1. 目的
2. コマンド
3. 使用例
3.1. 最小値と最大値
3.2. ボクセル数および容積
3.3. 平均値と標準偏差
3.4. マスク画像を用いた計測
1. 目的
- 定量値（容積や拡散定量値など）の算出
2. コマンド
FSLのfslstatsコマンドを用いて、定量値を算出することが可能。
fslstatsのヘルプは次の通り。
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | Usage: fslstats [preoptions] <input> [options]preoption -t will give a separate output line for each 3D volume of a 4D timeseriespreoption -K < indexMask > will generate seperate n submasks from indexMask, for indexvalues 1..n where n is the maximum index value in indexMask, and generate statistics for each submaskNote - options are applied in order, e.g. -M -l 10 -M will report the non-zero mean, apply a threshold and then report the new nonzero mean-l <lthresh> : set lower threshold-u <uthresh> : set upper threshold-r : output <robust min intensity> <robust max intensity>-R : output <min intensity> <max intensity>-e : output mean entropy ; mean(-i*ln(i))-E : output mean entropy (of nonzero voxels)-v : output <voxels> <volume>-V : output <voxels> <volume> (for nonzero voxels)-m : output mean-M : output mean (for nonzero voxels)-s : output standard deviation-S : output standard deviation (for nonzero voxels)-w : output smallest ROI <xmin> <xsize> <ymin> <ysize> <zmin> <zsize> <tmin> <tsize> containing nonzero voxels-x : output co-ordinates of maximum voxel-X : output co-ordinates of minimum voxel-c : output centre-of-gravity (cog) in mm coordinates-C : output centre-of-gravity (cog) in voxel coordinates-p <n> : output nth percentile (n between 0 and 100)-P <n> : output nth percentile (for nonzero voxels)-a : use absolute values of all image intensities-n : treat NaN or Inf as zero for subsequent stats-k <mask> : use the specified image (filename) for masking - overrides lower and upper thresholds-d <image> : take the difference between the base image and the image specified here-h <nbins> : output a histogram (for the thresholded/masked voxels only) with nbins-H <nbins> <min> <max> : output a histogram (for the thresholded/masked voxels only) with nbins and histogram limits of min and maxNote - thresholds are not inclusive ie lthresh<allowed<uthresh |
基本的な使い方は、次の通り。
1 2 3 4 5 | # 基本fslstats <入力画像> [オプション]# マスクを適用する場合fslstats <入力画像> -mas <マスク画像> [オプション] |
3. 使用例
fslstatsコマンドで、よくある使用例を紹介する。
3.1. 最小値と最大値
最小値と最大値は、オプション-Rを用いて計測する。
以下では、頭蓋除去済みの脳画像（T1_skull_stripped.nii.gz）における最小値と最大値を計測している。
1 | fslstats T1_skull_stripped.nii.gz -R |
0.000000 1307.000000
3.2. ボクセル数および容積
ボクセル数および容積の計測は、オプション-Vを用いる。似ているオプションで-vがあるが、オプション-Vでは、信号値が0あるいはnanでない領域を対象に、計測する。他にも小文字・大文字で区別しているオプションがあるが、信号値がある領域のみを対象にしたい場合は、基本的に大文字オプション（例：-V, -M, -S）で計測するとよい。
以下では、灰白質（GM_seg.nii.gz）の容積を計測している。
1 | fslstats GM_seg.nii.gz -V |
882175 697814.250000 # 左からボクセル数、容積（mm^3）
3.3. 平均値と標準偏差
平均値を計測するにはオプション-Mを、標準偏差を計測するにはオプション-Sを用いる。
以下では、FA（FA.nii.gz）の平均値を算出している。
1 | fslstats FA.nii.gz -M |
0.276669
以下では、FA（FA.nii.gz）の標準偏差を算出している。
1 | fslstats FA.nii.gz -S |
0.186857
3.4. マスク画像を用いた計測
計測したい領域がある場合、オプション-kで領域（マスク画像）を指定して計測するとよい。
例えば、白質（WM_seg.nii.gz）領域における、FAの平均値を計測したい場合、次のようになる。
1 | fslstats FA.nii.gz -k WM_seg.nii.gz -M |
0.507313
計測したい領域が複数あり、それらの領域にインデックス（値）が割り振られている画像（例：CSF=1, GM=2, WM=3の画像）があるとき、オプション-Kを用いると便利である。
例えば、白質を48領域分割したアトラス（JHU-ICBM-labels-1mm_indiv.nii.gz）を用いて平均値を計測する場合、次のようになる。
1 | fslstats -K JHU-ICBM-labels-1mm_indiv.nii.gz FA.nii.gz -M |
0.491841
0.512530
0.591286
0.667444
... [省略]
0.294148
著者情報： 斎藤 勇哉
順天堂大学医学部 大学院医学研究科 放射線診断学講座所属脳MRI 画像解析が専門であり、テーマは①神経変性疾患の機序解明、②医用人工知能の開発、③多施設データのハーモナイゼーション、④速読が脳に与える影響や学習効果、⑤SNS解析を用いたマーケティング戦略の改善。
医療分野に関わらず、自然言語処理・スクレイピング・データ分析・Web アプリ開発を得意とし、企業や他大学の研究を支援。
主な使用言語は、Python、Shell Script、MATLAB、HTML、CSS
