧率:50 fps。
  16. 标注帧率:1 fps(每秒取首帧)。
  17. 内镜主机:Olympus CV-260、CV-290。
  18. 录制设备:IMH-200(Image Management Hub)。
  19. 阶段数:8。
  20. 8 阶段:Preparation / Estimation / Marking / Injection / Incision / ESD / Vessel treatment / Clip。
  21. 病变位置:胃窦 12(含胃角)、胃体 5、贲门 3。
  22. 患者平均年龄:60.35 岁(SD 9.02)。
  23. 性别:男 12 / 女 8。
  24. 国籍:全部中国。
  25. 标注者:2 名医学标注者(Gu、Cao)+2 名资深内镜医师质控(Li、Zhang)。
  26. 一致性:PCC = 0.949(p < 0.001),1 段视频 3620 帧。
  27. 全手术由单一术者 Xiaobo Li 完成。
  28. 提交形态:单个 zipfile(20 视频+66,656 标注)。
  29. 数据组织:文件夹 1–20,含 mp4+txt。
  30. 标注格式:TXT,记录各阶段起始帧与结束帧。
  31. 数据集许可:CC0 1.0 Universal。
  32. 论文许可:CC BY-NC-ND 4.0。
  33. 伦理批号:LY2024-271-B。
  34. 资金:Science and Technology Commission of Shanghai Municipality,Grant No. 23Y11905300。
  35. 作者数:12 人(3 位共同第一作者,3 位通讯作者)。
  36. 设施:仁济医院内镜室(上海交通大学医学院附属仁济医院)。
  37. 交付:单个 zipfile(含 20 mp4 与阶段标注 txt)。
  38. 代码:无(Code availability 声明"无新代码")。
  39. NLM Dataset Catalog URI:datasetcatalog.nlm.nih.gov/dataset?q=0000652964。
  40. Figshare 作者署名首位:XiaoBo Li(与论文正文通讯作者顺序不同)。

术语表(32 条)

术语 英文 释义
早期胃癌 early gastric cancer (EGC) 局限于黏膜或黏膜下层的胃癌,内镜治疗的主要适应证
内镜黏膜下剥离术 endoscopic submucosal dissection (ESD) 经内镜在黏膜下层完整剥离早癌病灶的微创术式
阶段识别 phase recognition 为手术视频逐帧判定其所处手术阶段的任务
手术流程分析 surgical workflow analysis 对手术过程进行结构化建模与识别的领域
准备阶段 Preparation 更换器械、调整视角、清洁视野
评估阶段 Estimation 白光+放大内镜+NBI 染色观察病灶,判定位置/大小/形态/深度
标记阶段 Marking 距病灶周边约 5 mm 电凝标记
注射阶段 Injection 黏膜下注射溶液实现抬举
切开阶段 Incision 距标记点 5 mm 环周切开黏膜
剥离阶段 ESD 黏膜下层与固有肌层分离至完整切除
血管处理 Vessel treatment 处理创面血管/出血点
夹闭阶段 Clip 止血夹闭合深切创面
窄带成像 narrow band imaging (NBI) 增强黏膜微血管与表面结构的成像技术
靛胭脂 indigo carmine 常用染色剂,用于观察胃小凹与黏膜皱襞
黏膜下注射 submucosal injection 抬举病灶以便安全切开剥离
热活检钳 hot biopsy forceps 兼具活检与电凝止血功能
止血夹 hemostatic clip 闭合创面止血的金属夹
术中牵引 intraoperative traction clip-and-line / clip-and-snare 等技术,暴露组织
帧级标注 frame-level annotation 对每一帧赋予标签
逐秒首帧 first frame per second 每秒抽首帧作为标注样本
皮尔逊相关系数 Pearson correlation coefficient (PCC) 衡量两序列线性相关的统计量
数据描述符 Data Descriptor Scientific Data 的一种论文体裁,描述数据集构建
泛化性 generalizability 模型跨中心/术者/设备的表现能力
类别不均衡 class imbalance 各类样本数量差异大
时序一致性 temporal consistency 预测序列符合阶段推进规律的性质
阶段边界检测 phase boundary detection 判定阶段切换时刻的任务
环周切开 circumferential incision 沿病灶周边一圈切开黏膜
黏膜下抬举 submucosal elevation 注射后病灶抬离肌层,便于安全剥离
公共领域奉献 public domain dedication CC0 的法律性质,放弃全部著作权
患者级划分 patient-level split 按患者而非按帧划分,避免数据泄漏
数据泄漏 data leakage 训练与测试信息重叠导致评测虚高
长尾类别 long-tail class 出现频率低的少数类别
混淆矩阵 confusion matrix 展示各类预测与真实标签交叉的矩阵

附录

附录 A:条目信息速查卡

项 内容
条目 slug renji-esd
官方名 Renji endoscopic submucosal dissection video data set for early gastric cancer
中文名 仁济早期胃癌内镜黏膜下剥离术(ESD)视频数据集
论文 Sci Data 2025;12:238,doi:10.1038/s41597-025-04573-0
数据集 Figshare doi:10.6084/m9.figshare.28045295
规模 20 视频 / 66,656 帧 / 20 患者 / 8 阶段
许可 数据集 CC0 1.0;论文 CC BY-NC-ND 4.0
获取 Figshare 公开直链,无需申请
库内互链 endoscapes(353)、cholec80(78)、hyperkvasir(693)、gastrovision(203)、endoslam(408)、endomapper(428)

附录 B:DAIMS 评估全表

DAIMS(Data and AI Management Standards)维度评估如下:

维度 评分 说明
数据集可发现性(Discoverability) 高 Figshare DOI+NLM Dataset Catalog 双登记,搜索引擎可查
可访问性(Accessibility) 极高 CC0+公开直链,无申请门槛
可互操作性(Interoperability) 中 标注为纯 txt+mp4,无标准本体;阶段名称为自定义 8 类
可复用性(Reusability) 中高 CC0 利于复用,但缺划分/基线/代码,复用需自建流水线
溯源(Provenance) 高 采集时间/地点/设备/伦理批号/标注流程均披露
数据质量(Quality) 中高 三阶段质控+PCC 0.949;但一致性仅 1 段视频验证
标签完备性(Label Completeness) 中高 8 阶段全覆盖;秒级粒度,无细粒度动作标签
许可清晰度(License Clarity) 高 数据集/论文分层清晰,但需使用者自行区分
元数据丰富度(Metadata) 中高 患者人口学、设备、位置分布均披露;文件体积未披露
文档完备性(Documentation) 中 协议定义清晰;无代码、无加载器、无评测脚本
AI 就绪度(AI-Readiness) 中高 原始素材级 ready,缺少封装 benchmark 的最后一公里
伦理合规(Ethics Compliance) 高 伦理批号+知情同意+去标识,流程完整

附录 C:逐项证据链自证

主张 证据来源
20 视频/66,656 帧 论文摘要(PMC/PubMed);NLM Dataset Catalog
8 阶段定义 论文 Table 2
患者人口学(60.35 岁/SD 9.02/男 12 女 8) 论文 Technical validation → Dataset characteristics
病变位置(12/5/3) 论文 Background & Summary → 主要贡献
PCC 0.949 论文 Technical validation → Data validation
采集时间 2024.1–4 论文 Methods → Data collection
1920×1080/50 fps/1 fps 论文 Methods → Data collection
设备型号 论文 Table 1
伦理批号 LY2024-271-B 论文 Methods → Data collection
CC0 许可 NLM Dataset Catalog;Figshare 落地页
Figshare 发布 2025-02-11 Figshare 落地页
论文在线 2025-02-10 PMC/Sci Data
单中心局限 论文 Limitations of the datasets

附录 D:数据获取决策树

需要 ESD / 消化道内镜手术视频数据?
├─ 只要早期胃癌(胃)ESD → Renji ESD(本篇,CC0 直链)
├─ 要食管 ESD → 公开数据稀缺,Furube 等未公开;需另寻或申请
├─ 要结肠 ESD → 同上,公开数据稀缺
├─ 要腹腔镜手术阶段识别 → cholec80 / cholect50 / endoscapes
└─ 要息肉/病变内镜影像 → hyperkvasir / gastrovision / kvasir-seg / ldpolypvideo

附录 E:8 阶段标签与手术流程时序

[1] Preparation 准备
      ↓
[2] Estimation 评估(白光 + NBI + 靛胭脂染色)
      ↓
[3] Marking 标记(距病灶 ~5 mm 电凝)
      ↓
[4] Injection 注射(黏膜下抬举)
      ↓
[5] Incision 切开(距标记 5 mm 环周切开)
      ↓
[6] ESD 剥离(含术中止血 + 牵引)★ 主阶段,时长占主导
      ↓
[7] Vessel treatment 血管处理(创面止血)※ 可多次
      ↓
[8] Clip 夹闭(闭合深切创面)※ 短阶段,样本稀少

附录 F:标注数据加载骨架(伪代码)

# 遍历手术编号 1..20
for case_id in range(1, 21):
    video = read_video(f"{case_id}/ESD video.mp4")   # 1920x1080, 50 fps
    spans = parse_txt(f"{case_id}/<phase>.txt")       # [{phase, start_frame, end_frame}, ...]
    # 构建逐秒首帧标签(1 fps)
    frame_labels = []
    for sec in range(video.total_seconds):
        f = sec * 50                                   # 每秒首帧(原始帧号)
        label = lookup_phase(spans, f)                 # 8 类之一
        frame_labels.append((f, label))
    # 注意:无官方 train/test split,需自行按患者分层划分

附录 G:建议评测指标骨架

per_phase = {p: P, R, F1 for p in 8_phases}   # 逐阶段精确率/召回/F1
macro_f1  = mean(per_phase[F1])               # 宏平均 F1(抗长尾)
frame_acc = correct_frames / total_frames     # 逐帧准确率(易虚高,慎用)
boundary_acc = 匹配阶段切换点的时序容差准确率   # 边界敏感指标
# 建议同时报告混淆矩阵,观察 Est vs Prep、Vessel vs ESD 等易混对

附录 H:许可合规检查单

  • [ ] 引用数据集时标注 CC0 与数据集 DOI(10.6084/m9.figshare.28045295)。
  • [ ] 使用数据集(含商用)无需额外授权,但建议保留来源引用。
  • [ ] 复制/改编论文图表文本时遵守 CC BY-NC-ND(非商业、禁演绎)。
  • [ ] 不得声称论文作者背书你的使用。
  • [ ] 再分发数据集时保持去标识状态,不尝试还原患者信息。

附录 I:与上游 ESD 阶段识别文献对照

项 Cao et al. 2023 Furube et al. 2024 Renji ESD 2025
期刊 Nat Commun Gastrointest Endosc Sci Data
规模 ~50 例 / 201,026 帧 94 例食管 20 例 / 66,656 帧
覆盖 胃/食管/结肠 仅食管 仅早期胃癌(胃)
公开 否 否 是(CC0)
用途 AI 认知辅助(动物实验) 阶段识别系统(>90% 准确率) 公开数据集

附录 J:双口径登记表

项 口径 A 口径 B 处置
数据集标题 early gastric cancer(正文/摘要) colorectal neoplastic lesions(Nature/OpenAIRE 页面) 按 EGC 口径,页面串写存照
标注者数 three endoscopists(摘要) 2 标注者 + 2 质控(正文) 按正文分工,摘要为概括
标记距离 ~5 mm(正文) 0.5 cm(Table 2 同量) 单位换算一致(5 mm=0.5 cm),非冲突
发布/引用年份 posted 2025-02-11(Figshare) (2024)(参考文献 16) 三点年份存照,正文以 2025 为准
作者顺序 正文 12 人(Li 列末位通讯) Figshare 落地页(Li 列首位) 元数据差异存照

附录 K:维护计划与触发点

触发点 动作
作者新增多中心版本 更新"单中心"局限表述与规模数字
官方发布 train/test 划分或基线 新增基准小节,移除"无划分/无基线"警示
Figshare 版本号变更(.v2+) 核对文件清单与体积,更新遗留疑点
出现引用本数据集的方法论文 在 §7 增补下游工作索引
许可条款变更 复核附录 H 合规检查单

附录 L:检索关键词建议(中英对照)

  • 英文:Renji ESD dataset, early gastric cancer ESD video, gastric ESD phase recognition, endoscopic submucosal dissection dataset, surgical phase recognition endoscopy
  • 中文:仁济 ESD 数据集、早期胃癌内镜黏膜下剥离术视频、胃癌 ESD 阶段识别、内镜手术阶段识别数据集
  • 关联检索:EGC ESD deep learning, surgical workflow recognition gastric, NCC 数据集、消化内镜 AI

附录 M:常见误用与纠正

误用 纠正
称其为"benchmark" 它是数据集/Data Descriptor,非 benchmark,无官方评测
引用"某模型在其上达 95% 准确率" 除非说明是使用者自建划分,否则不可跨研究比较
认为可商用论文图表 论文 CC BY-NC-ND 禁止商用与改编
认为含食管/结肠 ESD 仅早期胃癌(胃)
当作细粒度动作数据 仅秒级 8 阶段标签

附录 N:条目维护声明

本条目基于 2026-10-08 抓取的三源(PMC 全文、PubMed、NLM Dataset Catalog、Figshare 落地页、OpenAIRE 页)编撰。核心硬数字均经至少两源互证。双口径冲突已在附录 J 逐条存照;无法确证的信息(如 Figshare 文件体积清单、后续版本)列为遗留疑点,未作臆测。若后续官方信息更新,按附录 K 触发点维护。

附录 O:与库内可互链条目总表

条目 rid 关系
endoscapes 353 内镜手术阶段/评估近亲
cholec80 78 腹腔镜手术阶段识别
cholect50 223 腹腔镜手术阶段识别
cholectrack20 886 手术阶段/器械跟踪
cholecseg8k 233 腹腔镜手术语义分割
m2cai16-tool 303 手术器械检测
sar-rarp50 293 机器人辅助手术动作
miccai-surgt 83 手术工具定位
pitvis 333 垂体手术工作流
multibypass140 323 减重手术视频
cataracts 253 白内障手术视频
cataract-101 263 白内障手术阶段
slam-3d-endoscopic 82 内镜 SLAM
endoslam 408 内镜 SLAM
endomapper 428 内镜机器人建图
hyperkvasir 693 消化道内镜影像
gastrovision 203 消化道内镜影像
gastroendonet 780 消化道内镜影像
galar 884 消化道内镜
gastrohun 885 消化道内镜
limuc 794 溃疡性结肠炎内镜
ldpolypvideo 163 结肠息肉内镜视频
polypdb 779 息肉
kvasir-seg 112 息肉分割
stoic 287 结肠镜影像
panda-plus 640 病理 WSI 多模态
isic-2018 710 皮肤影像(高开放度对照)

建议互链点(§10.x)

以下库内条目与本条目在场景、任务或数据形态上互补,建议在站点内建立互链:

  • endoscapes (rid=353):同为内镜手术的阶段/评估方向,与 Renji ESD 构成"腹腔镜 vs 消化道内镜"的互补。
  • cholec80 (rid=78):最经典的腹腔镜手术阶段识别数据集,是阶段识别任务的基准坐标。
  • hyperkvasir (rid=693):消化道内镜影像的代表数据集,覆盖病种广,与 ESD 手术流程数据互补。
  • gastrovision (rid=203):消化道内镜多类别影像,可用于预训练或表征学习。
  • endoslam (rid=408) / endomapper (rid=428):内镜定位与建图,与 ESD 视频的空间理解需求相关。
  • ldpolypvideo (rid=163) / polypdb (rid=779):结肠息肉内镜视频,与 ESD 同属消化道内镜视频家族。

互链 URL 形式:https://www.qianfanghub.com/ai-ready-dataset/<slug>/<rid>。

附录 P:患者人口学与位置分布速查

维度 数值 备注
患者总数 20 与视频一一对应
平均年龄 60.35 岁 SD 9.02 岁
性别(男/女) 12 / 8 —
国籍 中国 全部
胃窦(含胃角) 12 例 60%
胃体 5 例 25%
贲门 3 例 15%
采集时段 2024-01 至 2024-04 约 4 个月
术者 Xiaobo Li(单一) 全部手术

附录 Q:8 阶段英文—中文—操作要点三列对照

序 英文 中文 操作要点
1 Preparation 准备 换器械、调视角、清洁视野
2 Estimation 评估 白光+放大+NBI+靛胭脂,判位置/大小/形态/深度
3 Marking 标记 距病灶约 5 mm 电凝标记
4 Injection 注射 黏膜下注射抬举
5 Incision 切开 距标记 5 mm 环周切开
6 ESD 剥离 黏膜下剥离+术中止血+牵引
7 Vessel treatment 血管处理 创面血管/出血点止血
8 Clip 夹闭 止血夹闭合深切创面

附录 R:常见数据集混淆对照

容易混淆的对象 区别
Renji ESD(本篇) 早期胃癌 ESD 手术视频阶段数据集,公开 CC0
“Renji colorectal” 页面 Nature/OpenAIRE 标题串写事故,不存在此独立数据集
Cao et al. 2023 ESD 数据 含胃/食管/结肠,201,026 帧,不公开
Furube et al. 2024 ESD 数据 94 例食管 ESD,不公开
endoscapes(库内 353) 腹腔镜胆囊切除安全性评估,非胃 ESD
hyperkvasir(库内 693) 消化道内镜病变影像,非手术流程

附录 S:一句话记忆锚点

  • 20 / 66,656 / 8:20 段视频、66,656 帧、8 阶段——三个数字锁住数据集。
  • 1920×1080 @ 50 fps,标注 1 fps:高清录像、秒级标注。
  • CC0 数据集 / CC BY-NC-ND 论文:许可分层,别混。
  • 首个公开 EGC ESD 数据集:它的核心卖点。
  • 单中心单术者 20 例:它的核心局限。

附录 T:双源核验记录(抓取时点 2026-10-08)

事实 源 A 源 B 一致
20 视频 / 66,656 帧 PMC 全文摘要 NLM Dataset Catalog ✅
8 阶段 PMC 全文 Table 2 PubMed 摘要图注 ✅
患者 60.35 岁 / 男 12 女 8 PMC 全文 论文正文 ✅
位置 12/5/3 PMC 全文 论文正文 ✅
CC0 许可 NLM Dataset Catalog Figshare 落地页 ✅
论文 DOI PMC OpenAIRE ✅
Figshare DOI NLM Catalog Figshare 落地页 ✅
2025-02-10 在线 PMC Sci Data 卷期 ✅

附录 U:给数据工程师的上手清单

  1. 从 Figshare 下载 zipfile(DOI 10.6084/m9.figshare.28045295)。
  2. 解压得到编号 1–20 的文件夹,各含 ESD video.mp4 与阶段 txt。
  3. 解析 txt 得到各阶段的 (start_frame, end_frame)。
  4. 按 1 fps 抽帧(原始 50 fps 的每秒首帧),构建逐帧标签序列。
  5. 按患者分层划分 train/val/test(20 例,建议 5-fold CV 或留一患者)。
  6. 训练时序分类模型(TCN / Transformer / MS-TCN 等)。
  7. 评估:per-phase F1、macro-F1、边界准确率;报告混淆矩阵。
  8. 记录:写明自建划分协议,便于他人复现对比。

附录 V:给临床/教育研究者的上手清单

  1. 明确你要研究的是"术者技能"还是"AI 模型"——本数据集更偏后者(无质量评分)。
  2. 若研究技能评估,可先做阶段时长统计(各阶段耗时占比)。
  3. 若研究教学,可用阶段切分做"手术流程可视化"教具。
  4. 注意:单中心单术者数据不能支持"技能水平分布"类结论。
  5. 引用时注明协议局限(20 例、秒级粒度)。

附录 W:条目字段与 DB 映射提示

frontmatter 字段 内容要点
title 官方名 + (renji-esd) + 中文副标题 + " \
category_tags 医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测 / 肿瘤学
patient_count 20 例(平均 60.35 岁,男 12 女 8)
data_source Olympomics…(以 frontmatter 为准,不逐条罗列)
license 数据集 CC0 1.0 | 论文 CC BY-NC-ND 4.0

附录 X:常见问答补充

X1:为什么标注用 PCC 而不是 kappa?
论文选择了 PCC 衡量两名标注者对同段视频标注的相关性。PCC 适合衡量连续量(如时长)的线性相关,但阶段识别本质是分类,kappa 或帧级 F1 会更贴切。论文未报告后者(坑 5)。

X2:数据集里有没有手术结局/病理信息?
论文未提供手术结局、病理分期或随访信息。数据是纯视频+阶段标注,不含临床结局字段(遗留疑点:论文未提,不作臆测)。

X3:能不能用它训练术中实时系统?
可以作为素材,但实时系统还需要低延迟推理、鲁棒性验证等,且单中心 20 例不足以支撑"可上临床"的宣称(§8.1)。

X4:为什么说它"第一个"?
因为此前的 ESD 阶段数据集都不公开。Renji ESD 在公开性意义上是首个(论文原话:first publicly available ESD dataset for the treatment of EGC)。

X5:数据采集是回顾性还是前瞻性?
论文描述为 2024 年 1–4 月日常常规手术录像,且事前取得知情同意,性质上更接近前瞻性纳入(患者术前三签署同意书)。论文未明确定义回顾/前瞻(以论文描述为准)。

附录 Y:术语首现英文对照速查

  • 早期胃癌 = early gastric cancer (EGC)
  • 内镜黏膜下剥离术 = endoscopic submucosal dissection (ESD)
  • 阶段识别 = phase recognition
  • 手术流程识别 = surgical workflow recognition
  • 窄带成像 = narrow band imaging (NBI)
  • 靛胭脂 = indigo carmine
  • 皮尔逊相关系数 = Pearson correlation coefficient (PCC)
  • 数据描述符 = Data Descriptor
  • 计算机辅助介入 = computer-assisted intervention

附录 Z:读者导航(按需求直达)

你的身份/需求 建议阅读顺序
只想快速了解这是什么 INFOBOX → §1(十五问)→ §11(总结)
想下载数据 §6 → 附录 U
想复用标注协议 §2.3 → §3.1 → §5.1b → 附录 Q
想做阶段识别模型 §4 → §7 → §8.7 → 附录 F/G
想评估数据质量 §4.5 → §5.2 → §8.4 → 附录 T
关心许可与合规 §6.2 → §6.5 → §6.6 → 附录 H
想找库内相关数据 §9 → 附录 O
想避免常见错误 §10(八个坑)→ 附录 M
想引用本条目 附录 A → 附录 N
想了解数据集的"第一"意义 §0 → §7.4 → 附录 I

附录 AA:条目完整性自评

检查项 状态
三源互证核心数字 ✅ PMC/PubMed/NLM Catalog/Figshare/OpenAIRE
官方名与 slug 查重 ✅ 无同名,DB 0 行
license 分层明确 ✅ 数据集 CC0 / 论文 CC BY-NC-ND
双口径冲突存照 ✅ 附录 J
遗留疑点标注 ✅ §9.9(FACTS)/ 附录(本条目)
DAIMS 表 ✅ 附录 B
坑点 ≥5 ✅ §10 八个坑
互链点 ✅ §9 + 附录 O
硬事实清单 ✅ 40 条
术语表 ✅ 32 条
FAQ ✅ 30 问

本条目信息基于抓取时点 2026-10-08 的公开来源。若官方数据更新(新版本、多中心扩展、官方划分发布),请按附录 K 的触发点维护。

(完)


相关数据集导航

以下为站内 AI-Ready 数据集百科中与本词条共享多个主题标签的相关数据集,按相关度降序排列:

  • cad-cap — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测
  • sun-database — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测
  • surgtoolloc-2022 — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测
  • lapgyn4 — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测
  • cholectrack20 — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测
  • bladder-tissue — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 肿瘤学
  • surgvu-2026 — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测
  • saras-esad — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频 / 肿瘤学
  • grasp — 共享标签:内窥镜影像 / 手术视频 / 目标检测 / 肿瘤学
  • slam-3d-endoscopic-legacy — 共享标签:医学影像 / 内窥镜影像 / 手术视频

导航说明:本章节由全站统一标签体系自动计算生成(标签重合度算法),双向可达;点击链接可跳转至对应数据集词条。

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