Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
FreeSurfer
Brainanim.gif
Разработчики)Центр биомедицинской визуализации Мартинос
Стабильный выпуск
7.1
Репозиторий
Отредактируйте это в Викиданных
Операционная системаLinux или Mac OS X
ТипАнализ данных нейровизуализации
ЛицензияЛицензия на программное обеспечение FreeSurfer [1]
Веб-сайтFreeSurfer
Снимок экрана приложения FreeView, включенного в FreeSurfer.

FreeSurfer - это пакет программного обеспечения для визуализации мозга , изначально разработанный Брюсом Фишлем, Андерсом Дейлом , Мартином Серено и Дугом Гревом. [2] Разработка и сопровождение FreeSurfer теперь главная ответственность Лаборатории вычислительной нейровизуализации [3] в Athinoula А. Мартинос Центра биомедицинской визуализации . FreeSurfer содержит набор программ с общей направленностью на анализ изображений магнитно-резонансной томографии (МРТ) ткани головного мозга. Это важный инструмент в функциональном картировании мозга и содержит инструменты для проведения как объемного, так и поверхностного анализа. [4]FreeSurfer включает инструменты для реконструкции топологически правильных и геометрически точных моделей серо-белой и пиальной поверхностей, для измерения толщины кортикального слоя, площади поверхности и складки, а также для вычисления межсубъектной регистрации на основе рисунка кортикальных складок.

40,965 копий программного пакета FreeSurfer были зарегистрированы для использования в июле 2019 года [5] , и это является основным инструментом в обработке трубопроводов проекта человеческого Коннектом , [6] Великобритании биобанк , [7] мозг подростка когнитивного развития Исследование [8] и Инициатива по нейровизуализации болезни Альцгеймера . [9]

FreeSurfer трансформирует корковые поверхности в сферы для облегчения межпредметных сравнений.

Использование [ править ]

Поток обработки FreeSurfer управляется сценарием оболочки, называемым recon-all . [10] Сценарий вызывает компонентные программы, которые организуют необработанные изображения МРТ в форматы, легко используемые для морфометрического и статистического анализа. FreeSurfer автоматически сегментирует объем и разбивает поверхность на стандартизованные области интереса (ROI). Freesurfer использует морфированный сферический метод для усреднения по предметам для статистического ( общая линейная модель ) анализа с помощью инструмента mri_glmfit [11] . FreeSurfer содержит ряд пакетов, позволяющих использовать широкий спектр возможностей, в том числе:

  • FreeView, инструмент для визуализации выходных данных FreeSurfer, также может отображать распространенные форматы изображений МРТ. [12]
  • TRACULA, инструмент для построения данных тракта белого вещества из диффузных изображений [13]
  • FSFAST, инструмент для анализа функциональных данных МРТ [14]
  • XHemi, для межполушарной регистрации [15]
  • LGI, чтобы вычислить степень сворачивания или локального GI. [16]
  • набор инструментов Matlab для линейных моделей смешанных эффектов [17]

Взаимодействие [ править ]

FreeSurfer легко взаимодействует с программной библиотекой FMRIB (FSL), которая представляет собой комплексную библиотеку для анализа изображений, написанную группой Functional MRI of the Brain (FMRIB) в Оксфорде, Великобритания. Результаты функциональной активации, полученные с помощью FreeSurfer Functional Analysis Stream (FS-FAST) или инструментов FSL, можно наложить на раздутые, сферические или уплощенные корковые поверхности с помощью FreeSurfer. Данные статистического параметрического сопоставления (SPM) могут быть интегрированы в наборы данных FreeSurfer с помощью инструментов, включенных в пакет FreeSurfer. [18] FreeSurfer также использует наборы инструментов от MNI MINC , VXL , Tcl / Tk / Tix / BLT, VTK ., KWWidgets и Qt, [19]которые все доступны в дистрибутиве. Другие программы нейровизуализации как CARET , Afni / SUMA , МНК и 3D Slicer может также импортировать данные обрабатываются FreeSurfer.

Скачать [ редактировать ]

FreeSurfer работает в Mac OS и Linux. Бесплатная регистрация и двоичная установка доступны бесплатно, но для запуска двоичных файлов FreeSurfer необходим лицензионный ключ (текстовый файл). [20] Документацию можно найти на FreeSurfer Wiki [21], а ограниченная поддержка доступна от разработчиков и сообщества через список рассылки FreeSurfer.

Избранные ссылки [ править ]

Ниже приведены примеры ссылок, которые команда FreeSurfer рекомендует использовать исследователям при публикации результатов, полученных с помощью FreeSurfer. [22] Количество цитирований было получено через Google Scholar по состоянию на август 2019 года.

ЗаголовокГодЦитаты
Анализ кортикальной поверхности. I. Сегментация и реконструкция поверхности. [23]1999 г.6469
Анализ кортикальной поверхности. II: раздувание, выравнивание и поверхностная система координат. [24]1999 г.4507
Межпредметное усреднение с высоким разрешением и система координат корковой поверхности. [25]1999 г.2339
Измерение толщины коры головного мозга человека по магнитно-резонансным изображениям. [26]2000 г.3863
Автоматизированная многообразная хирургия: построение геометрически точных и топологически правильных моделей коры головного мозга человека. [27]2001 г.1258
Сегментация всего мозга: автоматическая маркировка нейроанатомических структур человеческого мозга. [28]2002 г.5066
Гибридный подход к проблеме удаления черепа в МРТ. [29]2004 г.1584
Автоматическое разделение коры головного мозга человека. [30]2004 г.2731
Автоматическая система маркировки для разделения коры головного мозга человека на МРТ на интересующие области на основе гирали. [31]2006 г.4932

См. Также [ править ]

  • Анализ функциональных нейроизображений
  • Лаборатория Карет Ван Эссен, Вашингтонский университет в Сент-Луисе
  • Лаборатория нейровизуализации , Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе
  • Статистическое параметрическое отображение (SPM)

Ссылки [ править ]

  1. ^ [1] Страница лицензии на программное обеспечение FreeSurfer
  2. ^ Fischl, Брюс (15 августа 2012). «FreeSurfer» . NeuroImage . 62 (2): 774–781. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2012.01.021 . ISSN  1053-8119 . PMC  3685476 . PMID  22248573 .
  3. ^ https://www.nmr.mgh.harvard.edu/lab/lcn
  4. ^ Дейл, Андерс М .; Фишль, Брюс; Сереноб, Мартин I. (февраль 1999 г.). "Кортикальный поверхностный анализ: I. Сегментация и реконструкция поверхности" (PDF) . NeuroImage . 9 (2): 179–194. DOI : 10.1006 / nimg.1998.0395 . PMID 9931268 . S2CID 2807360 . Проверено 29 августа 2018 .   
  5. ^ [2] Статистика FreeSurfer из официальной вики FreeSurfer
  6. ^ Глассер, Мэтью Ф .; Сотиропулос, Стаматиос Н; Уилсон, Дж. Энтони; Коулсон, Тимоти С; Фишль, Брюс; Андерссон, Джеспер Л; Сюй, Цзюньцянь; Джбабди, Саад; Вебстер, Мэтью; Полимени, Джонатан Р.; Ван Эссен, Дэвид С; Дженкинсон, Марк (15 октября 2013 г.). «Минимальные конвейеры предварительной обработки для проекта Human Connectome» . NeuroImage . 80 : 105–124. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2013.04.127 . ISSN 1053-8119 . PMC 3720813 . PMID 23668970 .   
  7. ^ Смит, Стивен М .; Миллер, Карла Л .; Мэтьюз, Пол М .; Драгону, Юлий; Чжан, Хуэй; Александр, Даниэль С .; Дадуччи, Алессандро; Рорден, Кристофер; Маккарти, Пол; Вебстер, Мэтью; Видорре, Диего; Валле, Эммануэль; Эрнандес-Фернандес, Мойзес; Джбабди, Саад; Sotiropoulos, Stamatios N .; Дуод, Гвенаэль; Гриффанти, Людовика; Андерссон, Джеспер Л. Р.; Bangerter, Neal K .; Дженкинсон, Марк; Альфаро-Альмагро, Фидель (24 апреля 2017 г.). «Обработка изображений и контроль качества для первых 10 000 наборов данных изображений мозга от Биобанка Великобритании» . bioRxiv : 130385. дои : 10,1101 / 130385 .
  8. ^ Дейл, Андерс М .; Джерниган, Терри Л .; Браун, Сандра А .; Даулинг, Гаятри Дж .; Грант, Стивен Дж .; Констебль, Р. Тодд; Баскин-Соммерс, Ариэль; Мэдден, Памела А .; Хит, Эндрю С .; Глейзер, Пол; Анохин, Андрей П .; Стейнберг, Джоэл; Hettema, John M .; Фюммелер, Бернар; Charness, Майкл Э .; Лисдал, Криста; Ларсон, Кристина; Флорсхайм, Пауль; Поттер, Александра; Иванова, Маша; Dumas, Julie A .; Allgaier, Nicholas A .; Юргелун-Тодд, Дебора А .; Реншоу, Перри Ф .; Прескот, Эндрю; Макглейд, Эрин; Хубер, Ревекка; Мейсон, Майкл Дж .; Mruzek, Daniel W .; и другие. (4 ноября 2018 г.). «Методы обработки и анализа изображений для исследования когнитивного развития мозга подростков» . bioRxiv . 202 : 457739. DOI : 10,1101 / 457739. PMC  6981278 . PMID  31415884 .
  9. ^ "ADNI | Инструмент МРТ" .
  10. ^ [3] повторное использование скрипта
  11. ^ "FsTutorial / GroupAnalysisV6.0 - Free Surfer Wiki" . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 .
  12. ^ "FreeviewGuide / FreeviewIntroduction - Free Surfer Wiki" . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 .
  13. ^ "Tracula - Free Surfer Wiki" . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 .
  14. ^ "FsFastTutorialV6.0 - Free Surfer Wiki" . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 .
  15. ^ https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/Xhemi
  16. ^ https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/LGI
  17. ^ https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/LinearMixedEffectsModels
  18. ^ "SPM - Free Surfer Wiki" . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . 15 августа 2012 г.
  19. ^ [4] Руководство разработчика
  20. ^ [5] Загрузить заметки
  21. ^ [6] FreeSurfer Wiki
  22. ^ [7]
  23. ^ Дейл, AM; Fischl, B .; Серено, Мичиган (февраль 1999 г.). «Кортикальный поверхностный анализ. I. Сегментация и реконструкция поверхности». NeuroImage . 9 (2): 179–194. DOI : 10.1006 / nimg.1998.0395 . ISSN 1053-8119 . PMID 9931268 . S2CID 2807360 .   
  24. ^ Fischl, B .; Серено, штат Мичиган; Дейл, AM (февраль 1999 г.). «Кортикальный поверхностный анализ. II: Надувание, сплющивание и поверхностная система координат». NeuroImage . 9 (2): 195–207. DOI : 10.1006 / nimg.1998.0396 . ISSN 1053-8119 . PMID 9931269 . S2CID 3100335 .   
  25. ^ Фишл, Брюс; Серено, Мартин I; Тутелл, Роджер Б.Х .; Дейл, Андерс М. (1999). «Межпредметное усреднение с высоким разрешением и система координат корковой поверхности» . Картирование человеческого мозга . 8 (4): 272–284. DOI : 10.1002 / (SICI) 1097-0193 (1999) 8: 4 <272 :: AID-HBM10> 3.0.CO; 2-4 . ISSN 1097-0193 . PMC 6873338 . PMID 10619420 .   
  26. ^ Fischl, B .; Дейл, AM (26 сентября 2000). «Измерение толщины коры головного мозга человека по магнитно-резонансным изображениям» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (20): 11050–11055. Bibcode : 2000PNAS ... 9711050F . DOI : 10.1073 / pnas.200033797 . ISSN 0027-8424 . PMC 27146 . PMID 10984517 .   
  27. ^ Fischl, B .; Лю, А .; Дейл, AM (январь 2001 г.). «Автоматизированная многообразная хирургия: построение геометрически точных и топологически правильных моделей коры головного мозга человека». IEEE Transactions по медицинской визуализации . 20 (1): 70–80. DOI : 10.1109 / 42.906426 . ISSN 0278-0062 . PMID 11293693 . S2CID 954064 .   
  28. ^ Фишл, Брюс; Салат, Дэвид Х .; Буса, Эвелина; Альберт, Мэрилин; Дитрих, Меган; Хазелгроув, Кристиан; ван дер Коуве, Андре; Киллиани, Рон; Кеннеди, Дэвид (2002-01-31). «Сегментация всего мозга: автоматическая маркировка нейроанатомических структур в человеческом мозге». Нейрон . 33 (3): 341–355. DOI : 10.1016 / s0896-6273 (02) 00569-X . ISSN 0896-6273 . PMID 11832223 . S2CID 9629554 .   
  29. ^ Ségonne, F .; Дейл, AM; Busa, E .; Глесснер, М .; Salat, D .; Хан, Гонконг; Фишль, Б. (июль 2004 г.). «Гибридный подход к проблеме удаления черепа в МРТ». NeuroImage . 22 (3): 1060–1075. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2004.03.032 . ISSN 1053-8119 . PMID 15219578 . S2CID 54432685 .   
  30. ^ Фишл, Брюс; ван дер Коуве, Андре; Дестриё, Кристоф; Халгрен, Эрик; Сегонн, Флоран; Салат, Дэвид Х .; Буса, Эвелина; Зайдман, Ларри Дж .; Гольдштейн, Джилл (январь 2004 г.). «Автоматическое расчленение коры головного мозга человека» . Кора головного мозга . 14 (1): 11–22. DOI : 10.1093 / cercor / bhg087 . ISSN 1047-3211 . PMID 14654453 .  
  31. ^ Desikan, Rahul S .; Сегонн, Флоран; Фишль, Брюс; Куинн, Брайан Т .; Дикерсон, Брэдфорд С .; Блэкер, Дебора; Бакнер, Рэнди Л .; Дейл, Андерс М .; Магуайр, Р. Пол (01.07.2006). «Автоматическая система маркировки для разделения коры головного мозга человека на МРТ на интересующие области на основе гирали». NeuroImage . 31 (3): 968–980. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2006.01.021 . ISSN 1053-8119 . PMID 16530430 . S2CID 12420386 .   

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт