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医学影像分析与重建

misaraty 更新 | 2025-11-12
前言
医学影像分析与重建相关资料。

数据集

癌症领域

神经影像

分割benchmark

胸片

  • MIMIC-CXR | CheXpert

     胸片任务最常用 benchmark,引用量极高,大量论文基于这两个数据集开展研究。

生理信号

  • PhysioNet

     生理信号领域的“TCIA”,几乎所有生理信号 AI 论文都会引用,权威性极高。

重建benchmark

  • fastMRI

     MRI 重建国际 benchmark,由 NYU+Meta 发布,是低剂量 MRI 和快速成像研究的权威数据集。

  • LoDoPaB-CT

     CT 重建 benchmark,专注低剂量 CT 研究,被认为是该领域的权威数据集。

大型综合数据库

  • UK Biobank

     不仅有癌症影像,还包括 MRI、心脏、眼底、基因组,是跨学科研究的黄金数据库,引用量和跨学科影响力极高。

挑战赛

  • Grand Challenge

     医学影像挑战赛核心平台,MICCAI 等大会指定平台,研究人员必备。

  • DREAM Challenges

     基因组学+医学 AI 挑战赛平台,跨学科影响力较高,尤其在基因组学与 AI 结合领域重要。

医学影像分析与重建软件

平台类

  • 3D Slicer

     免费、开源、功能最全,支持分割、配准、3D重建。插件丰富,科研界主流。

分割重建类

  • FreeSurfer

     全球最流行的开源脑影像结构分析工具,支持皮层厚度、表面重建、皮下结构分割等全面功能。

配准类

  • Advanced Normalization Tools (ANTs)

     以高精度图像配准闻名,同时支持皮层厚度测算和多组织分割,是 FreeSurfer 的重要替代方案。

  • ANTsPy

     Python 封装,调用底层 ANTs 的功能。

开发库

  • SimpleITK

     ITK 的简化封装库,提供易用的多语言接口(尤其是 Python),用于医学影像的读取、处理和分析。

医学影像机器学习框架

器官/病灶分割

  • nnU-Net

     自适应分割 SOTA 基线,医学竞赛标配。

  • Swin-UNet

     引入 Swin Transformer 作为编码器,构建一个纯 Transformer 或混合 Transformer‑CNN 形式的 U‑Net 结构,旨在更好地处理远程依赖与全局信息。

  • MONAI

     基于 PyTorch 的全栈医学影像 DL 框架,模型动物园/可扩展管线/Label/Deploy 生态齐全。

数据增强

  • TorchIO

     3D 医学数据增强、配准式几何变换、仿真噪声/伪影。

放射组学建模

  • PyRadiomics

     IBSI 规范实现的主流组学特征提取。

MRI重建

  • Berkeley Advanced Reconstruction Toolbox (BART)

     MRI 科研领域的事实标准,几乎所有 MRI 竞赛和论文都会用到。C/CUDA 实现,高性能,最流行。

  • SigPy

     Python 生态,结合 CuPy/GPU,研究者喜欢用来做压缩感知 (CS) 和深度重建。与 PyTorch 深度学习集成方便,近年快速上升。

  • Gadgetron

     流式框架,很多医院/科研组做实时 MRI 重建时选用。临床系统和科研 demo 都常见,临床场景流行。

  • MRIReco.jl

     Julia 生态的 MRI 重建工具箱,活跃度在上升,但目前学界采用率 < BART/SigPy。

CT重建

  • ASTRA Toolbox

     CT/PET/SPECT 最常见的 GPU 投影/反投影工具,文献引用率最高。多个框架(ODL、CIL)都以 ASTRA 作为后端,最流行。

  • TomoPy

     同步辐射/材料科学断层成像常用,Python 生态,科研用得多。

  • TIGRE

     针对锥束 CT(CBCT),MATLAB/Python 双支持,教学和研究广泛使用。

  • Operator Discretization Library (ODL)

     在“可微/学习式重建”方向活跃,常和 ASTRA 联用。

  • TorchRadon

     PyTorch 社区比较火(比 ASTRA 快、可微),但学术引用量还不如 ASTRA。

  • Core Imaging Library (CIL)

     英国同步辐射 / 欧洲光源支持,科研界用得多,但国际普及度 < ASTRA/TomoPy。

期刊