因疫情影响，第二十五届国际医学图像计算和计算机辅助干预会议（MICCAI 2022）于9月18日-22日以“线上+线下”的方式举行。该会议是医学影像智能计算领域的国际顶级会议，除了展示领域内最新研究成果外，还因举办面向各种医学影像辅助诊断场景的国际挑战赛而受到全球研究者和业界的广泛关注。西北工业大学计算机学院的空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室夏勇教授课题组博士生胡诗帅、叶艺文和廖泽慧组队在肾脏结构分割（Kidney PArsing Challenge，KiPA 2022）竞赛中获得国际亚军并得获创新奖；博士生胡诗帅和廖泽慧组队在颈动脉血管分割和颈动脉斑块诊断（CarOtid vessel wall SegMentation and atherosclerOsis diagnosiS challenge，COSMOS 2022）竞赛中获得国际亚军，并在腹部多器官分割（Abdominal Multi-Organ Segmentation Challenge，AMOS 2022）竞赛的两个任务中均取得第五名。胡诗帅同学应邀在这三个竞赛的主办方组织的学术论坛上进行了成果展示和汇报。这是我校研究生团队在MICCAI系列挑战赛中取得的又一佳绩，展示了计算机学院在医学影像智能计算这一新兴交叉研究领域的科研实力。
肾脏结构分割是指在计算机断层扫描图像上分割出肾脏、肾脏肿瘤、肾动脉血管和肾静脉血管四种结构，对于肾脏疾病的治疗有重要临床参考价值。医生可以参考分割结果制定合适的术前计划以指导手术进程，从而提高手术质量、减轻患者痛苦。肾脏结构分割竞赛（KiPA 2022）旨在设计可靠且有效的肾脏结构分割算法，为临床医生提供参考。在夏勇教授的指导下，博士生胡诗帅、叶艺文和廖泽慧提出了一种边缘感知的肾脏结构分割模型。该模型通过引入额外的边缘检测任务提高模型对目标边缘区域的关注程度，并设计基于边缘的注意力机制来提高分割任务在目标边缘附近的分割准确率。相比其他模型，该模型能够提高肾脏结构分割的准确性，具有更加优越的性能，取得了该竞赛的第二名，并获得了创新奖。
动脉粥样硬化（动脉斑块）是冠心病、脑梗死、外周血管病的主要原因，表现为血管的管腔变窄和斑块的形成。动脉粥样硬化的早期发现和治疗可以有效防止心血管疾病的恶化。磁共振（MR）血管壁成像是可视化正常动脉和病变动脉的重要工具。颈动脉血管分割和动脉粥样硬化诊断挑战赛（COSMOS 2022）旨在研究可靠的颈动脉血管分割和颈动脉斑块诊断算法。在夏勇教授的指导下，博士生胡诗帅和廖泽慧提出了一种基于半监督学习的颈动脉血管分割和颈动脉斑块诊断模型。该模型除了使用基于伪标签生成的半监督学习技术，还利用同一个分割网络从颈动脉MR图像中分割出血管腔、正常血管壁和包含斑块的病变血管壁，并且在颈动脉血管分割的同时，利用动脉斑块的三维结构信息完成对动脉斑块的诊断。与“先分割后诊断”的模型相比，这种同时进行分割和诊断的模型具有更加优越的性能，取得了该竞赛的第二名。
腹部多器官分割是医学影像分析领域最重要的课题之一，在腹部器官相关疾病的诊断和治疗中发挥着重要作用。腹部多器官分割竞赛（AMOS 2022）提供了一个大规模且多样化的腹部多器官分割基准数据集，包含了从多中心、多模态、多种疾病患者中收集的腹部器官扫描图像，旨在开发基于单模态（CT）和多模态（CT和MR）的腹部多器官分割算法。该竞赛吸引了来自不同国家和地区的高校和研究机构的超过550支队伍参加。在夏勇教授的指导下，博士生胡诗帅和廖泽慧改进了边缘感知的分割模型，并将其用于多模态的腹部多器官分割。该模型分别对CT图像和MR图像进行不同的预处理，以减小不同模态的数据分布差异对模型造成的干扰，并利用基于边缘的注意力机制，提高分割网络在腹部器官的边缘附近的分割准确性，最终在AMOS 2022竞赛的两个任务上均获得第五名的成绩。
由张艳宁教授领导的空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室致力于建设空天地海一体化大数据应用技术创新平台，支撑开展数据基准与协同感知探测、广域动态多源信息智能化处理与理解、多源信息多维重建与可视计算、面向应用的大数据信息挖掘与分析、多域多维信息系统等技术的研发和工程化。夏勇教授近三年来带领该实验室医学影像智能计算课题组取得了多项创新成果，IEEE-TPAMI/TMI/TIP/JBHI、MedIA、NeurIPS、CVPR、IJCAI、MICCAI等本领域顶级期刊/会议发表论文40余篇，被引用7000余次（Google Scholar）。本项研究得到了西北工业大学博士论文创新基金（CX2022056）和研究生培养质量提升工程的支持。
图1. MICCAI KiPA 2022竞赛创新奖和第二名获奖证书
图2.MICCAI COSMOS 2022竞赛结果
图3.胡诗帅通过视频在MICCAI 2022 Workshop on KiPA上介绍上述研究成果
图4.胡诗帅通过视频在MICCAI 2022 Workshop on COSMOS上介绍上述研究成果
图5.胡诗帅通过视频在MICCAI 2022 Workshop on AMOS上介绍上述研究成果
（审稿：万海东）
