BraTS 2021脑肿瘤分割数据集介绍

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:

  1. T1

T1成像,利于观察解剖结构,病灶显示不够清晰

  1. 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

  1. T2

T2成像,病灶显示较为清晰,判断整颗肿瘤

  1. 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。

  1. 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:

  1. 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