DTI处理：从数据转换到纤维追踪详解

磁共振扩散张量成像(DTI)是一种高级神经影像技术，用于研究大脑结构中的微观纤维束组织。本文将详细介绍一个实用的DTI处理流程，包括数据转换、头动校正、结构像配准和纤维追踪等步骤。 1. **数据转换**： - 使用Mriconvert工具将原始的3DT1图像转换为nifti格式，确保所有图像都是横断位的。这一步非常重要，因为后续操作需要一致的文件格式。 - DTI数据首先转换为FSLnifti格式，提取梯度信息（_vbesc文件），并删除不必要的其他文件，保留_vbesc文件。随后，将DTI本身也转换为nifti格式，便于后续追踪分析。 2. **DTI头动校正**： - 通过校正头动，确保DTI弥散图像的精度。校正后的数据被保存为4D文件，采用FSL的nifti格式，如"nifti3D"，最后整合为4D文件（例如：nifti3D.nii1+r.*248+dti_ep.*248+1.vbesc+1.rp.txt）。 3. **结构像配准**： - 需要将3DT1像和b0像（无扩散编码的T1图像）的维度保持一致，使用Coregister工具进行配准，选择头动校正后的B0像作为参考，同时将MRIConvert转换的3DT1像输入到Reslice模块。 4. **结构像分割**： - 在配准后的结构像上进行分割，生成灰质和白质文件（c1*2和c2*2），以及一些额外的标注文件（seg_inv_sn.mat1+seg_sn.mat1+mr.*2+4）。 5. **纤维追踪**： - 因为纤维追踪应在DTI原空间进行，所以先将ROI从标准空间转换回DTI原空间，以实现空间位置的一致性。这涉及到Normalize函数，使用矫正后的3DT1像作为源和模板图像，输出参数文件和相关图像文件（如_normalize_sn.mat+wmr.*2+12）。 - 接着，进行纤维束追踪的具体操作，如选择deformation模块，进行逆向操作（Inverse），然后在Composition模块中设置参数，导入先前标准化产生的_sn.mat参数文件，最终基于这些参数对图像进行处理。 总结起来，这个DTI处理流程涵盖了从数据准备到后期处理的完整过程，包括格式转换、空间校正、配准和纤维追踪，这些都是神经科学研究中至关重要的步骤，能够帮助研究人员深入理解大脑内部的纤维结构及其与功能区的关系。