CT-RATE-LT|医学图像分析数据集|零样本诊断数据集

CT-RATE-LT数据集由中国科学技术大学的研究团队创建，旨在解决3D医学图像分析中的零样本诊断问题。该数据集包含33个异常类型，其中15个是代表性不足的异常类型，扩展了原有的CT-RATE数据集。数据集通过结合临床报告和3D CT图像，利用大语言模型进行语义总结，提取高层次语义信息，并通过跨模态知识交互模块进行特征对齐。该数据集的应用领域主要集中在医学图像分析，特别是针对罕见疾病的零样本诊断，旨在提高模型在长尾分布数据上的泛化能力。

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数据集介绍

构建方式

CT-RATE-LT数据集的构建基于CT-RATE数据集，通过引入15种代表性不足的异常类别进行扩展。这些异常类别通过GPT-4从验证集中筛选，并由放射科医生手动校正以确保标注的准确性。数据集中的CT图像与放射学报告配对，涵盖了多种罕见疾病的诊断场景，旨在为零样本学习提供更具挑战性的测试环境。

特点

CT-RATE-LT数据集的特点在于其专注于长尾分布中的罕见异常类别，提供了15种代表性不足的疾病标签。这些标签在数据集中出现频率较低，能够有效评估模型在零样本诊断任务中的泛化能力。此外，数据集的构建结合了语义总结和跨模态知识交互，进一步增强了图像与文本特征的对齐能力。

使用方法

CT-RATE-LT数据集主要用于评估零样本学习模型在3D医学图像诊断中的性能。通过结合语义总结模块和跨模态知识交互模块，模型能够在不依赖额外标注的情况下进行疾病诊断。数据集的使用方法包括图像与文本特征的提取、跨模态对齐以及对比学习，最终通过余弦相似度等指标评估模型在零样本诊断和检索任务中的表现。

背景与挑战

背景概述

CT-RATE-LT数据集由Haoran Lai等人于2025年提出，旨在解决3D医学图像诊断中的零样本学习问题。该数据集基于CT-RATE数据集扩展，新增了15种罕见异常类别，专注于长尾分布中的少数类异常诊断。研究团队来自中国科学技术大学、斯坦福大学等机构，提出了桥接语义对齐（BrgSA）框架，通过跨模态知识交互模块（CMKI）和语义总结模块，显著提升了视觉-语言对齐的效果。该数据集的构建为医学图像分析领域提供了新的基准，特别是在零样本诊断和跨模态对齐方面具有重要影响力。

当前挑战

CT-RATE-LT数据集面临的挑战主要包括两个方面。首先，在领域问题方面，零样本学习在医学图像诊断中的应用仍存在显著的模态鸿沟，即视觉特征与文本特征之间的对齐不足，导致诊断精度受限。其次，在数据构建过程中，罕见异常类别的标注数据稀缺，且医学报告的复杂性和多样性增加了文本特征提取的难度。此外，3D医学图像的高维特性也使得特征对齐和跨模态交互更加复杂。这些挑战需要通过创新的算法设计和数据增强策略来克服，以实现更精准的零样本诊断。

常用场景

经典使用场景

CT-RATE-LT数据集在医学影像分析领域中被广泛用于零样本学习任务，特别是在3D CT影像的自动诊断中。该数据集通过结合视觉-语言对齐技术，能够在不依赖大量标注数据的情况下，实现对罕见疾病的诊断。其经典使用场景包括通过对比学习和大语言模型进行语义总结，从而提升影像与文本特征的对齐效果，进而实现高效的零样本分类。

衍生相关工作

CT-RATE-LT数据集衍生了一系列经典的研究工作，特别是在视觉-语言对齐和跨模态交互领域。基于该数据集的研究提出了多种改进模型，如Bridged Semantic Alignment (BrgSA)框架，通过语义总结和跨模态知识交互模块，显著提升了影像与文本特征的对齐效果。此外，该数据集还推动了3D医学影像分析技术的发展，衍生出如CT-CLIP、BIUD等模型，进一步扩展了零样本学习在医学影像中的应用范围。

数据集最近研究

最新研究方向

近年来，CT-RATE-LT数据集在医学影像分析领域的研究方向主要集中在零样本学习（Zero-shot Learning）和跨模态对齐（Cross-modal Alignment）上。随着深度学习技术的快速发展，传统的监督学习方法虽然在疾病分类和检测任务中取得了显著进展，但其依赖于大规模手动标注数据，限制了其在罕见疾病诊断中的泛化能力。零样本学习通过消除对大量标注数据的依赖，提供了一种更为高效的诊断途径。CT-RATE-LT数据集的研究重点在于如何通过视觉-语言对齐技术，实现无需额外标注的零样本诊断。特别是，Bridged Semantic Alignment (BrgSA) 框架的提出，通过语义总结和跨模态知识交互模块，显著缩小了视觉和文本特征之间的模态差距，提升了零样本诊断的准确性。这一研究方向不仅推动了医学影像分析的自动化进程，还为罕见疾病的诊断提供了新的解决方案，具有重要的临床意义。

相关研究论文

• Bridged Semantic Alignment for Zero-shot 3D Medical Image Diagnosis

  中国科学技术大学 · 2025年