FSLにはeddyという拡散MRI画像の渦電流を補正するプログラムが搭載されています。
かつてはeddy_correctというシンプルなプログラムでしたが、
今のeddyは、計算量がとてつもなく大きな（＝処理時間がかかる）プログラムとなっています。
Liux版のFSLには、eddy_openmp というCPU版と、eddy_cuda{8.0,9.1}というGPU版があります。
Ubuntu 18.04 が搭載されているLinuxで NVIDIA製のグラフィックボードが搭載されている場合、eddy_cudaを比較的簡単にセットアップできるので紹介します。
注意：NVIDIAのドライバを入れる時点で、ディスプレイの解像度が変になることがあります。現在の実働マシンに使う場合は相当注意しながら行ってください。個々人の環境があまりにも違うのでこの方法で不具合が起こっても責任は負いかねます。（すでに3台のマシンでセットアップを行い問題ないことを確認していますが…）
拡散画像からZ軸（上下）方向に1枚だけスライスを除く必要がありました。
どんな方法があるか調べていたところ、fslroiがいいなと思いました。
そして、慶応大学病院の上田先生からMrtrixについてくるmrconvertでも同様のことができることを教わりました。
自分の備忘録も兼ねてここに記載しておきます。
実際に試せるように、サンプル画像を準備しました。この画像をベースに説明します。
まず、fslhd を用いて、この画像のオリエンテーションを確認します。
fslhd dwi.nii.gz
この結果の qform は以下になります。
qform_name Scanner Anat qform_xorient Right-to-Left qform_yorient Posterior-to-Anterior qform_zorient Inferior-to-Superior
スキャナーにおいて、X軸は左右、Y軸は前後、Z軸は上下で撮影しているということになります。
つまり、この画像は水平断ということになります。
続いて、この画像のdimensionを確認します。先程の fslhd の結果の最初の方を見ます。
dim1 256 dim2 256 dim3 80 dim4 31
これで、x軸方向に256, y軸方向に256, z軸方向に80, 軸として31 (b0も含む) ということがわかります。ちなみにこれは30軸でとっている画像ですので、b0は1ボリュームとわかります。
ここから、Z軸方向に最初の1枚だけを取り除きたいと思います。
まず、fslroi の挙動を確認します。
引数なしで、 fslroi とタイプすると、使い方が示されます。
fslroi
Usage: fslroi <input> <output> <xmin> <xsize> <ymin> <ysize> <zmin> <zsize>
fslroi <input> <output> <tmin> <tsize>
fslroi <input> <output> <xmin> <xsize> <ymin> <ysize> <zmin> <zsize> <tmin> <tsize>
Note: indexing (in both time and space) starts with 0 not 1! Inputting -1 for a size will set it to the full image extent for that dimension.
fslroi では、インデックスは0から開始と書いてあり、-1とすればその方向のすべての画像を使うと書いてあります。X軸とY軸方向に関してはすべて使いたいので、xminとyminは0を指定し、xsizeとysizeは-1を指定します。（256でもいいですが、全部使う時は-1とした方が汎用性が高いですね）
そして、Z軸方向は、最初だけ除くので、zminは0ではなく1とします。これがポイントです。枚数は80-1で79枚となりますので、zsizeは79となります。つまり以下のコマンドとなります。fslのツールは画像を指定する際に拡張子は指定しなくていいので、.nii.gzを抜いて指定していることに注意してください。出力画像はFSLを使って79枚にしたということで、dwi79f.nii.gz としましょう。
fslroi dwi dwi79f 0 -1 0 -1 1 79
fslval を使って、dwi79f.nii.gz のdim3だけぱっと見てみましょう。
fslval dwi79f dim3 79
きちんと1枚削られたようです。
mrconvert でも同様のことを行います。
mrconvert のヘルプを見てみます。
mrconvert
ヘルプの途中を抜き出します。
USAGE
mrconvert [ options ] input output
input the input image.
output the output image.
Note that for both the -coord and -axes options, indexing starts from 0
rather than 1. E.g. -coord 3 <#> selects volumes (the fourth dimension)
from the series; -axes 0,1,2 includes only the three spatial axes in the
output image.
ここで、mrconvert でもインデックスは0からスタートすると書いてありますね。
-coord 3は実際は4番目のdimensionになると書いてあります。
mrconvert の際、もっとシンプルになります。
mrconvert 入力画像 出力画像 -coord 操作したい軸番号 残したいスライス
今、操作したい軸番号は Z軸です。水平断では、3番目の軸になります。
インデックスが0からはじまりますので、2を指定することになります。
そして残したいスライスですが、2番めから最後までとなります。
こちらも最初が0なので、1から最後までとなります。
MatlabやPythonで指定するように連続する数はコロンでつなげれば大丈夫です。
そして、最後はendでOKですので、今の場合、1:end となります。(1:79と同意になります。インデックスが0からはじまっているので、すべてでも0:79となります)
つまり、以下になります。出力画像はMRtrixを使っているので、dwi79m.nii.gzとします。
mrconvert dwi.nii.gz dwi79m.nii.gz -coord 2 1:end
こちらも、fslval を使って、dwi79m.nii.gz のdim3だけぱっと見てみましょう。
fslval dwi79m dim3 79
きちんと1枚削られたようです。
2つのプログラムでヘッダーがどう変わるのかも確認しておきたいと思いました。
fslhd を使ってヘッダーを吐き出します。
fslhd dwi79f > dwi79f_header.txt fslhd dwi79m > dwi79m_header.txt
この2つを diff で比較してみましょう。
diff dwi79*.txt
1c1 < filename dwi79f.nii.gz --- > filename dwi79m.nii.gz 57,58c57,58 < sto_xyz:1 -1.000000 0.000000 0.000000 133.356003 < sto_xyz:2 0.000000 1.000000 0.000000 -89.139999 --- > sto_xyz:1 -1.000000 0.000000 -0.000000 133.356003 > sto_xyz:2 -0.000000 1.000000 -0.000000 -89.139999 66c66 < descrip 6.0.4:ddd0a010 --- > descrip MRtrix version: 3.0.2-31-g67bf6093
sformの sto_xyz:2 で、0.000000のところが、FSLでは符号なしで、MRtrixでは負の符号がついていますが、
それ以外は全く同じなので、影響なしと考えます。
ということで、どちらの方法でも同じものを得られることがわかりました。