科普|QSIprep:简化你的扩散MRI数据预处理之旅

文摘   2024-11-15 08:19   北京  


Vol.1

前言


扩散MRI(dMRI)是一种强大的成像技术,能够揭示脑白质纤维的微观结构,为神经科学研究带来重要的生物学信息。然而,复杂的数据预处理过程往往成为研究人员的一大挑战。对此,2021年,Matthew Cieslak等在nature methods发表了一篇名为《QSIPrep: an integrative platform for preprocessing and reconstructing diffusion MRI data》的文章,介绍了其研发的QSIprep。




Vol.2

QSIprep是什么


QSIprep 是一个开源工具,专门用于扩散MRI数据的预处理。它基于 Brain Imaging Data Structure (BIDS) 标准,旨在简化和标准化数据的预处理流程,从而提高科学研究的可重复性和可靠性。无论你是扩散MRI的新手还是经验丰富的科研人员,QSIprep 都能帮助你轻松完成繁琐的数据预处理。

QSIprep由神经影像学领域的专业团队开发,结合了多种最先进的算法与工具,如 ANTs、FSL 和 Dipy等,帮助研究者在扩散张量成像(DTI)、球形反卷积(CSD)等分析中取得更好的数据质量和更高的精度。

QSIPrep可以提高图像质量,无需额外的平滑




Vol.3

优势


1

自动化与标准化

QSIprep将复杂的预处理步骤自动化,包括头动校正、空间配准、磁场畸变校正等。这使得数据预处理流程不仅高效,而且符合标准化的操作要求,减少了人为误差。

2

高兼容性

QSIprep支持 BIDS 格式,这使得数据的组织和共享更加便捷。

3

质量控制

QSIprep的输出中包含了详细的质量控制(QC)报告。使用者可以快速检查各个预处理步骤的效果,从而确保数据的质量。

4

多种模型支持

QSIprep支持多种不同的扩散模型,包括经典的DTI、CSD等。这些模型可以更好地捕捉白质纤维的微结构信息,为神经系统疾病和脑网络的研究提供更多可能性。

支持多种采集方案



QSIPrep重建工作流程在不同的采样方案和重建方法中产生可比的输出




Vol.4

如何使用


1

准备数据

首先,按照 BIDS 标准组织扩散 MRI数据。BIDS是一个开放的数据结构规范,帮助研究者更好地整理和描述数据。

2

安装与运行

QSIprep可以通过 Docker 或Singularity进行安装,这些容器技术可以确保软件环境的一致性,减少因系统差异而导致的问题。安装完成后,只需简单地通过命令行运行QSIprep,指定数据的输入路径和一些基本参数。

3

检查输出

预处理完成后,QSIprep会生成详细的报告文件和质量控制图表,帮助快速检查每一步处理的效果和质量。



参考文献:

Brain Imaging Data Structure 1.10.0


Cieslak M, Cook PA, He X, et al. QSIPrep: an integrative platform for preprocessing and reconstructing diffusion MRI data. Nat Methods. 2021;18(7):775-778. doi:10.1038/s41592-021-01185-5


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文稿:Lee

排版:Peruere
责编:Wink
审核:摘星

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