ERCPMP-Gx: Endoscopic Image and Video Dataset for Morphological, Histopathological, and Genomic Characterization of Colorectal Polyposis

TL;DR

ERCPMP-Gx数据集结合内镜图像、组织病理学和基因组信息,用于结直肠息肉病的AI研究。

cs.CV 🔴 高级 2026-09-18 14 次浏览
Zahra Ghaffari Massih Bahar Mojgan Forootan Ali Darvishi Hamidreza Bolhasani
结直肠息肉病 多模态数据集 人工智能 基因组学 内镜图像

核心发现

方法论

该研究开发了ERCPMP-Gx数据集,整合了内镜图像、组织病理学和基因组信息。使用Olympus EVIS X1系统采集的160张图像和视频,涵盖了白光内镜(WLE)、窄带成像(NBI)等多种模式。约80%的病例为遗传性息肉病,提供了AI-ready的患者级别注释框架。

关键结果

  • 结果1:数据集包含160个图像和视频,80%为遗传性息肉病,提供了AI-ready的注释框架。
  • 结果2:与现有数据集相比,首次实现了内镜表型与基因型的联合建模。
  • 结果3:多模态数据集支持多种AI任务,如息肉检测和分类。

研究意义

该数据集为结直肠息肉病的AI研究提供了新的可能性,特别是在遗传性息肉病的识别和分类方面。通过整合多模态数据,研究有望提高诊断准确性,并为个性化患者管理提供支持。

技术贡献

ERCPMP-Gx的技术贡献在于首次将内镜图像、组织病理学和基因组信息整合到一个AI-ready框架中。这种多模态整合为AI模型提供了更全面的训练数据,可能提高模型的准确性和鲁棒性。

新颖性

ERCPMP-Gx是首个将内镜表型与基因型联合建模的公开数据集,突破了传统数据集仅限于息肉检测的局限。

局限性

  • 局限1:数据集规模较小,可能影响模型的泛化能力。
  • 局限2:不同息肉病综合征的样本不平衡,可能引入训练偏差。

未来方向

未来研究应扩大数据集规模,增加多中心合作,以提高模型的泛化能力和临床适用性。

AI 总览摘要

ERCPMP-Gx数据集为结直肠息肉病的AI研究提供了一种新的工具。传统的内镜数据集通常只关注单个息肉,而ERCPMP-Gx首次将内镜图像、组织病理学和基因组信息整合在一起,支持多模态AI模型的开发。

该数据集使用Olympus EVIS X1系统采集了160张图像和视频,涵盖了白光内镜、窄带成像等多种模式。约80%的病例为遗传性息肉病,提供了AI-ready的患者级别注释框架。这种多模态整合为AI模型提供了更全面的训练数据,可能提高模型的准确性和鲁棒性。

尽管数据集规模较小,可能影响模型的泛化能力,但其在遗传性息肉病的识别和分类方面的潜力不可忽视。未来研究应扩大数据集规模,增加多中心合作,以提高模型的泛化能力和临床适用性。

深度分析

研究背景

结直肠癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,遗传性息肉病综合征占所有结直肠癌病例的约1%。早期诊断和准确分类对于启动针对性的监测计划至关重要。人工智能在结直肠癌的诊断和管理中显示出越来越大的潜力,但在遗传性息肉病中的应用仍然有限。

核心问题

现有的内镜数据集主要集中在单个息肉的检测,缺乏将息肉表型与组织病理学和基因组信息结合的资源。这限制了AI在遗传性息肉病识别中的应用。

核心创新

ERCPMP-Gx的创新在于首次将内镜图像、组织病理学和基因组信息整合到一个AI-ready框架中。通过这种多模态整合,研究可以实现对遗传性息肉病的更全面的分析和分类。

方法详解

  • �� 使用Olympus EVIS X1系统采集内镜图像和视频。
  • �� 整合组织病理学和基因组信息。
  • �� 提供AI-ready的患者级别注释框架。

实验设计

实验设计包括使用Olympus EVIS X1系统采集的160张图像和视频,涵盖白光内镜、窄带成像等多种模式。约80%的病例为遗传性息肉病,提供了AI-ready的注释框架。

结果分析

数据集包含160个图像和视频,80%为遗传性息肉病,提供了AI-ready的注释框架。与现有数据集相比,首次实现了内镜表型与基因型的联合建模。

应用场景

该数据集可用于开发多种AI任务,如息肉检测和分类,支持个性化患者管理。

局限与展望

数据集规模较小,可能影响模型的泛化能力。不同息肉病综合征的样本不平衡,可能引入训练偏差。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象一个工厂,原料是内镜图像、组织病理学和基因组信息。ERCPMP-Gx就像一个智能工厂,把这些原料整合在一起,生产出更精确的诊断工具。传统工厂只能处理单一原料,而这个智能工厂可以同时处理多种原料,生产出更高质量的产品。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个超级复杂的拼图游戏。每块拼图代表一个病人的不同信息,比如内镜图像、组织病理学和基因组数据。ERCPMP-Gx就像一个超级助手,帮你把这些拼图快速准确地拼在一起,让你更快找到病因。是不是很酷?

术语表

内镜图像

通过内镜设备获取的消化道内部图像,用于诊断和治疗。

用于识别和分类结直肠息肉。

组织病理学

研究组织结构和功能的病理学分支,通常通过显微镜检查。

用于确认息肉的病理特征。

基因组信息

个体的全部遗传信息,包括所有基因和非编码序列。

用于识别遗传性息肉病。

多模态数据

结合多种数据类型(如图像、文本、音频)的数据集。

ERCPMP-Gx结合了图像、病理和基因数据。

AI-ready框架

为人工智能模型训练和测试准备的数据结构。

ERCPMP-Gx提供了AI-ready的患者级别注释框架。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何在更大规模的数据集上验证模型的泛化能力?
  • 2 如何处理不同息肉病综合征之间的样本不平衡问题?

应用场景

近期应用

临床诊断

医生可以利用该数据集中的多模态信息,提高结直肠息肉病的诊断准确性。

远期愿景

个性化医疗

通过整合多模态数据,提供个性化的患者管理和治疗方案。

原文摘要

Hereditary polyposis syndromes can be precursor lesions to colorectal cancer and are associated with a broad spectrum of extracolonic tumors. Early identification and accurate classification of these syndromes are essential for timely diagnosis, individualized patient management, and targeted surveillance strategies for affected families. However, public endoscopic datasets are largely organized around the individual sporadic polyp, and none links the polyposis phenotype to histopathology and germline findings at the patient level. Here, we present ERCPMP-Gx, an endoscopic, histopathological, and genomic dataset developed to support the application of artificial intelligence (AI) in the recognition, characterization, and classification of colorectal polyposis. Most procedures were performed using the Olympus EVIS X1 system with white-light endoscopy (WLE), narrow-band imaging (NBI), magnifying NBI (M-NBI), and NBI with near focus modes, yielding 160 images and accompanying video clips. Approximately eighty percent of cases represent clinically and/or genetically confirmed hereditary polyposis syndromes (PG), including familial adenomatous polyposis (FAP), Peutz-Jeghers syndrome (PJS), juvenile polyposis syndrome (JPS), and ganglioneuroma syndrome (GNS), while the remaining twenty percent comprise non-hereditary polyps and polyp-mimicking lesions with overlapping morphological features (Non-PG), included to support differential classification. Each released record is linked, where available, to standardized endoscopic annotations, representative histopathology, and clinically reported germline findings, forming an AI-ready, patient-level annotation framework. The dataset is publicly accessible at Mendeley (https://doi.org/10.17632/nzyfc544bx.2). For the latest updates and further information, readers are referred to the DataBioX website: https://databiox.com.

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