脑电图与眼动数据集整合用于腹腔镜手术基础任务性能评估

本数据集为神经系统疾病领域的其他公开数据集,来源:physionet。

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其他分类脑电图眼动追踪腹腔镜手术FLS任务性能评估多模态数据
Integration of Electroencephalogram and Eye-Gaze Datasets for Performance Evaluation in Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS) Tasks

基本信息

模态
其他
任务类型
分类
创建/更新时间
2026-11-08
版本
1.0.0

资源简介

脑电图与眼动数据集整合用于腹腔镜手术基础任务性能评估

该数据集整合了脑电图与眼动追踪两类生理信号,面向腹腔镜手术基础技能(Fundamentals of Laparoscopic Surgery,FLS)任务的绩效评估研究。数据来自25名参与者,他们在使用训练箱(Pyxus®)完成FLS任务的过程中同步记录了脑活动与眼动数据。每位参与者共执行任务五次,其操作表现由一名专家评分者进行评估。数据集英文全称为 Integration of Electroencephalogram and Eye-Gaze Datasets for Performance Evaluation in Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS) Tasks,源站标题为 eeg-eye-gaze-for-fls-tasks,来源于 physionet.org,本站归类为神经系统疾病 / 其他。该数据集将中枢神经活动与视觉注意行为相结合,为在模拟手术训练环境中客观刻画技能习得过程提供了多模态数据基础。

【数据集背景】

腹腔镜手术要求术者具备精细的手眼协调能力与稳定的操作技巧,FLS 任务体系是评估这类基础技能的标准训练与考核方式。传统评估多依赖专家评分,主观性较强且难以反映操作者内在的认知与注意过程。该数据集正是在这一背景下构建,试图通过同步采集脑活动与眼动信息,为技能表现的评价提供生理与行为层面的客观依据。数据集面向 FLS 任务场景,参与者在训练箱(Pyxus®)上完成规定操作,并由专家评分者对其表现进行评定,从而将多模态信号与专家评价对应起来。

【数据内容】

数据集包含两类核心信号:脑活动数据(脑电图)与眼动数据(眼动追踪),二者在参与者执行 FLS 任务期间同步采集。每位参与者完成任务五次,因此同一参与者在数据中对应多次任务执行记录,可用于观察重复练习过程中的变化。与信号数据相配套的还有专家评分者对参与者表现的评估结果。除上述内容外,源站未提供关于通道数量、采样率、设备型号、文件格式及具体评分量表等更细化的说明。

【采集与来源】

数据采集于一组共25名参与者,采集场景为使用训练箱(Pyxus®)完成 FLS 任务。采集过程中同时记录脑活动与眼动两类信号,每位参与者执行任务五次,并由专家评分者对其表现进行评估。数据来源站为 physionet.org。关于参与者的招募方式、年龄与性别构成、纳入排除标准、采集环境与设备参数等信息,源站未提供。

【适用场景】

该数据集适用于以 FLS 任务为对象的技能绩效评估研究,尤其是需要结合中枢神经活动与视觉注意行为进行多模态分析的情形。典型用途包括:考察重复练习过程中脑活动与眼动特征的变化,探索生理与行为指标同专家评分之间的关系,以及为手术技能训练中的客观评价方法提供数据支撑。由于数据涉及神经系统相关的生理信号,也可用于生理信号处理与多模态融合方法的研究。具体任务范式细节与可支持的建模方式,源站未提供。

【使用方法】

使用该数据集时,可将每位参与者的五次任务执行视为重复测量,从而在个体内与个体间两个层面分析信号特征与表现评分的关系。脑电与眼动数据可分别提取特征后进行关联分析,也可进行多模态融合。由于专家评分与信号记录相对应,可将评分作为目标变量开展预测或相关性研究。关于数据文件组织方式、预处理流程、同步标记与推荐分析流程,源站未提供。

【质量与限制】

数据集由25名参与者构成,每人五次任务记录,样本规模有限,结论外推需谨慎。表现评估由单一专家评分者完成,评分的一致性信息源站未提供。数据仅覆盖 FLS 任务与训练箱(Pyxus®)场景,向真实手术环境的推广能力未知。关于信号质量、伪迹处理、缺失数据及标注可靠性等信息,源站未提供。

【引用与许可】

该数据集来源于 physionet.org,源站标题为 eeg-eye-gaze-for-fls-tasks。关于引用格式、作者列表、发表文献、许可协议与使用条款等具体信息,源站未提供。

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下载信息

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使用方式

数据集获取(PhysioNet)

PhysioNet 数据需注册账号(机构邮箱)并签署数据使用协议后下载:

  1. 在 https://physionet.org/content/eeg-eye-gaze-for-fls-tasks/1.0.0 页面登录并接受许可条款;
  2. 命令行整目录下载:
wget -r -N -c -np --user=<账号> --ask-password https://physionet.org/files/eeg-eye-gaze-for-fls-tasks/1.0.0/
  1. 或用官方工具(推荐,支持断点续传与校验):
pip install physionet-download
physionet-download eeg-eye-gaze-for-fls-tasks

数据加载示例(图像类)

from PIL import Image
import glob, os

files = (glob.glob(os.path.join(path, "**", "*.png"), recursive=True)
       + glob.glob(os.path.join(path, "**", "*.jpg"), recursive=True)
       + glob.glob(os.path.join(path, "**", "*.tif"), recursive=True))
print("图像文件数:", len(files))
img = Image.open(files[0]); print("尺寸/模式:", img.size, img.mode)

# torchvision Dataset 方式:
# from torchvision import datasets
# ds = datasets.ImageFolder(path)  # 要求 子目录=类别

目录组织与标注格式以源站说明和下载后实际文件为准。

数据说明

腹腔镜手术代表了医疗保健领域的重大进步,旨在改善患者预后。然而,由于评估的主观性,评价腹腔镜手术任务中的表现可能具有挑战性。为解决这一问题,本研究全面描述并公开了从25名具有不同机器人手术经验的参与者中收集的脑电图(EEG)和眼动数据。参与者使用训练箱(Pyxus®)执行腹腔镜手术基础(FLS)任务,重点关注三个标准FLS要素。该数据集命名为NIBIB-RPCCC-FLS数据集,包括每次任务尝试后由评估者评定的表现分数。每位参与者完成任务五次,部分受试者仅完成两次。数据收集得到了美国国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)和罗斯威尔帕克综合癌症中心(RPCCC)的支持,目标是促进FLS任务的客观表现评估。

该数据集包含315份“.edf”格式的脑电图记录、315份“.csv”格式的眼动追踪记录、表现评分以及参与者的人口统计学数据,如年龄、性别、优势手和优势眼。值得注意的是,该数据集是首个共享集合,包含了具有不同机器人手术经验的参与者在执行FLS任务时的脑电图和眼动数据。

许可

Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.

引用

学术使用请引用:PhysioNet. Integration of Electroencephalogram and Eye-Gaze Datasets for Performance Evaluation in Fundamentals of Laparoscopic Surgery (FLS) Tasks. DOI 10.13026/kyjw-p786。

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