FreeSurfer
 | |
| Разработчики) | Центр биомедицинской визуализации Мартиноса |
|---|---|
| Стабильная версия | 7.3
|
| Репозиторий | |
| Операционная система | Linux или Mac OS X |
| Тип | Анализ данных нейровизуализации |
| Лицензия | Лицензия на программное обеспечение FreeSurfer [1] |
| Веб-сайт | FreeSurfer |
FreeSurfer мозга — это программное обеспечение для визуализации , первоначально разработанное Брюсом Фишлом, Андерсом Дейлом , Мартином Серено и Дугом Греве. [2] Разработка и поддержка FreeSurfer теперь является основной обязанностью Лаборатории вычислительной нейровизуализации. [3] в Центре биомедицинской визуализации Атинулы А. Мартиноса . FreeSurfer содержит набор программ, основной целью которых является анализ сканирований магнитно-резонансной томографии (МРТ) тканей головного мозга. Это важный инструмент функционального картирования мозга , который содержит инструменты для проведения как объемного, так и поверхностного анализа. [4] FreeSurfer включает в себя инструменты для реконструкции топологически правильных и геометрически точных моделей как серой/белой, так и пиальной поверхности, для измерения толщины коры, площади поверхности и складок, а также для расчета межсубъектной регистрации на основе структуры кортикальных складок.
По состоянию на апрель 2022 года для использования зарегистрирована 57 541 копия программного пакета FreeSurfer. [5] и это основной инструмент в конвейерах обработки проекта Human Connectome Project . [6] Биобанк Великобритании , [7] Исследование когнитивного развития мозга подростков, [8] и Инициатива по нейровизуализации болезни Альцгеймера . [9]
Использование [ править ]
Поток обработки FreeSurfer контролируется скриптом оболочки recon-all . [10] Сценарий вызывает программы-компоненты, которые организуют необработанные изображения МРТ в форматы, которые легко использовать для морфометрического и статистического анализа. FreeSurfer автоматически сегментирует объем и разделяет поверхность на стандартизированные области интереса (ROI). Freesurfer использует морфированный сферический метод для усреднения показателей по субъектам для статистического анализа ( общая линейная модель ) с помощью mri_glmfit. [11] инструмент. FreeSurfer содержит ряд пакетов, обеспечивающих широкий спектр использования, в том числе:
- FreeView, инструмент для визуализации результатов FreeSurfer, который также может отображать распространенные форматы изображений МРТ. [12]
- TRACULA, инструмент для построения данных о путях белого вещества на основе диффузных изображений. [13]
- FSFAST, инструмент для анализа данных функциональной МРТ. [14]
- XHemi, для межполушарной регистрации [15]
- LGI, для расчета степени складчатости или локального GI. [16]
- набор инструментов Matlab для линейных моделей смешанных эффектов [17]
Взаимодействие [ править ]
FreeSurfer легко взаимодействует с библиотекой программного обеспечения FMRIB (FSL), комплексной библиотекой для анализа изображений, написанной группой функциональной МРТ головного мозга (FMRIB) в Оксфорде, Великобритания. Результаты функциональной активации, полученные с помощью FreeSurfer Functional Analysis Stream (FS-FAST) или инструментов FSL, можно накладывать на раздутые, сферические или сплющенные кортикальные поверхности с помощью FreeSurfer. Данные статистического параметрического картографирования (SPM) можно интегрировать 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, такие как Caret , AFNI/SUMA , MNE и 3D Slicer, также могут импортировать данные, обработанные FreeSurfer.
Скачать [ править ]
FreeSurfer работает на Mac OS и Linux. Бесплатная регистрация и установка двоичных файлов доступны бесплатно, но для запуска двоичных файлов FreeSurfer необходим лицензионный ключ (текстовый файл). [20] Документацию можно найти на FreeSurfer Wiki. [21] и ограниченная поддержка доступна от разработчиков и сообщества через список рассылки FreeSurfer.
Избранные ссылки [ править ]
Ниже приводится образец ссылок, которые команда FreeSurfer рекомендует исследователям ссылаться при публикации результатов, полученных с помощью FreeSurfer. [22] Количество цитирований было получено через Google Scholar по состоянию на август 2019 года.
| Заголовок | Год | Цитаты |
|---|---|---|
| Кортикальный поверхностный анализ. I. Сегментация и реконструкция поверхности. [23] | 1999 | 6469 |
| Кортикальный поверхностный анализ. II: Инфляция, сплющивание и поверхностная система координат. [24] | 1999 | 4507 |
| Межпредметное усреднение высокого разрешения и система координат кортикальной поверхности. [25] | 1999 | 2339 |
| Измерение толщины коры головного мозга человека по магнитно-резонансным изображениям. [26] | 2000 | 3863 |
| Автоматизированная многообразная хирургия: построение геометрически точных и топологически правильных моделей коры головного мозга человека. [27] | 2001 | 1258 |
| Сегментация всего мозга: автоматическая маркировка нейроанатомических структур человеческого мозга. [28] | 2002 | 5066 |
| Гибридный подход к проблеме вскрытия черепа при МРТ. [29] | 2004 | 1584 |
| Автоматическое парцеллирование коры головного мозга человека. [30] | 2004 | 2731 |
| Автоматизированная система маркировки для разделения коры головного мозга человека на МРТ-сканах на интересующие области на основе извилин. [31] | 2006 | 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 картографирование (СПМ)
Ссылки [ править ]
- ^ [1] Страница лицензии на программное обеспечение FreeSurfer
- ^ Фишль, Брюс (15 августа 2012 г.). «ФриСёрфер» . НейроИмидж . 62 (2): 774–781. doi : 10.1016/j.neuroimage.2012.01.021 . ISSN 1053-8119 . ПМЦ 3685476 . ПМИД 22248573 .
- ^ «Лаборатория вычислительной нейровизуализации | Центр биомедицинской визуализации MGH/HST Мартиноса» .
- ^ Дейл, Андерс М.; Фишль, Брюс; Сереноб, Мартин И. (февраль 1999 г.). «Анализ кортикальной поверхности: I. Сегментация и реконструкция поверхности» (PDF) . НейроИмидж . 9 (2): 179–194. дои : 10.1006/нимг.1998.0395 . ПМИД 9931268 . S2CID 2807360 . Проверено 29 августа 2018 г.
- ^ [2] Статистика FreeSurfer из официальной вики FreeSurfer.
- ^ Глассер, Мэтью Ф.; Сотиропулос, Стаматиос Н; Уилсон, Дж. Энтони; Коулсон, Тимоти С; Фишль, Брюс; Андерссон, Йеспер Л; Сюй, Цзюньцянь; Джбабди, Саад; Вебстер, Мэтью; Полимени, Джонатан Р.; Ван Эссен, Дэвид С; Дженкинсон, Марк (15 октября 2013 г.). «Конвейеры минимальной предварительной обработки для проекта человеческого коннектома» . НейроИмидж . 80 : 105–124. doi : 10.1016/j.neuroimage.2013.04.127 . ISSN 1053-8119 . ПМК 3720813 . ПМИД 23668970 .
- ^ Смит, Стивен М.; Миллер, Карла Л.; Мэтьюз, Пол М.; Драгону, Юлий; Чжан, Хуэй; Александр, Дэниел С.; Дадуччи, Алессандро; Рорден, Кристофер; Маккарти, Пол; Вебстер, Мэтью; Видаурре, Диего; Валле, Эммануэль; Эрнандес-Фернандес, Мойзес; Джбабди, Саад; Сотиропулос, Стаматиос Н.; Дуо, Гвенаэль; Гриффанти, Людовика; Андерссон, Йеспер Л.Р.; Бангертер, Нил К.; Дженкинсон, Марк; Альфаро-Альмагро, Фидель (24 апреля 2017 г.). «Обработка изображений и контроль качества первых 10 000 наборов данных изображений мозга из Британского биобанка» . bioRxiv : 130385. doi : 10.1101/130385 . hdl : 11343/256303 .
- ^ 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; Хеттема, Джон М.; Фюммелер, Бернар; Чарнесс, Майкл Э.; Лисдал, Криста; Ларсон, Кристина; Флорсхайм, Пол; Поттер, Александра; Иванова, Маша; Дюма, Жюли А.; Аллгайер, Николас А.; Юргелун-Тодд, Дебора А.; Реншоу, Перри Ф.; Прескот, Эндрю; МакГлейд, Эрин; Хубер, Ребекка; Мейсон, Майкл Дж.; Мрузек, Дэниел В.; и другие. (4 ноября 2018 г.). «Методы обработки и анализа изображений для исследования когнитивного развития мозга подростков» . биоRxiv . 202 : 457739. дои : 10.1101/457739 . ПМК 6981278 . ПМИД 31415884 .
- ^ «ADNI | Инструмент МРТ» .
- ^ [3] использование сценария recon-all
- ^ «FsTutorial/GroupAnaанализV6.0 — Бесплатная Surfer Wiki» . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 г.
- ^ «FreeviewGuide/FreeviewIntroduction — Free Surfer Wiki» . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 г.
- ^ «Тракула — Free Surfer Wiki» . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 г.
- ^ «FsFastTutorialV6.0 — Бесплатная Surfer Wiki» . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . Проверено 30 августа 2019 г.
- ^ «Xhemi — Free Surfer Wiki» .
- ^ «LGI — Free Surfer Wiki» .
- ^ «LinearMixedEffectsModels — Free Surfer Wiki» .
- ^ «SPM — Free Surfer Wiki» . surfer.nmr.mgh.harvard.edu . 15 августа 2012 г.
- ^ [4] Руководство разработчика
- ^ [5] Архивировано 23 ноября 2014 г. на Wayback Machine. Примечания к загрузке.
- ^ [6] FreeSurfer Wiki
- ^ «FreeSurferMethodsCitation — Free Surfer Wiki» .
- ^ Дейл, AM; Фишль, Б.; Серено, Мичиган (февраль 1999 г.). «Анализ корковой поверхности. I. Сегментация и реконструкция поверхности». НейроИмидж . 9 (2): 179–194. дои : 10.1006/нимг.1998.0395 . ISSN 1053-8119 . ПМИД 9931268 . S2CID 2807360 .
- ^ Фишль, Б.; Серено, Мичиган; Дейл, AM (февраль 1999 г.). «Анализ кортикальной поверхности. II: Инфляция, сплющивание и поверхностная система координат». НейроИмидж . 9 (2): 195–207. дои : 10.1006/нимг.1998.0396 . ISSN 1053-8119 . ПМИД 9931269 . S2CID 3100335 .
- ^ Фишль, Брюс; Серено, Мартин И.; Тутелл, Роджер Б.Х.; Дейл, Андерс М. (1999). «Межпредметное усреднение высокого разрешения 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 . ПМЦ 6873338 . ПМИД 10619420 .
- ^ Фишль, Б.; Дейл, AM (26 сентября 2000 г.). «Измерение толщины коры головного мозга человека по магнитно-резонансным изображениям» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (20): 11050–11055. Бибкод : 2000PNAS...9711050F . дои : 10.1073/pnas.200033797 . ISSN 0027-8424 . ПМК 27146 . ПМИД 10984517 .
- ^ Фишль, Б.; Лю, А.; Дейл, AM (январь 2001 г.). «Автоматизированная многообразная хирургия: построение геометрически точных и топологически правильных моделей коры головного мозга человека». Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 20 (1): 70–80. CiteSeerX 10.1.1.3.8686 . дои : 10.1109/42.906426 . ISSN 0278-0062 . ПМИД 11293693 . S2CID 954064 .
- ^ Фишль, Брюс; Салат, Дэвид Х.; Буса, Эвелина; Альберт, Мэрилин; Дитрих, Меган; Хазелгроув, Кристиан; ван дер Коуве, Андре; Киллиани, Рон; Кеннеди, Дэвид (31 января 2002 г.). «Сегментация всего мозга: автоматизированная маркировка нейроанатомических структур человеческого мозга» . Нейрон . 33 (3): 341–355. дои : 10.1016/s0896-6273(02)00569-x . ISSN 0896-6273 . ПМИД 11832223 . S2CID 9629554 .
- ^ Сегонн, Ф.; Дейл, AM; Буса, Э.; Глесснер, М.; Салат, Д.; Хан, Гонконг; Фишль, Б. (июль 2004 г.). «Гибридный подход к проблеме снятия черепа при МРТ». НейроИмидж . 22 (3): 1060–1075. CiteSeerX 10.1.1.123.7627 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2004.03.032 . ISSN 1053-8119 . ПМИД 15219578 . S2CID 54432685 .
- ^ Фишль, Брюс; ван дер Коуве, Андре; Дестриё, Кристоф; Халгрен, Эрик; Сегонн, Флоран; Салат, Дэвид Х.; Буса, Эвелина; Зейдман, Ларри Дж.; Гольдштейн, Джилл (январь 2004 г.). «Автоматическое парцеллирование коры головного мозга человека» . Кора головного мозга . 14 (1): 11–22. doi : 10.1093/cercor/bhg087 . ISSN 1047-3211 . ПМИД 14654453 .
- ^ Десикан, Рахул С.; Сегонн, Флоран; Фишль, Брюс; Куинн, Брайан Т.; Дикерсон, Брэдфорд К.; Блэкер, Дебора; Бакнер, Рэнди Л.; Дейл, Андерс М.; Магуайр, Р. Пол (1 июля 2006 г.). «Автоматическая система маркировки для разделения коры головного мозга человека на МРТ-сканировании на интересующие области на основе извилин». НейроИмидж . 31 (3): 968–980. doi : 10.1016/j.neuroimage.2006.01.021 . ISSN 1053-8119 . ПМИД 16530430 . S2CID 12420386 .