뇌 MRI preprocessing Tools 간단 소개 (뇌 MRI 전처리)

*대학원생이 맨땅에서부터 공부하면서 정리하는 포스트입니다. 지극히 주관적이며 편협합니다.*

*개발환경은 리눅스이며 쉘스크립트와 파이썬을 혼용합니다.*

 

여러 논문들을 읽어보고 커뮤니티를 찾아본 결과, 현재 MRI 영상분석쪽에서 자주 사용하고 있는 소프트웨어 혹은 패키지는 fsl, ANTs, spm12 3가지로 보여진다.

 

1. fsl

제일 먼저 접한것은 fsl인데, fsl은 FMRIB 소프트웨어 라이브러리의 약자이며 기능, 구조 및 확산 MRI 뇌 영상 데이터를위한 이미지 분석 및 통계 도구를 포함하는 소프트웨어 라이브러리이다.

 

fsl에서 만들어놓은 자체적인 파이프라인도 제공하고 있으며 독립적인 tool들도 제공하고 있다.

 

brain extraction은 BET이라는 유명한 소프트웨어를 제공하고 있다.

본인은 여러 이미지를 전처리 스크립트하나로 자동화해서 진행해야 했는데,  BET은 thresh hold를 지정해줘야하기 때문에 여러이미지를 자동화처리하는데 애로사항이 있었다. thresh hold 하나로 여러 이미지를 처리할경우 brain extraction이 제대로 이루어 지지 않았다.

 

하나하나 스컬을 제거하기엔 시간적으로 무리가 있었다.

 

본인은 쉘로 진행했지만, 파이썬으로도 사용할수 있는것으로 확인했다.

 

https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki

FSL - FslWiki

2.spm12 

자동화된 전처리를 진행하기 위해 다른 tool을 찾아보다 발견한 spm12.

spm12는 spm의 최신 버전으로 MATLAB기반의 소프트 웨어이다. 사용하기 위해선 MATLAB이 필수적이다.

MATLAB은 유료지만 MATLAB을 설치하지 않은 상태에서 컴파일된 MATLAB 응용프로그램을 실행할수있는 MATLAB-runtime을 다운받아서 무료로 진행할수있다.

 

spm은 T1이미지가 필수적이라고 한다.

 

또한 manual이 잘되어있어 하나하나 차근차근 따라하면 할 수 있을것 같다.

 

spm12를 이용하려고 했지만 MATLAB과 복잡함이라는 장벽에 막혀 포기하고 다른 툴을 사용하기로 했다.

 

 

 

https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/

SPM12 Software - Statistical Parametric Mapping

3. ANTs

advanced Normalization Tools 의 약자로 관련 개발자들은 다음과 같다.

ANTs도 파이썬, R로 사용할 수 있다. 

ANTs의 단점은 각 Tools의 옵션선택이 전문성을 필요로 하고, 초보자가 쉽게 따라할수 있는 manual이 부족하다는 점이다. 

 

그럼에도 본인이 ANTs를 사용하는 이유는 먼저 brain extraction을 template를 기반으로 계산하는 방법을 사용하여 전처리 자동화를 할수있고, 이 때문에 병변이 있는 이미지도 나쁘지 않은 결과를 보여준다.  

 

ANTs를 사용하기 위해서는 기본적인 의영상 지식이 필요하고 영상분석의 경험이 필요해 보인다.

 

현재 열심히 찾아 보고 공부해서 사용중이다.

 

https://github.com/ANTsX/ANTs

ANTsX/ANTs