Contenido: Procesamiento Imagenes Pesadas a Difusion
dwi_vecPaso Inicial, concatena las DWIs y arregla los vectores (Philips) para uno o mas shells.dwi_dn4Paso 1 de 2 para el pre procesamiento de imagenes pesadas a difusion, denoise y bias field correction con dos opciones LPCA y mrtrix.dwi_corrPaso final del procesamiento de DWI. Incluye correccion geometricas y de movimiento (EDDY y TOPUP). Finalmente corrige los vectores de acuerdo a loseddy_parametersy crea un archivomifcorregido y con vectores codificados dentro de el.
Paso 0 - Concatenacion y correccion de vectores (dependiente de la adquision)
Este paso es particular para los datos adquiridos del resonador Philips Achieva 3.0T en formato NIFTI o DICOM. En caso de que se hallan adquirido de NIFTI requiere los archivos omat para corregir los vectores.
Recomiendo crear un directorio por sujeto donde se guarden los archivos que corresponden al preprocesamiento de difusion (por ejemplo aqui hago uno llamado DWI con mkdir DWI).
for i in *; do cd $i; echo -e "\033[48;5;125m $i \033[0m";
mkdir DWI
dwi_vec -in "DWI_1k.nii.gz DWI_2k.nii.gz" -out DWI/DWI_2shell
cd ..; done
Paso 1 - Eliminacion de rudio y correccion de campo
El prefijo de salida es automatico, y dependera del algoritmo utilizado:
_dn4.nii.gzes para el algorithmo de LPCA de Pierric Coupe.
_dn4_mrtrix.nii.gzes para el algorithmo de Tournier demrtrix.
for i in *; do cd $i/DWI; echo -e "\033[48;5;125m $i \033[0m";
dwi_dn4 DWI_2shell.nii.gz . mrtrix
cd ../..; done
Paso 2 - Correccion de movimiento y geometrica
Este script va a generar CUATRO archivos de salida, todos con las DWI y los vectores ya corregidos.
En el siguiente ejemplo DWI_corregido corresponderia al identificador de salida -out:
DWI_corregido.nii.gzNIFTI con los volumenes y todas las direcciones.DWI_corregido.eddy_parametersArchivo de texto con los parametros de correccion que se aplican a cada volumen de difusion (filas).DWI_corregido.bArchivo de texto con la matriz de vectores CORREGIDOS, los BVECS son las primeras 3 columnas y el BVAL la cuarta..DWI_corregido.mifMIF con los volumenes, las direcciones y los vectores codificados.
for i in *; do cd $i/DWI; echo -e "\033[48;5;125m $i \033[0m";
dwi_corr -dwi2fix DWI_2shell_dn4_mrtrix.nii.gz -dwiPA DWI_PA.nii.gz -out DWI_corregido -bvecs DWI_2shell.bvecs -bvals DWI_2shell.bvals
cd ../..; done
Extras de DWI
dwi_getPA Obtiene las imagenes B0 de de la adquisicion posterioanterior (DWI-PA) para facilitar el paso 3 con dwi_corr.
References
LPCA: Manjon, J. V., Coupe, P., Concha, L., Buades, A., Collins, D. L., & Robles, M. (2013). Diffusion weighted image denoising using overcomplete local PCA. PloS one, 8(9), e73021.
PCA-mrtrix J. Veraart, D.S. Novikov, D. Christiaens, B. Ades-aron, J. Sijbers, and E. Fieremans Denoising of diffusion MRI using random matrix theory. NeuroImage 142 (2016), pp. 394-406.
EDDY: Jesper L. R. Andersson and Stamatios N. Sotiropoulos. An integrated approach to correction for off-resonance effects and subject movement in diffusion MR imaging. NeuroImage, 125:1063-1078, 2016.
TOPUP: J.L.R. Andersson, S. Skare, J. Ashburner How to correct susceptibility distortions in spin-echo echo-planar images: application to diffusion tensor imaging. NeuroImage, 20(2):870-888, 2003.
S.M. Smith, M. Jenkinson, M.W. Woolrich, C.F. Beckmann, T.E.J. Behrens, H. Johansen-Berg, P.R. Bannister, M. De Luca, I. Drobnjak, D.E. Flitney, R. Niazy, J. Saunders, J. Vickers, Y. Zhang, N. De Stefano, J.M. Brady, and P.M. Matthews. Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. NeuroImage, 23(S1):208-219, 2004.
B-MATRIX: Leemans, A., & Jones, D. K. (2009). The B-matrix must be rotated when correcting for subject motion in DTI data. Magnetic resonance in medicine, 61(6), 1336-1349.
Notas
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Ades-Aron, B., Veraart, J., Kochunov, P., McGuire, S., Sherman, P., Kellner, E., ... & Fieremans, E. (2018). Evaluation of the accuracy and precision of the diffusion parameter EStImation with Gibbs and NoisE removal pipeline. NeuroImage.