Freesurfer之感兴趣脑区映射及显示 下载本文

Freesurfer之ROI映射步骤总结

前提条件:

1、 完成Ubuntu系统及Freesurfer软件的安装配置,熟悉使用Freeview; 2、 完成数据预处理,包括recon-all subjects –all 及 recon-all subjects –qcache; 3、 知道基于freesurfer的几个matlab函数用法:load_mgh, save_mgh, read_annotation.

[vol, M, mr_parms, volsz] = load_mgh(fname,,,) save_mgh(vol,fname, M, ), M is the 4x4vox2ras transform [vertices, label, colortable] = read_annotation(filename [, verbosity])

4、 .mgh及.mgz是freesurfer使用的MRI volume格式,类似于NifTI, 需用load_mgh和save_mgh

函数打开读取或生成.mgh格式文件,从而在freesurfer上使用。

一、导入matlab函数

在freesurfer的安装路径下,有一个名为matlab的文件夹,里面有一些.m文件用于处理图像,把这个文件夹及子文件夹添加到Matlab路径即可。另一种方法:在终端启动freesurfer,在这个环境下运行matlab,也可以使用这些.m文件(也就是load_mgh等函数)。

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二、整理好被试数据,每一被试的所有数据分别在一个目录下(预处理后默认存放形式)

三、统计同组所有被试皮层特征的均值:

所有基于顶点的皮层测量值均保存在/surf目录下,有左右侧大脑的皮层厚度、灰质体积、皮层表面积、曲率、脑沟深度,以左脑皮层厚度为例说明:如下图所示,lh.thickness是未向标准空间配准的,lh.thickness.fsaverage.mgh是已经向标准空间配准的,剩下的分别用 0, 5, 10, 15, 20, 25 FWHM高斯核函数进行平滑处理的标准化图像。为何标准化?这样可使不同被试的大脑皮层有完全相同的顶点数,也就是左右侧大脑分别有163842个顶点,共327684个。此外,有多个平滑参数可选,一般选FWHM为10的平滑图像,平滑核太小不利于消除噪音,平滑核过大则会使图像信息损失过多。

程序——计算同组被试同一皮层特征的平均值:

最后生成的皮层特征平均图:

四、编辑需映射的特征文件:

程序说明:根据分类性能确定重要脑区及其权重,如RTLE-NC surface area 分类有31个重要特征,同时也有对应的31个分类权重,由于分类权重过小,利用mapminmax函数把所有权重值映射到0.1-1之间(选择0.1是为了避免权重为0 的特征);把重要脑区分配到左右脑,序号小于等于34为左脑脑区,大于35为右脑脑区; 通过read_annotation函数获取各个脑区对应那些顶点及其位置,根据这些顶点对特定重要脑区赋予权值,非重要脑区的顶点赋零,最后调用save_mgh函数生成具有权值的特征文件。

代码:

生成的具有权重的重要脑区特征文件:

五、Freeview使用

1. 先在终端启动freesurfer, 分别输入以下三条指令即可: tcsh

setenvFREESURFER_HOME /usr/local/freesurfer