FSL 是什么?
全名是: FMRIB's Software Library
- FMRIB 是 英国牛津大学脑功能磁共振成像中心,FSL 则是他们开发的一个软件库。
- 由 Stephen Smith 教授开发,发布于 2000年
- 适用于所有操作系统
- 用于结构 MRI、功能 MRI(任务、静息)、扩散 MRI的分析
- MRI, CT数据的预处理和分析
- MRI, CT数据的查看
具体地,可以分为以下4类功能
1 结构 MRI
- 配准: linear (FLIRT) & non-linear (FNIRT)
- 脑组合分割/提取: brain segmentation/extraction (BET)
- 组织类型分割: tissue type segmentation (FAST)
- 皮层下结构分割: subcortical structures segmentation (FIRST)
- 体素 GM 密度分析: voxelwise GM density analysis (FSLVBM)
- 萎缩估计: atrophy estimation (SIENA)
2 . 功能 MRI
- 运动校正: motion correction (MCFLIRT)
- EPI失真校正: EPI distortion correction (FUGUE, PRELUDE)
- 基于模型的分析: model-based analysis (FEAT)
- 无需模型的ICA分析: model free ICA-based analysis (MELODIC)
- 灌注贝叶斯分析: Bayesian analysis of perfusion, ASL data
(FABBER, VERBENA, BASIL)
3 弥散 MRI
- 失真校正: distortion correction (TOPUP)
- 涡流校正: eddy current correction (EDDY)
- 弥散工具箱: diffusion toolbox (FDT)
- 空间统计: tract-based spatial statistics (TBSS)
4 其他
前三个功能都是针对特定研究人群的,但是其他里面的小工具适合处理MRI,CT等图像,实用性非常强。
FSL 的应用举例
1. 分割之--大脑图像提取/去头骨
普通扫描的大脑图像包含非常多的组织,如图所示
除了大脑组织以外,还包括皮肤,头骨,眼球,嘴巴,喉腔等解剖结构,这些结构会影响我们对大脑的分析。因此,希望对脑组织和非脑组织进行自动分割。
这里就可以用到
bet
功能,该过程可以叫 [去骨/脑组织提取]
从图上来看,操作也是非常简单,一句命令就搞定了。图片上有橘色和紫色区域就是提取出的脑组织。
2. 分割之--组织分割
上述中,我们只是把脑组织从图像里分割出来,更进一步,我们可以对脑实质进行分割,分割出白质(WM),灰质(GM)以及核团(CSF)。
该任务就相当于是对大脑组织进行三类分割。
这里就可以用到FAST
功能。
3. 配准
配准功能也是非常强大,内置了很多个标准空间。
这里使用的功能
FLIRT:线性变换
, FNIRT:非线性变换
但是,无论是分割还是配准,都有局限性:只对 MRI 脑数据有作用,因为FSL 本身就是脑影像数据处理软件。
那我们不做 MRI 脑数据,这个工具还能干什么呢?
以下简单介绍一些通用功能:
4. 使用FSLeyes查看图像
该工具有点类似 PS 工具,可以叠加好几个图层进行显示。比如底层是原始图像,上面一层是分割结果。
该功能推荐程度:⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
以后会详细介绍FSLeyes的使用。这里做一个简单了解。
5. Fslutils 工具包
FSLUTILS
是一组有用的命令行实用程序,允许分析和 Nifti 格式数据集进行转换、处理等。可以同时处理 3D 和 4D 数据。对于这些程序中的每一个,只需键入程序名称即可获得使用帮助。
列举几个常用命令:
- fslcpgeom - 将标题信息的某些部分(图像尺寸、体素尺寸、体素尺寸单位字符串、图像方向/)从一个图像复制到另一个图像
- fslinfo - 报告 Nifti 数据的头文件信息
- fslmaths - 简单但功能强大的程序,允许对图像进行数学处理
- fslmerge - 合并多个图像文件
- fslroi - 从图像中提取感兴趣区域 (ROI)
- fslslice - 将 3D 文件拆分为许多 2D 文件(沿 z 轴)
- fslsplit - 将一个 4D 文件分割成许多 3D 文件
- fslorient - 报告图像的采集方向信息
以上只是对 FSL 的一个简单介绍,FSL 常用工具的入门很容易。但是要使用 FSL 进行神经影像的分析会有难度。
如果想要更好的学习,提供以下几个链接,读者可自学。
FSL 实用链接
如果你觉得这个功能实用,欢迎阅读下次安装教程~~
请持续关注,后续会详细介绍几个实用功能的用法,包括 FSLeyes, 脑组织分割,配准,Fslutils工具包常用功能。