freeroi在功能磁共振roi分析中的應(yīng)用

在應(yīng)用ROI分析的研究中，ROI的確定方式主要有以下幾種根據(jù)解剖圖譜確定ROI根據(jù)功能激活區(qū)確定ROI以確定坐標(biāo)點(diǎn)為中心生成規(guī)則ROI前言目前一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)打開一個(gè)terminal輸入freeroi，鍵入回車，開啟程序點(diǎn)擊File->Openstandardvolume，打開一個(gè)結(jié)構(gòu)像FreeROI使用方法目前二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)FreeROI使用方法圖像區(qū)：以不同的形式呈現(xiàn)圖像在不同的圖像顯示形式間切換導(dǎo)入新volume；刪除已載入的volume；新建空白volume；保存volume數(shù)據(jù)到文件；目前三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)FreeROI使用方法改變volume的排列順序；設(shè)置激活值閾限；設(shè)置volume顯示顏色；顯示當(dāng)前鼠標(biāo)選擇點(diǎn)坐標(biāo)目前四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)由腦結(jié)構(gòu)圖譜生成ROI目前五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)載入HarvardOxford-cort-maxprob-thr25-2mm.nii.gz文件，顯示顏色為rainbow。假設(shè)我們想針對(duì)特定腦區(qū)開展研究選中HarvardOxford模板點(diǎn)擊工具欄ROItoolset一項(xiàng)，彈出對(duì)話框根據(jù)需要選擇腦區(qū)，提取ROI由腦結(jié)構(gòu)模板生成ROI目前六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)基于當(dāng)前的研究結(jié)果，我們還沒(méi)有準(zhǔn)確的找到大腦功能區(qū)和結(jié)構(gòu)腦區(qū)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，結(jié)構(gòu)腦區(qū)的劃分程度相對(duì)較粗，一個(gè)結(jié)構(gòu)腦區(qū)中可能同時(shí)包含多個(gè)功能腦區(qū)。以上問(wèn)題要求我們，要想獲得更加精細(xì)的功能腦區(qū)，就需要根據(jù)功能激活圖，選取ROI。ROI的功能一致性目前七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)利用FSL選取FFA目前八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)通過(guò)手畫ROI的操作，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中主要有兩個(gè)問(wèn)題畫筆的大小不容易選取，很難準(zhǔn)確的只把激活區(qū)畫上；如果要畫多個(gè)ROI，我們需要自己記住各個(gè)ROI的編號(hào)，畫ROI時(shí)容易用錯(cuò)標(biāo)記值。如何改進(jìn)當(dāng)前的工作流程目前九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)基于激活圖手畫ROI目前十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)Label配置表目前十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)點(diǎn)擊Newvolume，新建一個(gè)空白的數(shù)據(jù)選中新生成的數(shù)據(jù)在工具欄上選擇voxeledit在labelconfigcenter中選擇畫筆的刷子大小在labelconfigcenter選擇要標(biāo)記成的label使用FreeROI手畫ROI目前十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)我們畫完，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)畫上的區(qū)域要比激活區(qū)大，很多未激活的區(qū)域也被劃入了ROI。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們加入了新的功能：將ROI與激活圖取交集。選中我們畫的ROI所在圖像點(diǎn)擊工具欄上intersection的圖標(biāo)，彈出對(duì)話框使用FreeROI手畫ROI目前十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)通過(guò)以上改進(jìn)，手畫ROI的工作流程得到了很大改善。為了進(jìn)一步減少研究者的工作量，我們還開發(fā)出一套半自動(dòng)化的ROI提取流程。目前十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)半自動(dòng)化提取fROI目前十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)半自動(dòng)化ROI提取流程激活圖分割分割結(jié)果目前十六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)選擇testdata，設(shè)置好激活值閾限（2.3），點(diǎn)擊watershed圖標(biāo)（水滴圖標(biāo)）。利用FreeROI提取ROI目前十七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)使用分水嶺算法分割激活圖目前十八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)在圖像列表中，選中分割后的圖像點(diǎn)擊工具欄上的ROItoolset，彈出對(duì)話框在左側(cè)邊條中，labelconfigcenter的下拉框中選擇face一項(xiàng)，在下面的列表中，選中r_pFus。之后，我們將選擇分割后的區(qū)域，并將其標(biāo)記為r_pFus.使用ROI工具提取ROI目前十九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)使用ROI工具提取ROI目前二十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)如果在標(biāo)記時(shí)，發(fā)現(xiàn)選擇了錯(cuò)誤的label，可以通過(guò)ROIedit的功能對(duì)錯(cuò)誤及時(shí)修正選中要修改的圖像（R_FFA）在工具欄上選擇ROIedit在labelconfigcenter選擇要標(biāo)記成的label如要?jiǎng)h除某個(gè)ROI，則選擇‘0Unknown’若要更改某個(gè)ROI的標(biāo)記值，則選擇要改成的label直接點(diǎn)擊要修改的ROI，對(duì)其進(jìn)行處理修改ROI的值目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)在實(shí)際研究中，除了直接將激活區(qū)作為ROI提取出來(lái)這種研究方式外，還可能會(huì)以激活的峰值點(diǎn)為中心做一個(gè)規(guī)則的（小球或立方體）ROI。優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)手畫ROI方法更加客觀目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)生成規(guī)則ROI目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)這里，我們將前面提取的右側(cè)FFA的peak點(diǎn)找到，并以它為中心，生成一個(gè)立方體的規(guī)則ROI。提取規(guī)則ROI從FFA的激活區(qū)中提取peak以FFA的peak為中心生成立方體將FFA的激活區(qū)從全腦激活圖中提取出來(lái)目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)選中激活圖（testdata），點(diǎn)擊工具欄上intersection圖標(biāo)，彈出對(duì)話框。設(shè)置如上圖，點(diǎn)擊Run運(yùn)行。生成的testdata_R_FFA中，只含有右側(cè)FFA的激活區(qū)。提取FFA激活區(qū)目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)選中激活圖testdata_R_FFA，點(diǎn)擊工具欄localmax圖標(biāo)，彈出對(duì)話框。設(shè)置如上圖，點(diǎn)擊Run運(yùn)行。在生產(chǎn)的testdata_R_FFA_lmax數(shù)據(jù)中，只有FFA的peak點(diǎn)提取FFA的peak點(diǎn)目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)選中testdata_R_FFA_lmax，點(diǎn)擊工具欄RegualrROI圖標(biāo)，彈出對(duì)話框。設(shè)置如上圖，點(diǎn)擊Run運(yùn)行。生成的新數(shù)據(jù)中，是以右側(cè)FFA的peak點(diǎn)為中心，以4個(gè)體素為邊長(zhǎng)的立方體。提取規(guī)則ROI目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)Facelocalizer利用ROI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析facesceneobjectscrambled目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)選中之前獲得的R_FFA的圖像，點(diǎn)擊保存按鍵，可將圖像保存為nifti文件，用于后續(xù)分析。打開一個(gè)新的terminal，進(jìn)入tutorial_data目錄使用命令從testdata_raw_condition數(shù)據(jù)中提取右側(cè)FFA在四種原始條件下（face，object，scene和scrambledobject）的平均反應(yīng)。利用ROI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析fslmeants–itestdata_raw_condition.nii.gz–mR_FFA.nii.gz–oR_FFA.log目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)利用ROI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析目前三十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)簡(jiǎn)便的ROI提取操作優(yōu)化的手畫ROI功能半自動(dòng)化提取ROI流程基于激活peak點(diǎn)，生成規(guī)則ROI多種數(shù)據(jù)可視化方式總結(jié)：FreeROI主要功能目前三十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)致謝劉嘉甄宗雷目前三十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)致謝劉嘉課題組全體目前三十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于十三點(diǎn)黃利皆huanglijie.sealgmail楊澤天z