近日,ISICDM 2018胰腺CT圖像分割挑戰(zhàn)賽獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)名單揭曉,物理與材料科學(xué)學(xué)院上海市磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王一達(dá)領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在40多支隊(duì)伍中進(jìn)入前6名,榮獲三等獎(jiǎng)。

物理與材料科學(xué)學(xué)院上海市磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王一達(dá)團(tuán)隊(duì)獲ISICDM 2018胰腺CT圖像分割挑戰(zhàn)賽季軍
此次胰腺CT分割挑戰(zhàn)賽,由ISICDM 2018會(huì)議組委會(huì)聯(lián)合陸軍軍醫(yī)大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)研究所與陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院共同主辦,旨在通過(guò)挑戰(zhàn)賽的形式為數(shù)字醫(yī)學(xué)產(chǎn)學(xué)研界提供技術(shù)交流和展示的平臺(tái)。本項(xiàng)挑戰(zhàn)賽收集20例經(jīng)病理診斷為胰腺癌的病人,40例正常對(duì)照組(男性、女性各20例)。掃描設(shè)備為西門(mén)子64排CT(Definition AS, Siemens),掃描方案為標(biāo)準(zhǔn)胰腺掃描方案,受試者仰臥位躺于掃描床上,掃描范圍上包括膈肌,下包括坐骨結(jié)節(jié)。共采集平掃、動(dòng)脈期、靜脈期三組數(shù)據(jù)。平掃完成后依據(jù)體重經(jīng)肘靜脈推注非離子造劑(歐乃派克350 GE)100-120ml,注射速度為4-5ml/s,注射完成后25-30s采集動(dòng)脈期,60s采集靜脈期。掃描參數(shù)為管電壓120KV,有效管電流為60-110mAs,準(zhǔn)直寬度為16x1.2mm,螺距為0.8,分別行1mm和5mm重建。因胰腺分割在臨床上多采用靜脈期,所以本次挑戰(zhàn)賽僅選取了靜脈期圖像。
胰腺是人體最重要器官之一,具有內(nèi)、外分泌功能。近年,胰腺疾病的發(fā)病率逐年上升,尤其是胰腺癌,為致死率最高的腫瘤之一,5年生存率小于1%。CT檢查為診斷胰腺病變最主要的檢查方式,隨著數(shù)字醫(yī)療設(shè)備的進(jìn)步和影像組學(xué)和深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的發(fā)展,利用CT數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助診斷,準(zhǔn)確診斷胰腺病成為可能。而胰腺分割作為計(jì)算機(jī)輔助診斷基礎(chǔ)而重要步驟,研究意義重大。由于胰腺的解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,其主要位于后腹膜,形態(tài)、位置變異較大,且周?chē)写罅苦徑M織,如胃、十二直腸、脾臟及大血管,這些組織在CT圖像上與胰腺緊密相連且密度相似,再加上CT圖像本身的噪聲、局部體效應(yīng)和組織運(yùn)動(dòng)的影響等因素,胰腺分割也是個(gè)具有很大挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。
本次大賽于9月20號(hào)開(kāi)始報(bào)名,內(nèi)容分為初賽和決賽,初賽又分為兩個(gè)階段,初賽第一階段于10月7日到10月9日進(jìn)行,共計(jì)24小時(shí),初賽第二輪于10月14日上午舉行,共計(jì)4小時(shí),決賽于10月14日晚舉行。在初賽的第一和第二階段,參賽選手們根據(jù)大會(huì)公開(kāi)的第一批和第二批測(cè)試數(shù)據(jù)分別提交了分割結(jié)果,一共有22個(gè)團(tuán)隊(duì)提交了初賽第一輪和第二輪的分割結(jié)果。隨后,兩輪初賽的定量評(píng)價(jià)(基于Dice值)排名前10名的團(tuán)隊(duì)進(jìn)入了10月14日晚的現(xiàn)場(chǎng)決賽。決賽當(dāng)晚,挑戰(zhàn)賽組織者現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放臨床數(shù)據(jù),10個(gè)決賽團(tuán)隊(duì)輪流上臺(tái)展示,在臺(tái)上用自備的電腦當(dāng)場(chǎng)測(cè)試各自的算法,并通過(guò)投影展示軟件的完整操作過(guò)程,一層一層地顯示分割結(jié)果,以便評(píng)委和觀(guān)眾能夠仔細(xì)觀(guān)察。最后,挑戰(zhàn)賽的3位算法評(píng)委和3位影像科醫(yī)生評(píng)委綜合考慮了初賽第一輪和初賽第二輪的定量評(píng)估排名和現(xiàn)場(chǎng)決賽6位評(píng)委的主觀(guān)評(píng)估排名之后,評(píng)出了一等獎(jiǎng)1名,二等獎(jiǎng)2名,三等獎(jiǎng)3名。

描紅部分為王一達(dá)團(tuán)隊(duì)找出的胰腺位置
此次胰腺分割挑戰(zhàn)賽兼具專(zhuān)業(yè)性和實(shí)戰(zhàn)性。專(zhuān)業(yè)性不僅體現(xiàn)在參賽選手的教育背景和專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)上(決賽隊(duì)伍均來(lái)自浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等中國(guó)一流高校),也體現(xiàn)在算法和醫(yī)生評(píng)委上。決賽算法評(píng)委包括了電子科技大學(xué)李純明教授,美國(guó)杜蘭大學(xué)王玉平教授和平安科技美東研究院呂樂(lè)博士。來(lái)自北京大學(xué)第一醫(yī)院王霄英教授,北京協(xié)和醫(yī)院陸菁菁教授和吉林大學(xué)第一醫(yī)院佟丹教授則組成了強(qiáng)大的醫(yī)生評(píng)委陣容。在實(shí)戰(zhàn)性上,參賽隊(duì)伍使用的20例訓(xùn)練數(shù)據(jù)和16例測(cè)試數(shù)據(jù)均來(lái)自陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院的真實(shí)臨床數(shù)據(jù),每一例都包含層厚為2mm和5mm的兩個(gè)增強(qiáng)靜脈期三維CT圖像,并且大賽不允許反復(fù)提交分割結(jié)果,避免了傳統(tǒng)分割挑戰(zhàn)賽中參賽者通過(guò)反復(fù)提交結(jié)果刷分?jǐn)?shù)的弊端。據(jù)了解,王一達(dá)整個(gè)國(guó)慶節(jié)都在緊張的備戰(zhàn)。初賽和決賽環(huán)節(jié)的每場(chǎng)比賽時(shí)間越來(lái)越短,也越來(lái)越逼近真實(shí)臨床環(huán)境。在現(xiàn)場(chǎng)決賽環(huán)節(jié),兩輪初賽總成績(jī)前十名的團(tuán)隊(duì)到場(chǎng),自備電腦連接會(huì)場(chǎng)的大屏幕,評(píng)委和觀(guān)眾在臺(tái)下實(shí)時(shí)觀(guān)看參賽代表的軟件操作過(guò)程,所得到的結(jié)論真實(shí)可信。

物理與材料科學(xué)學(xué)院上海市磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王一達(dá)
在賽后接受采訪(fǎng)時(shí),王一達(dá)特別提到感謝團(tuán)隊(duì)中的另外兩位成員:在比賽過(guò)程中提供算法優(yōu)化建議的宋陽(yáng)博士,以及提供醫(yī)學(xué)指導(dǎo)的江蘇省人民醫(yī)院張玉東博士。王一達(dá)還對(duì)實(shí)驗(yàn)室楊光老師的支持與鼓勵(lì)、計(jì)算機(jī)系沈超敏老師一直以來(lái)的合作表示感謝,這份榮譽(yù)離不開(kāi)大家的支持與幫助。
附:ISICDM 2018胰腺CT圖像分割挑戰(zhàn)賽獲獎(jiǎng)名單
一等獎(jiǎng):李?lèi)倛F(tuán)隊(duì)(中山大學(xué))
二等獎(jiǎng):唐曉穎團(tuán)隊(duì)(南方科技大學(xué))
陳宇飛團(tuán)隊(duì)(同濟(jì)大學(xué))
三等獎(jiǎng):陳榮臻團(tuán)隊(duì)(廈門(mén)大學(xué))
余偉團(tuán)隊(duì)(重慶圖矩科技有限公司,重慶大學(xué))
王一達(dá)團(tuán)隊(duì) (華東師范大學(xué))
圖、文|張知博 來(lái)源|物理與材料科學(xué)學(xué)院 編輯|劉露霞 編審|郭文君