IVIM,ADC和DKI是彌散磁共振圖像的三個彌散模型驾茴,并已廣泛應(yīng)用于胸腹部臟器的研究中盼樟。然而氢卡,針對這三種模型的軟件網(wǎng)上幾乎找不到。為了解決這個問題晨缴,本人寫了一個spm模塊译秦,專門用于處理這三種模型的數(shù)據(jù)。之所以寫成spm模塊击碗,是因為spm里面提供了NIFTI數(shù)據(jù)的讀寫和其他操作功能筑悴,另外spm模塊可以非常方便的進(jìn)行批處理。
準(zhǔn)備
軟件
- MATLAB: 2017b以上的版本
- SPM: spm12版本
數(shù)據(jù)
使用mricron軟件中的dcm2niigui.exe
稍途,將圖像轉(zhuǎn)換成FSL/SPM8(4D NIfTI nii)阁吝。得到一個4D的DWI圖像,和記錄b值的bval文件械拍,bval文件后綴給成.txt突勇。
安裝和使用
DWI處理模塊装盯,可以從該地址下載。
此處假定甲馋,MATLAB安裝完成埂奈,并且spm12已經(jīng)正確安裝。
- 在MATLAB的命令窗口輸入以下命令定躏,spm軟件的啟動窗口:
spm fmri
- 點(diǎn)擊Quit旁邊的Batch账磺,啟動一個新的窗口,在這個窗口中,點(diǎn)擊File痊远,點(diǎn)擊Add Application垮抗,選擇提供給大家的spm模塊,里面的
cfg_dwi_master.m
,然后點(diǎn)擊左下角的Done.
spm2.png
spm3.png
這時對比spm2.png拗引,可以在窗口的最上面多了一個叫做DWI Analysis的功能鍵借宵。
spm4.png - 點(diǎn)擊DWI Analysis,選擇要用的模塊矾削,比如壤玫,選擇IVIM analysis, 選擇IVIM module,模塊便被加載的窗口中哼凯,可以導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:
spm5.png - 右邊框中欲间,
<-X
指代的是這行需要輸入制定的數(shù)據(jù),具體需要導(dǎo)入什么數(shù)據(jù)断部,可以在最下面灰色框中猎贴,看到提示。
IVIM[1][2][3]
- Image: 選擇4D DWI文件
- Mask: 選擇ROI圖像蝴光,指定處理的解剖范圍她渴,可用ITK-SNAP等軟件勾畫
- b value: 選擇記錄b值得text文件
- Fit type: 這個模塊提供了兩種處理方法,一種是seg蔑祟,一種是
bayes
- bval threshold: 指定b值分析的閾值趁耗,這里指代簡化模型擬合時需要的范圍
- outName: 給一個輸出文件的名字
ADC和DKI
ADC和DKI的輸入?yún)?shù)與IVIM相比參數(shù)會少一些。具體輸入什么數(shù)據(jù)可以參考IVIM疆虚。
- 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)輸入完成后苛败,左上角的箭頭會變成綠色,這時径簿,點(diǎn)擊箭頭罢屈,則開始數(shù)據(jù)分析。
結(jié)果
IVIM輸出的是一個4D的參數(shù)文件篇亭,第四維度分別是D缠捌, S0,f, Dstar译蒂。[4]
ADC輸出一個后綴為_ADC.nii
的文件曼月。
DKI每一個參數(shù)會輸出一個文件肃叶,后綴分別是_D.nii
與_K.nii
。
下面介紹一下如何提取IVIM的參數(shù)值:
將生成的參數(shù)圖像導(dǎo)入到ITK-SNAP軟件中十嘿,在下圖箭頭所指的地方點(diǎn)擊因惭,選擇2/4
,也就是顯示S0圖像绩衷,這個圖像通常解剖位置清晰蹦魔,可以用來勾畫ROI。勾畫想要計算的區(qū)域咳燕。勾畫完成后勿决,選擇Segmentation, 選擇Volumes and Statistics招盲,在彈出的窗口中低缩,就會顯示ROI內(nèi)每個參數(shù)的數(shù)值。
-
IVIM模型采用的別人的代碼曹货,如果使用該模塊處理數(shù)據(jù)務(wù)必引用下面的兩篇文章: ?
-
Gustafsson, Oscar et al. Impact of prior distributions and central tendency measures on Bayesian intravoxel incoherent motion model fitting. Magn Reson Med . 2018;79:1674–1683 ?
-
Jalnefjord, Oscar et al. Comparison of methods for estimation of the intravoxel incoherent motion (IVIM) diffusion coefficient (D) and perfusion fraction (f). MAGMA . 2018;31:715–723 ?
-
S0圖像是b=0的圖像 ?