1. 目的
2. データ準備
3. MIFフォーマットに変換
4. 渦電流および頭部の動き補正
5. 脳マスクの作成
6. 応答関数(Response function)の推定
7. 白質配向分布の推定
8. Tractographyの実行
9. Track Density Imaging (TDI)
1. 目的
- MRtrix3の公式ページにあるTractgraphyの基礎(Beginner DWI tutorial)に挑戦
- ここでは、軽く流れをしてもらえれば良いです。
2. データ準備
次のようなデータを準備する。今回のデータはSingle Phase encodingかつSingle Shell (b=0, 1000 s/mm^2)のデータとする。
- DWI.nii.gz - bvecs - bvals - headers.json
3. MIFフォーマットに変換
【MRtrix】NIfTI形式からMIF形式の変換を参考に、NIfTIをMIFフォーマットに変換する。
mrconvert -fslgrad bvecs bvals -json_import headers.json DWI.nii.gz DWI.mif
4. 渦電流および頭部の動き補正
【MRtrix】MRtrixを用いた拡散MRIの前処理 ~歪み・頭の動き・渦電流の補正~を、参考に前処理。
dwifslpreproc DWI.mif DWI_preproc.mif -rpe_header
5. 脳マスクの作成
MRtrixを用いた拡散MRIのマスク画像の作成を参考にして、脳マスクを作成。
dwi2mask DWI_preproc.mif DWI_mask.mif
6. 応答関数(Response function)の推定
DWI信号値に逆畳み込みをして、白質の配向分布を推定するため応答関数を推定する。
dwi2response tournier DWI_preproc.mif WM_response_function.txt
7. 白質配向分布の推定
Constrained Spherical Deconvolution (CSD)を使って、白質配向分布を推定。
dwi2fod csd DWI_preproc.mif WM_response_function.txt WM_FOD.mif -mask DWI_mask.mif
8. Tractographyの実行
以下のようにして、Tractographyを実行する。ここでは、1万本のTrackをひくことにします。
tckgen WM_FOD.mif track.tck -seed_image DWI_mask.mif -mask DWI_mask.mif -select 10000
生成したTractographyを表示するためには、以下のコマンドを実行。
mrview DWI_preproc.mif -tractography.load track.tck &
9. Track Density Imaging (TDI)
ボクセル当たりに存在するTrackの本数、つまりトラクトの密度を反映したMapを生成することができます。
tckmap track.tck TDI.mif -vox 0.5
生成したTDI mapを表示するためには、以下のコマンドを実行。
mrview TDI.mif &
お世話になっております。いつも先生の投稿を参考に、Tractographyについて研究させていただいております。現在、私は腰神経のTractography描画システムの構築を行なっています。こちらの記事を参考にしながら、マスク画像の部分のみ、こちらで作成した神経根のマスクファイルを用い、Tractographyを作成することができました。ありがとうございます。
しかし、この方法では神経全体にマスクを施す必要があり、手間がかかってしまいます。こちらの記事で紹介されている拡散MRIのマスク画像の作成をもとに自動でマスク画像を作成した場合は、腰全体がマスク画像となり、Streamlineの長さに閾値を設けることで描画が可能ですが、みたい神経部分以外でもstreamlineが作成されてしまいます。そこで、神経根の1or2スライスのみマスク画像を作成し、そこからFAのベクトルが進む方向、もしくはstreamlineが作成される方向にシフトして新しくstreamlineを作成するといった流れでTractographyを描画することはできないかと現在模索しております。(共同で研究している病院のWorkStation(GE, voxel viewer)ではこのような方法で追跡ができています。)病院のWS以外で、このようにTractographyを作成する方法について、使用できるライブラリなど、何かアドバイスなどありましたらご教示いただきたいです。よろしくお願いいたします。
まず私はspineの解析をしていないので、確証がないことはご容赦ください。正しくない可能性があります。
MRtrix3 を使う場合では、
-seed_image に 神経根の1or2スライスのみのマスク画像を指定するのはどうでしょうか?
以下の2つのマスク画像を準備します。
脊髄のマスク画像 spine_mask.mif
神経根の1or2スライスのみのマスク画像 nerve_root_seed_1-2slices.mif
こういう感じです。
他に、GUIでいくのならば、DSI studio あたりがいいんじゃないかなと思いました。
早速のご返信、誠にありがとうございます。
ご提示いただいた方法を試したところ、実装したかった仕組みを無事に構築することができました!
大変有用なご助言をいただき、心より感謝申し上げます。
無事にできたようでよかったです。