1. 目的
2. コマンド
3.使用例
3.1.前準備
3.2.b=0のみを抽出
3.3.b≠0を抽出
3.4.b値ごとに抽出
1. 目的
- 拡散MRIからb値ごとに画像を抽出
2. コマンド
拡散MRIからb値ごとに画像を抽出するには、MRtrixのdwiextractを用いる。
dwiextractのヘルプは、次の通り。
クリックして展開
001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021 022 023 024 025 026 027 028 029 030 031 032 033 034 035 036 037 038 039 040 041 042 043 044 045 046 047 048 049 050 051 052 053 054 055 056 057 058 059 060 061 062 063 064 065 066 067 068 069 070 071 072 073 074 075 076 077 078 079 080 081 082 083 084 085 086 087 088 089 090 091 092 093 094 095 096 097 098 099 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 | SYNOPSIS Extract diffusion-weighted volumes, b=0 volumes, or certain shells from a DWI datasetUSAGE dwiextract [ options ] input output input the input DW image. output the output image (diffusion-weighted volumes by default).EXAMPLE USAGES Calculate the mean b=0 image from a 4D DWI series: $ dwiextract dwi.mif - -bzero | mrmath - mean mean_bzero.mif -axis 3 The dwiextract command extracts all volumes for which the b-value is (approximately) zero; the resulting 4D image can then be provided to the mrmath command to calculate the mean intensity across volumes for each voxel.OPTIONS -bzero Output b=0 volumes (instead of the diffusion weighted volumes, if -singleshell is not specified). -no_bzero Output only non b=0 volumes (default, if -singleshell is not specified). -singleshell Force a single-shell (single non b=0 shell) output. This will include b=0 volumes, if present. Use with -bzero to enforce presence of b=0 volumes (error if not present) or with -no_bzero to exclude them.DW gradient table import options -grad file Provide the diffusion-weighted gradient scheme used in the acquisition in a text file. This should be supplied as a 4xN text file with each line is in the format [ X Y Z b ], where [ X Y Z ] describe the direction of the applied gradient, and b gives the b-value in units of s/mm^2. If a diffusion gradient scheme is present in the input image header, the data provided with this option will be instead used. -fslgrad bvecs bvals Provide the diffusion-weighted gradient scheme used in the acquisition in FSL bvecs/bvals format files. If a diffusion gradient scheme is present in the input image header, the data provided with this option will be instead used.DW shell selection options -shells b-values specify one or more b-values to use during processing, as a comma-separated list of the desired approximate b-values (b-values are clustered to allow for small deviations). Note that some commands are incompatible with multiple b-values, and will report an error if more than one b-value is provided. WARNING: note that, even though the b=0 volumes are never referred to as shells in the literature, they still have to be explicitly included in the list of b-values as provided to the -shell option! Several algorithms which include the b=0 volumes in their computations may otherwise return an undesired result.DW gradient table export options -export_grad_mrtrix path export the diffusion-weighted gradient table to file in MRtrix format -export_grad_fsl bvecs_path bvals_path export the diffusion-weighted gradient table to files in FSL (bvecs / bvals) formatOptions for importing phase-encode tables -import_pe_table file import a phase-encoding table from file -import_pe_eddy config indices import phase-encoding information from an EDDY-style config / index file pairOptions for selecting volumes based on phase-encoding -pe desc select volumes with a particular phase encoding; this can be three comma-separated values (for i,j,k components of vector direction) or four (direction & total readout time)Stride options -strides spec specify the strides of the output data in memory; either as a comma-separated list of (signed) integers, or as a template image from which the strides shall be extracted and used. The actual strides produced will depend on whether the output image format can support it.Standard options -info display information messages. -quiet do not display information messages or progress status; alternatively, this can be achieved by setting the MRTRIX_QUIET environment variable to a non-empty string. -debug display debugging messages. -force force overwrite of output files (caution: using the same file as input and output might cause unexpected behaviour). -nthreads number use this number of threads in multi-threaded applications (set to 0 to disable multi-threading). -config key value (multiple uses permitted) temporarily set the value of an MRtrix config file entry. -help display this information page and exit. -version display version information and exit. |
基本的な使い方は、以下の通り。
1 2 3 | dwiextract -bzero <入力画像> <出力画像> # b=0のみを抽出dwiextract -no_bzero <入力画像> <出力画像> # b=0以外の拡散強調像を抽出dwiextract -singleshell <入力画像> <出力画像> # b=0以外の拡散強調像を抽出 |
3. 使用例
3.1. 前準備
まず、こちらの記事を参考に、拡散MRI（DWI.nii.gz）とそのMPG軸情報（bvecs, bvals）とヘッダー情報（headers.json）をまとめて、MIF形式（DWI.mif）に変換する。
1 | mrconvert -fslgrad bvecs bvals -json_import headers.json DWI.nii.gz DWI.mif |
ここで使用する拡散MRI（DWI.mif）は、b=0が1枚、b=1000が64枚、b=2000が64枚で構成されている（全部で129 volumes）。
1 | mrinfo DWI.mif |grep Dimensions |
Dimensions: 130 x 130 x 82 x 129
3.2. b=0のみを抽出
オプション-bzeroを指定する。
1 | dwiextract -bzero DWI.mif DWI_b0.mif |
b=0の画像のみ抽出される。
1 | mrinfo DWI_b0.mif |grep Dimensions |
Dimensions: 130 x 130 x 82 x 1
3.3. b≠0を抽出
オプション-no_bzeroを指定する。
1 | dwiextract -no_bzero DWI.mif DWI_nonb0.mif |
b≠0の画像のみ抽出される。
1 | mrinfo DWI_nonb0.mif |grep Dimensions |
Dimensions: 130 x 130 x 82 x 128
3.4. b値ごとに抽出
オプション-singleshellを指定する。
例えば、b=1000のみを抽出する場合、以下のようになる。
1 | dwiextract -shells 1000 DWI.mif DWI_b1000.mif |
b=1000の画像のみ抽出される。
1 | mrinfo DWI_b1000.mif |grep Dimensions |
Dimensions: 130 x 130 x 82 x 64
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
