一个规模庞大的4K级数据集，展示0.2毫米尺度下的超显微外科吻合技术

《Scientific Data》：A large 4?K dataset of supermicrosurgical anastomosis at the 0.2?mm scale

　　

摘要

超显微手术涉及直径小于0.8毫米的血管，是重建外科领域中一个重要的新兴方向。其发展受到合适训练资源匮乏以及现有显微手术机器人系统性能限制的制约。现有的机器人只能提供有限的智能辅助，且其吻合操作速度远远慢于手工操作。在此，我们推出了显微手术硅胶管吻合数据集（MSTA），这是一个包含0.2毫米硅胶管吻合手术的大规模4K视频数据集。该数据集涵盖了来自中国28个省份158家医院的571名操作者所完成的452例手术，总时长为40.77小时的4K视频内容（分辨率为3,840×2,160像素）。所有手术均使用标准化的显微手术器械和成像设置进行，以确保结果的一致性和可比性。参与手术的操作者经验水平各异，手术完成时间在125至600秒之间，为性能分析提供了丰富的数据范围。每例手术都配有定量元数据，包括完成时间以及根据预设标准由专家评估的性能分数。这些数据有助于客观衡量操作者的技术水平，并分析影响性能的各种因素。此外，该数据集还包含47,452个用于计算机视觉研究的手术帧分割标注。MSTA数据集填补了当前超显微手术训练数据方面的空白，既可为手术机器人的发展提供支持，也能通过客观的性能评估帮助人类操作者提升技能。其庞大的规模和标准化设计为构建智能辅助系统以及制定超显微手术技能评估标准奠定了可靠基础。