患者之间在 Matlab 或 Python 中进行 fMRI 脑图像配准答案

【问题标题】：fMRI Brain Image Registration in Matlab or Python between Patients患者之间在 Matlab 或 Python 中进行 fMRI 脑图像配准
【发布时间】：2011-07-20 20:20:39
【问题描述】：

所以，我使用SPM 来注册同一患者之间的 fMRI 大脑图像；但是，我无法在患者之间注册图像。

基本上，我想将大脑图谱注册到特定于患者的扫描中，以便我可以进行一些图像修补。所以注册，然后将扭曲和转换应用于任意数量的图像。

SPM 未能成功进行此类注册。它不能将图谱扭曲成与患者大脑相同的大脑形状。

freesurfer 之类的软件会对此有好处吗？还是在 matlab 或 python（但最好是 python）中有更好的东西？

谢谢！

泰勒米勒

【问题讨论】：

在stackoverflow中提问时，尝试以问题的形式表达。有关详细信息，请参阅常见问题解答。
我问什么软件可以解决所描述的问题......对我来说似乎是个问题。
是的，我能理解你在问什么。我只是建议您更改问题的格式。但我理解你的意思，虽然建议人们以问题的形式提问，但大多数起始页面的问题也不遵循这种格式。但是，如果您查看投票最多的问题，您会发现它们通常确实遵循这种格式。
我记得在 SPM 中可以做到这一点。查看“标准化”步骤并反转输入。为什么说“不能”？在 SPM 论坛上发帖也可能是个好主意。
@Ashish：这是个好主意，实际上正是我的直觉，不幸的是，当使用患者空间作为参考时它根本不可靠（Atlas -> 患者空间，而不是相反） .这里的任何帮助都会很棒！

标签： python matlab image-processing registration

【解决方案1】：

有大量用于图像配准的工具，例如查看“空间变换”->“注册”下的http://www.nitrc.org。 Nipype 确实是一个不错的 Python 模块，它封装了其中的许多模块（例如 FSL、Freesurfer 等），因此您可以在某种统一的界面中探索不同的可用工具。

除了那些众所周知的（SPM、FSL、AFNI）之外，您还可以尝试一些鲜为人知但非常强大的 CMTK (http://www.nitrc.org/projects/cmtk)，它带有非线性注册(s)、基于人口的模板构建、许多其他功能和 SRI24 地图集。 asegment_sri24 之类的脚本可用于快速开始使用 SRI24 地图集中提供的标签注册/重新划分每个主题。

要在几分钟内开始使用 CMTK（或数十种其他神经影像学软件），我建议您查看http://neuro.debian.net——该平台允许非常轻松地部署（维护的）神经科学软件。 FSL、AFNI、CMTK、SRI24 atlas 等可根据您的要求提供；）

【讨论】：

【解决方案2】：

Freesurfer 在患者的原始空间中对大脑进行分割和注释，从而产生患者特定的区域，例如 so。

我不确定您所说的修补是什么意思，或者您希望将这种转换应用到哪些其他图像，但它似乎是最适合处理个体患者数据的软件，而不是跨患者的标准化数据。

【讨论】：

我想通了，但是，bbregister（freesurfer）很适合注册到 freesurfer 解剖空间，但我发现唯一的任意空间到任意空间注册（非刚性）很好是 FSL 的 FNIRT，它被包裹在 NiPype 上。在打开这个问题的几个月后实际回答的 Cookie 点数：P

【解决方案3】：

我认为ITK 就是为此而设计的。存在一个 Python 包装器（Paul Novotny 在他的站点上分发 Ubuntu 的二进制文件），但这主要是 C++。如果你在Linux下工作，那么如果你熟悉cmake的话，编译起来还是很简单的。

由于此工具包是一个非常低级的框架，我建议您尝试elastix，这是一个命令行实用程序，允许使用多尺度 Bspline 密集配准在图片上进行配准。

另一个基于 Maxwell 恶魔并改进了微分同胚功能的有趣工具是 MedINIRA。

【讨论】：

【解决方案4】：

按照 SPM 的思路，您可以使用IBSPM。它的开发正是为了解决这个问题。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以使用 ANTs 软件，也可以使用 3dSclicer 中的 Python 进行模板注册。但是，我在 SPM 中进行了鬃毛模板注册，我推荐它用于比 ITK 或 Slicer 更好的 fMRI 数据。

我发现这些链接很有帮助 :) 如果您需要更多帮助，请告诉我。

https://fmri-training-course.psych.lsa.umich.edu/wp-content/uploads/2017/08/Preprocessing-of-fMRI-Data-in-SPM-12-Lab-1.pdf

https://nipype.readthedocs.io/en/latest/users/examples/fmri_spm.html

【讨论】：