一、背景介绍
脑肿瘤分割挑战赛(brain tumor segmentation challenge,BraTS Chanllenge)是国际医学图像计算和计算机辅助干预协会(Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention Society,MICCAI)所有比赛中历史最悠久的,已经连续办了10年,是医学图像处理领域最热门的比赛之一。
2017年及之后的每届挑战赛均包含三个数据集,分别是训练集(Traning data)、验证集(Validation data)和测试集(Test data)
可以通过官方渠道和Kaggle下载训练集的图像和标签、验证集的图像,地址在文末。验证集标签不公开,但可以在官方平台上传推理结果,平台自动打分。测试集仅在比赛时间内向选手开放下载。
表1 BraTS挑战赛历年数据规模
年份 | 总病例数 | 训练集病例数 | 验证集病例数 | 测试集病例数 |
2012 | 50 | 35 | 无 | 15 |
2013 | 60 | 35 | 无 | 25 |
2014 | 238 | 200 | 无 | 38 |
2015 | 253 | 200 | 无 | 53 |
2016 | 391 | 200 | 无 | 191 |
2017 | 477 | 285 | 46 | 146 |
2018 | 542 | 285 | 66 | 191 |
2019 | 626 | 335 | 125 | 166 |
2020 | 660 | 369 | 125 | 166 |
2021 | 2040 | 1251 | 219 | 570 |
二、数据描述
BraTS每个病例包含四个模态的磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),每个模态的维度为240×240×155(L×W×H)
四种模态:
T1
T1成像,利于观察解剖结构,病灶显示不够清晰
T1ce
在受试者做磁共振之前向血液内注射造影剂,使成像中血流活跃的区域更加明显,是增强肿瘤的重要判据
T2
T2成像,病灶显示较为清晰,判断整颗肿瘤
FLAIR
T2压水像(抑制脑脊液的高信号),含水量大则更亮眼,可以判断瘤周水肿区域
图片来自BraTS2021_00068号样本
三、标签描述
label 0:背景(background)
label 1:坏死肿瘤核心(necrotic tumor core,NCR)
label 2:瘤周围水肿区域(peritumoral edema,ED)
label 4:增强肿瘤(enhancing tumor,ET)
比赛要求按区域进行分割,最终需识别出三个子区域:整颗肿瘤(包括label1、2、4)、肿瘤核心(包括label1、4)以及增强肿瘤(只包括label4)
四、评价指标
赛会官方给出了两个评价指标,dice分数和豪斯多夫距离。其中,Dice分数比豪斯多夫距离更重要。
Dice分数
衡量两个集合的重合程度,是判断预测区间与Ground truth符合程度的主要指标
公式为:
Hausdorff距离(HD95)
度量两个点集间的距离,判断预测边缘与真实边缘的差距
公式为:
五、相关链接
a. 官网链接:BraTS Continuous Evaluation
注册后可下载BraTS 2021 Traning data的图像和标签以及Validation data中的图像。详情请点击链接,有详细的参加教程。
b. Kaggle:BRaTS 2021 Task 1 Dataset
注册后可下载BraTS 2021 Traning data的图像和标签
c. 赛会原论文:The RSNA-ASNR-MICCAI BraTS 2021 Benchmark on Brain Tumor Segmentation and Radiogenomic Classification