斐济放松

文档和最新的稳定版本

总结

FijiRelax 是使用多回波自旋回波序列进行 3D+t MRI 分析和探索的通用工具。这项工作得到了法国农业部、France AgriMer、CNIV 和 IFV 的支持，属于 VITIMAGE 和 VITIMAGE-2024 项目（计划 National Dépérissement du Vignoble）。该工具是在以下背景下开发的：

• Vitimage 1和Vitimage 2024项目。
• Aplim旗舰项目。

需求说明

FijiRelax 是多回波自旋回波 T1-T2 弛豫测量的通用工具，能够处理从植物茎到人脑的各种 MRI 图像（参见 \autoref{fig:figure1}-b）。它是为三类科学家设计的：i) 使用 GUI 的最终用户，ii) 能够使用脚本语言处理大量图像的高级用户，以及 iii) 能够使用新功能调整和扩展应用程序的开发人员。

• 使用 GUI 的最终用户：建议非图像处理或编程专家的科学家使用此模式。通过 Fiji 官方版本下载 FijiRelax，并按照分步安装说明以及基于 Zenodo [@fijirelaxDataset] 托管的测试数据集构建的实践教程进行操作。然后，使用图形用户界面导入和处理您自己的 Bruker/NIFTI/自定义数据，使用图形松弛曲线浏览器探索空间和时间上的松弛图，并将结果导出为 2D/3D/4D TIFF 图像。还建议使用此模式来研究新数据集或新生物学问题。在界面功能中，该插件提供了一个图形浏览器来可视化松弛曲线以及可定制感兴趣区域的估计 PD 加权 T1 和 T2 分布。在 5D 超图中，可以同时显示每个时间点的分布，从而获得有关监测期间组织中水分分布及其演变的宝贵信息。

• 高级用户：具有编程技能的科学家可以使用此模式。加载第 https://github.com/Rocsg/FijiRelax/tree/-/test/Scripts 中的存储库中提供的示例 BeanShell 脚本。通过将其拖入 Fiji 界面来选择一个脚本，然后运行该脚本以重现图 1 中论文中所示的结果：导入数据集，将其转换为 HyperMap（见图 1-e），计算参数图。然后，根据您的需求调整这些脚本，包括处理您自己的数据和批处理多个实验。

• 开发人员：此模式适用于精通 Java 和 Maven 的程序员。首先探索 FijiRelax API：API Overview。通过在 POM 文件中将 FijiRelax 指定为依赖项并运行单元测试，在 FijiRelax 库之上构建您自己的工具，以托管在 maven 中央存储库 (Artifact) 中的 jar 文件形式提供。 FijiRelax 托管在 github 公共存储库 (https://github.com/rocsg/fijirelax) 上，开发人员可以为其开发做出贡献，并通过请求功能或提出新功能来扩展它。

开发者文档：

FijiRelax latest javadoc

插件功能

• 质子密度、T1 和 T2 映射从多回波自旋回波序列（多个 TR 和/或 TE）计算
• 通过拟合噪声校正的单指数和双指数衰减模型来估计参数
• 自动校正长 T1 或 T2 序列的空间漂移和变形
• 探索 ROI 随时间的变化的 T1/T2 分布
• 可通过 GUI 操作，或可编写脚本来批量处理大型数据集

用于测试目的的数据集

完整的数据集可以在 Zenodo 上找到，网址为 https://doi.org/10.5281/zenodo.4518730

安装

以下视频将指导您完成整个安装过程，并初步了解 FijiRelax 功能。窗口用户，警告。在本节末尾，您需要运行特定的操作。

要在您的计算机上安装 FijiRelax，请按照以下步骤操作： 1. （如果需要）从 https://fiji.sc/ 下载并安装 Fiji ；启动斐济，并让它自动更新。然后重启斐济。

2.打开 Fiji，运行 更新管理器 Plugins › Analyze。单击“确定”关闭第一个弹出窗口，然后单击按钮管理更新站点…。

3.在此列表中，通过选中相应的复选框来激活 ImageJ-ITK。不要关闭窗口，如果你读到这篇文章太晚了，也不要重新打开它。

4.添加 Fijiyama 存储库（通过单击按钮 添加更新站点，并填写字段：名称 =“/plugins/fijiyama”，站点 = https://sites.imagej.net/Fijiyama），然后选中关联的复选框。现在您可以单击 关闭 并应用修改。

5.重新启动斐济：菜单Help › Update中应出现新的 FijiRelax 条目。如果没有，请返回更新管理器，并检查是否正确选择了存储库 ImageJ-ITK 和 Fijiyama。

6.如果您是 Windows 用户：外部包 ImageJ-ITK 和 ImageJ 附带的当前 JDK 之间存在特定问题。无论您是否理解这一点，请按照记录的程序来避免这种情况。您必须将 ImageJ 与不同的 JAVA 版本一起使用。那里有很好的解释：https://imagej.net/learn/faq#on-windows。例如，您可以在 OpenLogic 上找到 OpenJDK 8，然后安装它，当询问时，选中该框以选择它必须构建 JAVA_HOME 变量（当询问时，将红叉符号替换为硬盘符号，您就会看到它）。之后，如上所述，删除 Fiji.app 中的 java 或 jre 目录，就可以了！

准备数据

FijiRleax 需要正确格式化的数据集：

• Nifti 4D 图像，或一组 Nifti 3D 图像
• 具有 3D 图像的 Dicom 目录，或一组具有 2D 图像的目录

接口

FijiRelax 界面有四个主要面板：

• 使用第一个面板，您可以导入/打开/导出数据。
• 第二个面板包含处理例程。
• 第三个面板包含资源管理器按钮。
• 第四个面板具有额外的辅助功能。

教程

教程第 1 部分：来自高粱植物 3D dicom 数据的质子密度、T1 和 T2 时间序列

教程第 2 部分：从 4D 超图到延时植物生理监测

超图数据结构

输出图像是 4D MR 超图像。 “通道”切片器可帮助您探索第四维，即计算的图像和输入的自旋回波图像。详细：

• 通道 1,2 3 分别是 M0 图、T1 图、T2 图（请参阅切片标题中的此信息，就在图像像素的上方）
• 通道 4,5, … NR-3 是“T1 序列”的连续 NR 重复次数，按升序排列。
• 通道 NR-2,…NR-2+NE 是“T2 序列”的连续 NE 回波时间，按升序排列。

通道2和3的单位是毫秒，这意味着你可以像这样使用它，而不需要任何额外的转换。
对于延时实验，可以在连续的时间点计算这样的 4D MR 超图像，并将它们注册并组合在 5D MR 超图像中（相同，带有一个额外的切片器来遍历时间）。注册和数据合并可以使用Fijiyama插件的系列注册模式来完成。

背后的科学

该插件根据给定的一组给定的自旋回波序列按像素计算 M0、T1 和 T2 映射，这些序列是通过不同的重复时间和/或不同的回波时间获取的。

首先，使用 Fijiyama 插件库计算 3D 配准，以精确对齐连续图像。然后估计大米噪声水平，并估计 M0、T1 和 T2 参数，拟合单指数或双指数曲线，并用测量的大米噪声进行校正。有关更多信息，请参阅下一节中的论文。

引用这篇文章

• Romain Fernandez、Cédric Moisy、Christophe Goze-Bac、Maïda Cardoso、Rahima Sidi-Boulenouar、Jean-Luc Verdeil，2021 «FijiRelax：3D + t 中 MRI 松弛图的快速和噪声校正估计» 正在审查中

软件依赖确认

• Johannes Schindelin 等人的 Fiji（Schindelin 等人，2012）
• Karl Schmidt 用于 MRI 分析计算器和 CurveFitters

  许可证

该程序是开源自由软件：可以根据自由软件基金会（http://www.gnu.org/licenses/gpl.txt）发布的GNU通用公共许可证的条款进行重新分发和/或修改。

分发此程序的目的是希望它有用，但不提供任何保证；甚至没有适用性或特定用途适用性的默许保证。有关更多详细信息，请参阅 GNU 通用公共许可证。