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スライド |
| 1. 脳画像解析の準備 |
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| 脳画像解析の概要 |
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| MRIの概要 |
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| 画像ファイル形式の種類 |
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| 脳画像解析のための環境構築 |
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| シェルスクリプト（bash）の基本 ～チュートリアル～ |
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| Pythonの基本 ～チュートリアル～ |
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| Pythonを用いたデータ処理・統計（データサイエンス） ～チュートリアル～ |
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| 2. 脳画像解析の実践 |
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| 2.1. 画像表示ソフトウェア（Viewer） |
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| MicroDicom（DICOMを見るならこれ！） |
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| MRIcron（手軽にNIfTI見るならこれ！） |
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| MRIcroGL（DICOM/NIfTI Viewer, 機能が多く、開発も進んでいる） |
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| ITK-SNAP |
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| FSLeyes |
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| MRView |
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| FreeView |
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| 2.2. 前処理 |
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| 2.2.1. データ準備 |
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| DICOMのソート（Sort）処理とNIfTI変換（Software: Python） |
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| DICOM形式からNIfTI形式の変換（Software: MRIcroGL/dcm2niix） |
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| NIfTI形式からMIF形式の変換（Software/Command: MRtrix/mrconvert） |
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| NIfTIヘッダーの確認（Software/Command: FSL/fslhd, MRtrix/mrinfo） |
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| 画像の向きの確認と修正（Software/Command: FSL/fsleyes, fslreorient2std） |
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| 2.2.2. 構造MRI |
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| FSLを用いたRF/B1バイアス（信号ムラ）補正（Software/Command: FSL/fast） |
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| FreeSurferを用いたRF/B1バイアス（信号ムラ）補正（Software/Command: FreeSurfer/AntsN4BiasFieldCorrectionFs） |
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| FSLを用いた頭蓋除去 ~Skull-stripping~（Software/Command: FSL/bet） |
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| FreeSurferを用いた頭蓋除去 ~Skull-stripping~（Software/Command: FreeSurfer/recon-all -autorecon1） |
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| 脳組織（GM/WM/CSF）のセグメンテーション（Software/Command: FSL/fast） |
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| 大脳基底核のセグメンテーション（Software/Command: FSL/run_first_all） |
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| 2.2.3. 拡散MRI |
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| MRtrixを用いた拡散MRIのマスク画像の作成（Software/Command: MRtrix/dwi2mask） |
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| 拡散MRIからb値ごとに画像を抽出（Software/Command: MRtrix/dwiextract） |
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| FSLを用いた構造MRIと拡散MRIの位置合わせ ~Boundary-Based Registration: BBB~（Software/Command: FSL/epi_reg） |
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| MRtrixを用いた拡散MRIのノイズ除去 ~Denoise~（Software/Command: MRtrix/dwidenoise） |
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| DIPYを用いた拡散MRIのノイズ除去 ~Denoise~（Software/Command: DIPY/dipy.denoise.localpca） |
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| MRtrixを用いた拡散MRIのバイアス（信号ムラ）補正（Software/Command: MRtrix/dwibiascorrect） |
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| FSLを用いた拡散MRIの前処理 ~歪み・頭の動き・渦電流の補正~（Software/Command: FSL/topup, eddy） |
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| MRtrixを用いた拡散MRIの前処理 ~歪み・頭の動き・渦電流の補正~（Software/Command: MRtrix/dwipreproc, dwifslpreproc） |
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| MRtrixを用いた5TT（five-tissue-type）画像の生成（Software/Command: MRtrix/5ttgen） |
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| MRtrixを用いた拡散MRIの組織応答関数（Response function）の計算（Software/Command: MRtrix/dwi2response） |
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| MRtrixを用いた拡散MRIのFibre Orientation Distribution（FOD）の推定（Software/Command: MRtrix/dwi2fod） |
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| 2.2.4. その他（共通項目） |
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| MRtrixを用いたギブズのリンギングアーチファクト（Gibbs ringing）の除去（Software/Command: MRtrix/mrdegibbs） |
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| DIPYを用いたギブズのリンギングアーチファクト（Gibbs ringing）の除去（Software/Command: DIPY/dipy.denoise.gibbs） |
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| FSLを用いた画像の位置合わせ ~Registration~）（Software/Command: FSL/flirt, fnirt) |
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| FSLのFDT pipelineを用いた標準空間（MNI空間）への位置合わせ（Software: FSL） |
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| 定量値の計測 ~Sampling~（Software/Command: FSL/fslstats） |
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| MRIcron/MRIcroGLを用いたノイズ除去とマスク画像の作成（Software: MRIcron/MRIcroGL） |
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| FSL/MRtrixを用いたしきい値処理とマスク画像の作成（Software: FSL/fslmaths, MRtrix/mrthreshold） |
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| 画像の切り取り・マスキング ~Masking~（Software/Command: FSL/fslmaths, MRtrix/mrcalc） |
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| 4D画像から3D画像を抽出（Software/Command: FSL/fslroi, MRtrix/mrconvert） |
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| MRtrixを用いた解像度の変更 ~Upsampling~（Software/Command: MRtrix/mrgrid） |
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| 2.3. 定量値 |
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| 2.3.1. 構造MRI |
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| 脳構造および脳容積の解析（Software/Command: FreeSurfer/recon-all -all） |
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| 2.3.2. 拡散MRI |
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| FSLを用いた拡散テンソルイメージング: DTI（Software/Command: FSL/dtifit） |
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| MRtrixを用いた拡散テンソルイメージング: DTI（Software/Command: MRtrix/dwi2tensor, tensor2metric） |
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| DIPYを用いた拡散テンソルイメージング: DTI（Software/Command: DIPY/dipy.reconst.dti） |
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| DIPYを用いた拡散尖度イメージング: DKI（Software/Command: DIPY/dipy.reconst.dki） |
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| プログラミングなしで拡散テンソルイメージングと拡散尖度イメージング（Software: DKE） |
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| AMICOを用いた神経突起イメージング: NODDI（Software: Python） |
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| AMICOを用いた自由水イメージング: FWI（Software: Python） |
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| DIPYを用いた自由水イメージング: FWI（Software/Command: DIPY/dipy.reconst.fwdti） |
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| MRtrixを用いたトラクトグラフィー: Tractography（Software/Command: MRtrix/tckgen） |
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| XTRACTを用いたトラクトグラフィー: Tractography（Software/Command: FSL/XTRACT） |
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| 2.3.3. その他 |
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| 定量的磁化率マッピング: QSM（Software: MEDI） |
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| 2.4. 統計解析 |
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| Voxel-based analysis: VBA (Software: FSL) |
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| Voxel-based morphometry: VBM (Software: FSL) |
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| Tract-Based Spatial Statistics: TBSS (Software: FSL) |
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| Gray matter-Based Spatial Statistics: GBSS (Software: FSL) |
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| Fixel-Based Analysis: FBA (Software: MRtrix) |
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| FMRIB’s Linked Independent Component Analysis：FLICA (Software: FSL) |
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| 2.5. ROI解析 |
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| 【FSL】MRI画像のレジストレーション（Registration）と関心領域（ROI）解析 |
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| 【FSL】fslmathsの使ったROI解析 |
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| 【FSL】TBSSで出た有意領域をマスクとして画像定量値を計測 |
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| 【FSL】ROI（VOI）を用いた画像計測 |
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| 【FSL】大脳基底核(Basal Ganglia)のセグメントと体積(Volume)計測 |
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| FSLを使ったVolumeの一括計測 |
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| FreeSurferの結果のまとめ方 ～aparc, aseg, wmparc, brainstem～ |
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| 2.6. 脳画像解析における結果のまとめ方 |
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| 2.6.1. 図（Figure）作成 |
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| 【Python】箱ひげ図の作り方 |
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| 【Python】バイオリンプロット（Violin Plot） |
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| 【Python】相関行列 (Correlation Matrix)とヒートマップ (Heat Map)の作り方 |
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| 【Python】縦断データの可視化（プロット・箱ひげ図・バイオリン図・信頼区間・ヒストグラム） |
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| 【画像連結】画像をタイル状に並べる |
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| 2.6.2. 評価指標 |
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| 【Python】カッパ（k）係数の計算 |
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| 【Python】画像の類似度の計算（Dice係数） |
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| 【Python】MAEとRMSEの計算方法 |
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