# CEUS 定量

读者：要跑一次 CEUS 定量、或者要看它的产物和失败清单的人。这一步对交付包里检查全部通过的病例（编号、文件、取值、跨表一致等检查，即「装配两个库」里的 C01–C13，见 `装配两个库.md` 第四节；每例恰好一段视频），逐例读超声造影视频，圈出病灶、画出亮度曲线、拟合、挑关键帧、算灌注指标，结果写进 `runs/ceus/<运行号>/`，再由「装配两个库」装进给超声专家看的那部分资料（「两个库」是给 AI 专家看的资料库和只给评价用的标准答案库；资料库按临床、超声、MR 三路分开，每个专家只看自己那一路）。它在整条流水线里的位置见 `../explanation/结构.md` 第二部分，9 个步骤和关键帧的定义见第四部分，各函数见第八部分；为什么这样设计见 `../任务书/02-CEUS定量.md`。

## 先认识几个词

- **CEUS**（超声造影）：往静脉推注（快速注射）造影剂后连续录下的超声视频。超声机录像时屏幕左右各一半：一半是**造影画面**（造影剂到了就变亮），另一半是普通**灰阶画面**（常规黑白 B 超，显示组织结构，不随造影剂变亮）。哪一半是造影画面，各例不一定相同，程序按哪一半有绿框来认。两半中间的分界叫**分屏线**。
- **扇形区**：每一半画面里真正有超声图像的扇形区域，四周是黑边、文字和刻度。
- **绿框**：医生在造影画面上画的病灶框，烧录在视频里，是 CEUS 定量的输入（它在最终轮廓里占多大分量见 `../待定问题/01-医生画的绿框能否作为输入.md`）。
- **紫圈**：医生用紫色轮廓圈的一块正常胰腺，作对照用（个别病例圈的不是胰腺或没有圈，见 `../待定问题/08`）。程序算出的曲线里叫 `roi_pan`。
- **ROI**（感兴趣区）：程序最终圈出的病灶区域。**暗区**：病灶里装囊液、不进造影剂、一直发黑的部分。
- **配准**：估出左半画面局部坐标到右半画面局部坐标的平移 (dx, dy)（方向固定是左到右，与哪一半是造影画面无关），让两半里同一个解剖位置对上。程序在造影画面上找绿框，挪到灰阶那一半交给分割模型，分割完再把轮廓挪回造影那一半采亮度，挪的就是这个平移。在灰阶那一半分割，是因为造影画面里病灶边界随造影剂进出时明时暗，灰阶画面上边界稳定（沿用旧代码，任务书 02「先认识几个词」）。配准错了不会报错，只会让亮度采在病灶旁边，所以全量运行之前要做一轮**目视核对**（第二节）。
- **提示帧**：绿框位置或形状明显变化的那几帧，第 2 步挑出，交给分割模型告诉它「病灶在这里」。
- **MedSAM2**：医学图像分割模型，给它几帧提示帧上的病灶框，它把病灶轮廓传播到整段视频的每一帧。要用显卡，是最慢的一步（第 3 步）。怎么装见 `开发环境.md`。
- **TIC**（时间-强度曲线）：ROI 平均亮度随时间的变化，造影剂进来变亮、洗出变暗。程序用 Lognormal（对数正态）形状的光滑曲线去拟合它，拟合要过一道**质量门**（拟合优度等门槛，见 `ceus.yaml` 的 `tic_analysis.fitting`）才算成功。病灶有两条曲线（整体、去掉暗区），两条都过了质量门才算**病灶拟合成功**，D1–D4 和灌注指标都要它。
- **灌注指标**：从拟合曲线算出的 11 个数（峰值强度、达峰时间、洗入速率等），口径仿照商用造影定量软件 VueBOX（`结构.md` 第四部分）。
- **关键帧与槽位**：按 TIC 挑出的 7 个时刻的画面，每个时刻叫一个槽位：B0（刚开始变亮之前）、D1（开始变亮）、D2（变亮最快）、D3（最亮）、D4（变暗最快）从拟合曲线上取；F1、F2 是推注后第 20、60 秒。详细定义见 `../explanation/结构.md` 第四部分的关键帧表。
- **推注时间 X**：超声表的「推注开始时间s」，含义是视频第 0 秒时已经推注了多少秒（不是「第几秒开始推注」），交付时已检查是非负整数。F1 取视频第 20 − X 秒，F2 取第 60 − X 秒。
- **第 N 步**：一段视频依次经过的 9 步：1 解码、分屏与两半配准，2 找绿框、选提示帧，3 MedSAM2 分割，4 整理轮廓，5 找暗区，6 TIC 采样，7 拟合，8 关键帧，9 灌注指标（`结构.md` 第四部分的表）。
- **运行号**：格式同构建号，`YYYYMMDD-HHMMSS-<git 短哈希>`，工作区有未提交改动时末尾加 `-dirty`（见 `装配两个库.md` 第三节「构建号」）。要写进论文的运行应在干净的工作区上跑。

## 一、整体顺序

1. 改 `config/ceus.yaml`（一般不用改；字段的定义和出处写在文件注释里）。
2. `ceus_align_review.py render` 出配准核对图（不用显卡）。
3. 派两个子 Agent 各自判读，写 `verdicts_a.csv`、`verdicts_b.csv` 到这次出图的运行目录。
4. `ceus_align_review.py score` 计分，得到 `review.csv`。
5. 把 `ceus.yaml` 的 `paths.align_review` 改成这份 `review.csv` 的路径。
6. 在 tmux 里跑 `ceus_quant.py`，得到 `runs/ceus/<运行号>/`。
7. 把 `config/build.yaml` 的 `ceus_run` 指向这个运行目录，重新构建两个库（`装配两个库.md`）。

全部命令在仓库根目录下敲。两个脚本都只接收配置文件路径（`score` 只接收出图的运行目录），不能在命令行单独改某个参数（`结构.md` 第五部分「配置」）。终端只打印计数，不打印视频号，可以贴进汇报。

## 二、配准的目视核对

为什么要做、为什么用子 Agent 而不是人、为什么混阴性对照，见任务书 02「配准的目视核对」。负责人 2026-10-16 同意由子 Agent 判读、负责人不看。

### 1. 出图

```bash
uv run python scripts/ceus_align_review.py render --config config/ceus.yaml
```

只做第 1 步。对第 1 步成功的每例出两张图，都只截两半扇形区的范围：

- `<编号>_checker.png`（棋盘拼图）：左半和按配准平移过来的右半像棋盘一样交替拼接。对齐时，血管、器官轮廓跨过格子交界处是连续的；没对齐时在交界处错开。
- `<编号>_edges.png`（边缘叠加图）：左半的边缘画红色，右半平移过来的边缘画绿色，重合处红加绿成黄色。对齐时大部分是黄色；没对齐时红线、绿线成对平行错开。医生画的绿框、紫圈只出现在其中一半，它们的边缘不参与比对。

另随机挑几例，把配准故意错开一段距离，出同样的两张图当**阴性对照**（例数、错开距离区间、随机数种子在 `ceus.yaml` 的 `align_check` 段）。全部图按打乱的三位编号命名，编号和「哪一例、是不是对照、用的 (dx, dy)、视频 SHA-256」的对照写在 `key.csv`。成功例数少于对照例数时脚本报错。

第 1 步就失败的病例不出图，记在这次出图目录的 `failed.csv`（列同第五节）；它们在全量运行里同样会在第 1 步失败。

### 2. 判读

派两个互不知情的全新子 Agent，各自看完 `images/` 下的全部图，写一份判读表。prompt 要点：

- 只给 `images/` 目录的路径，让它只读这个目录；不给、不提 `key.csv`，**不提有阴性对照，也不提比例**（提了它就会去猜哪几张是对照）。
- 说明两种图怎么看（上一小节的两条），同一编号的两张图合起来判一次。
- 每个编号只判三档：`对齐`、`没对齐`、`看不清`，外加一句依据（例如「血管在棋盘交界处错开」）。
- 只写编号、判定和依据，不抄图上的任何文字：帧上烧录了拼音姓名、检查号等（`AGENTS.md` 硬性约束 3）。
- 写进运行目录的 `verdicts_a.csv`（第一个）或 `verdicts_b.csv`（第二个），用 Python 的 `csv` 模块写（依据里有逗号也不会错列），UTF-8 **不带 BOM**（计分脚本逐字比对表头，BOM 会让表头对不上而报错），表头恰好是 `编号,判定,依据`，编号写成和文件名一样的三位数字（如 `001`），每个编号恰好一行。
- 本机 `grep`、`find` 用 `/usr/bin/` 下的版本；要用浏览器只能无头模式。

### 3. 计分

```bash
uv run python scripts/ceus_align_review.py score --run-dir runs/ceus_align/<运行号>
```

- 判读表的表头、编号集合、判定取值不合规就报错，改判读表再跑。
- 任一张阴性对照被任一人判成「对齐」或「看不清」，这次核对**作废**：不写 `review.csv`，退出码 1。作废后不放宽标准、不换说法让子 Agent 重判同一批图（任务书 02），在汇报里写明，下一步由负责人定。
- 对照全部判出来了，写 `review.csv`：每个真实病例一行，列是 `video_sha256, dx, dy, passed, verdict_a, verdict_b`。两人都判「对齐」才 `passed` 为 true，其余（含有人判「看不清」）为 false。终端打印通过、不通过、有人判看不清、两人不一致各几例。
- `review.csv` 已存在时报错，不覆盖。

### 4. 接进配置

把 `config/ceus.yaml` 里 `paths.align_review` 改成 `runs/ceus_align/<运行号>/review.csv`（文件里原来是一个占位路径，不改的话全量运行一开始就因找不到文件停下）。

### 什么时候要重做核对

全量运行时，`ceus_quant` 按视频的 SHA-256 在 `review.csv` 里查每例，并核对这次算出的 (dx, dy) 和表里记的相同。下面几种情况会让它整次停下，这时要重新出图、判读、计分：

- 报「配准目视核对表里没有这段视频」：交付包换了视频，或指错了 `review.csv`。
- 报「配准结果 … 与目视核对表里的 … 不同」：改了影响第 1 步的参数（`ceus.yaml` 的 `views`、`registration`、`prompt_source`、`pan_source` 段；后两段是绿框、紫圈的颜色范围，第 2 步找绿框用它们，第 1 步配准时也用它们把绿框紫圈像素先修补掉）或配准代码，核对的已不是这次跑的东西。

## 三、全量运行

要跑一阵子，放进 tmux，日志写到文件：

```bash
mkdir -p work/logs
tmux new -s ceus 'uv run python scripts/ceus_quant.py --config config/ceus.yaml 2>&1 | tee work/logs/ceus_quant-$(date +%Y%m%d-%H%M%S).log'
```

- 跑的是交付包里检查全部通过的病例（C01–C13）。C14 查的是医生截的那张超声关键图（不是程序挑的关键帧）能否保真重编码，它在构建时才查，被它跳过的病例这里照跑，构建时不用就是了。
- 每例打印一行 `[第几例/总数] 完成` 或 `失败在第 N 步`。跑完打印：运行目录、病例总数、成功数、按步分的失败数、关键帧按槽位分的定位数、分割缓存命中数、耗时、显存峰值。
- 不花钱（不调模型 API），要本机显卡（`ceus.yaml` 的 `segment.device`）。分割结果有缓存，第 3 步的输入和参数不变时，再跑一次不再调显卡，只重算 CPU 上的第 4–9 步。
- 只落在一例上的问题（第五节的表）记进 `failed.csv`，接着跑下一例；其余错误整次停下，留下 `.partial` 目录（第四节）。

## 四、产物在哪

### 配准核对 `runs/ceus_align/<运行号>/`

```
images/<编号>_checker.png、<编号>_edges.png
key.csv              编号 → 视频号、是否对照、所用 (dx, dy)、视频 SHA-256（不给判读者）
failed.csv           第 1 步就失败的病例
snapshot/            snapshot.json（git 状态、开始时间等）、ceus.yaml 原文、finished.json（结束时间）
verdicts_a.csv、verdicts_b.csv   判读（第二节第 2 步写进来）
review.csv           计分结果（第二节第 3 步写出，作废时没有）
```

### 全量运行 `runs/ceus/<运行号>/`

```
failed.csv
snapshot/
  snapshot.json      git 状态、uv.lock 和各配置文件的 SHA-256、开始时间（开跑时就写）
  ceus.yaml          这次所用配置的原文（开跑时复制，这次运行读的就是这份副本）
  align_review.csv   这次所用的配准核对表原文（同上）
  segment.json       权重文件 SHA-256、MedSAM2 提交号、设备
  finished.json      结束时间、显存峰值、分割缓存命中数（跑完才写；没有它说明没跑完）
<视频号>/            每个成功的病例一个目录，失败的没有
  summary.json       视频 SHA-256、推注时间、配准结果、四条曲线的拟合、灌注指标、紫圈检出率、7 个槽位的定位
  trajectory.npz     逐帧轮廓（两半的 ROI、暗区、背景圆）
  tic_curves.npz     逐帧的曲线数值
  tic.png            曲线图（第七节）
  overlay.mp4        带轮廓的回放视频（第六节）
  keyframes/<槽位>.png  定位到的关键帧整幅原始画面（左右两半都在），未定位的槽位没有文件
```

`summary.json` 里与人工检查最相关的几处：`registration`（第 2 步定出的哪一半是造影画面，第 1 步两种配准方法即互相关、模板匹配各自的估计和差值）；`fits.<曲线>.success`、`failure_reason`（拟合过没过质量门、为什么）；`pan_detected_fraction`（多少比例的帧认出了紫圈）；`anchor_frames.<槽位>.status`、`reason`（第七节）。四条曲线是 `roi_all`（病灶整体）、`roi_perf`（病灶去掉暗区）、`roi_pan`（紫圈）、`background_circle`（程序在病灶外自动挑的一小块背景圆）。

### 分割缓存 `work/segment_cache/<键>/masks.npz`

第 3 步的逐帧病灶掩码。键是「视频 SHA-256 + 第 1–3 步的参数 + 权重 SHA-256 + MedSAM2 提交号」的哈希，键相同就直接读缓存。`work/` 整个可以删掉，代价是下次重新调显卡。

### `.partial` 是什么

三处都是先写进 `<名字>.partial/`，写完再改名：

- `runs/ceus/<运行号>.partial/`、`runs/ceus_align/<运行号>.partial/`：那次运行中途停下了。不会被自动删，留着查原因；查完删不删先问负责人（运行产物只追加，`AGENTS.md`「两档标准」）。构建拒绝 `.partial` 结尾的 `ceus_run`。
- `work/segment_cache/<键>.partial/`：那一例分割写到一半时停下了。它会让下次跑到这一例时报错，**直接删掉**它再跑（`work/` 可以删掉重算）。

目标目录已存在时报错、不覆盖；运行号带到秒，正常不会重名。

## 五、failed.csv 怎么看

三列：`video_id`（视频号）、`step`（失败在第几步）、`reason`（原因，原文是代码里的报错消息）。UTF-8 不带 BOM，用 Excel 直接打开中文可能乱码，用编辑器或导入时选 UTF-8。只有终端打印的计数可以贴进汇报；`video_id` 是病例标识，不进文档、提交说明和 Linear。

| 第几步 | `reason` 里的关键词 | 意思和常见原因 |
| --- | --- | --- |
| 1 | `cv2 打不开视频`、`非法 fps`、`非法元数据`、`时间戳`、`解码帧数 … 与容器记录的帧数 … 不一致` | 视频解码失败：文件损坏、编码不常见，或容器里记的帧数、时间戳不可信。用播放器打开看能不能放完 |
| 1 | `未找到稳定暗缝`、`落在搜索 band … 外`、`宽度退化`、`左右宽度比` | 分屏线找不到：画面中部没有一条明显暗缝（例如不是左右分屏录的、单画面录像），或找到的线把画面切得一边太窄。搜索范围在 `ceus.yaml` 的 `views` 段 |
| 1 | `找不到扇形区` | 某一半画面没有随时间变化的区域（例如这一半是静止的） |
| 1 | `可用的模板块只有 … 块` | 左半扇形太小或太暗，模板匹配凑不够块 |
| 1 | `两半配准不一致` | 互相关和模板匹配两种方法估出的平移相差超过 `registration.max_disagreement_px`，不知道该信哪个 |
| 1 | `配准目视核对未通过` | 配准算出来了，但核对时两个子 Agent 没有都判「对齐」（含有人判「看不清」） |
| 2 | `左右两半都找到绿框` | 两半各自都选出了提示帧，定不出哪一半是造影画面；可能灰阶那一半也有颜色接近绿框的东西 |
| 2 | `左右两半都没有找到绿框` | 视频里没有绿框，或颜色、面积没达到 `prompt_source` 段的门槛 |
| 4 | `未产出任何有效 ROI 轮廓` | 分割在每一帧都没出像样的掩码 |

几点说明：

- 病灶拟合没过质量门**不算失败**：这一例照常有结果目录，D1–D4 记为未定位，灌注指标写 null，原因写在 `summary.json`；F1、F2 照常按推注时间取。个别槽位未定位也不算失败。
- 不进 `failed.csv`、而是整次停下的：配准核对表对不上（第二节末）、MedSAM2 报错（如显存不够、权重找不到）、重新解码时读不到关键帧、配置写错。报错信息在终端和日志里，留下 `.partial`。
- 失败的病例构建时按 C15 整例跳过（`装配两个库.md` 第四节）；要不要改成「超声不可评价、仍参与会诊」等 `../待定问题/03-病例排除标准.md` 定。

## 六、overlay.mp4 怎么看

整段视频的回放，左右两半都在，程序画的线叠在原始画面上（医生烧录的绿框、紫圈也照常可见）：

| 颜色 | 画在哪一半 | 是什么 |
| --- | --- | --- |
| 黄色轮廓 | 造影画面 | 病灶 ROI，**亮度就在这里面采**（TIC 来自它） |
| 绿色轮廓 | 灰阶画面 | 分割那一半的 ROI（MedSAM2 在这一半上分割） |
| 橙红色轮廓 | 造影画面 | 暗区（`roi_perf` 采样时去掉的部分） |
| 青色圆 | 造影画面 | 背景圆（`background_circle`） |

看什么：

- **黄色轮廓是否始终落在病灶上**：从开头到造影剂洗出，轮廓贴着病灶边界走，探头移动时跟着病灶动，不跳到旁边的组织或血管上。前后两三秒的轻微漂移可以接受，整段偏在一边就是有问题。
- **黄、绿两个轮廓圈的是不是同一块解剖结构**：两半里病灶的形状、位置应对得上。对不上说明配准错了，即使目视核对通过了也要报告。
- **橙红色暗区是否在病灶内部、而且确实一直发黑**：暗区盖住了明显变亮的部分，`roi_perf` 的曲线就不可信。
- **青色圆是否在病灶外的组织里**，不落在黑边、文字或病灶上。

## 七、tic.png 怎么看

横轴是视频时间（秒），纵轴是灰度强度。

- **曲线**：蓝色 `roi_all`（病灶整体）、橙色 `roi_perf`（病灶去暗区）、紫色 `roi_pan`（紫圈）。细的带点线是逐帧原始数值，粗实线是过了质量门的 Lognormal 拟合。病灶曲线拟合没过就不画粗线；紫圈拟合没过时画成虚线并标 `QC rejected`，便于复核。背景圆的曲线不画。
- **竖虚线**：D1（红）、D2（绿）、D3（紫）、D4（蓝），标签形如 `D1 model`（model 指取自拟合模型），画在从 `roi_perf` 拟合曲线算出的时刻上，病灶拟合没成功时不画；算不出时刻的不画。标签后带 `[状态]` 的，表示时刻算出来了，但这个槽位没定位到帧（状态含义见本节末）。B0、F1、F2 不画在图上，看 `summary.json`。

看什么：

- 粗线是否贴着原始点走，尤其是上升段和峰。贴不住而又过了质量门，记下来报告。
- D1 是否在曲线刚开始抬头处，D2 在上升最陡处，D3 在峰顶，D4 在下降最陡处。
- 没有粗线、也没有竖线：病灶拟合没过质量门，原因看 `summary.json` 的 `fits.roi_all.failure_reason`、`fits.roi_perf.failure_reason`。
- 曲线在开头就已经很高（没有变亮之前的平台），说明录像开始时造影剂已经到了。这时 `summary.json` 的 `early_truncation_flag` 为 true（`roi_all`、`roi_perf`、`roi_pan` 中有一条凑不出足够长的增强前基线，即造影剂到达前那段平稳的亮度），B0 往往未定位。

`summary.json` 里每个槽位的 `status`：`ok`（定位到了）；`anchor_undefined`（这个时刻本身算不出来，例如病灶拟合没过质量门、曲线升不过到达门槛即判定「造影剂到了」的亮度门槛（`anchor_frames.arrival`）、开头没有稳定基线时的 B0）；`not_covered`（时刻落在视频有效帧之外，例如推注后 20 秒早于视频开头，或峰后录得不够长、D4 落在录像结束之后）；`no_frame_in_window`（时刻在视频内，但容差窗口里没有可用帧）；`no_ordered_frame`（窗口里有帧，但都被时间更早的槽位占用了，再取会打乱先后顺序）。`reason` 一栏写具体原因。容差窗口在 `ceus.yaml` 的 `tic_analysis.anchor_frames` 段。

## 八、装进资料库

把 `config/build.yaml` 的 `ceus_run` 改成 `runs/ceus/<运行号>`，再按 `装配两个库.md` 第二节构建并跑泄露扫描。构建只认跑完的运行目录（不是 `.partial`，有 `failed.csv` 和 `snapshot/snapshot.json`），并核对它确实跑在这份交付包上：快照 `ceus.yaml` 的 `paths.delivery_dir` 与 `build.yaml` 的是同一路径，每个成功病例 `summary.json` 里的视频 SHA-256 和推注时间与交付包一致，任一条不符整次停下。旧代码跑出、`summary.json` 里没有 `video_sha256` 的运行目录不能用，要重跑；资料库里装哪些字段、哪些图，见 `结构.md` 第四部分和 `装配两个库.md` 第三节。

## 九、注意

- `runs/`、`work/`、`data/` 都不进 git。`key.csv`、`failed.csv`、各病例目录名里有视频号（视频号里带病例号），帧上烧录了姓名拼音和检查号；文档、提交说明、Linear 和汇报里只写计数、运行号和文件路径的结构，不写视频号。
- 把图发给子 Agent 之外的外部模型服务，先问负责人（`AGENTS.md` 硬性约束 3）。
- 要写进论文的数字，追到具体的 `runs/ceus/<运行号>/`（`AGENTS.md` 硬性约束 5）。