使用fMRIprep处理fMRI数据

Docker 基础

Docker 是一个开源的平台，用于开发、部署和运行应用程序。它允许您将应用程序及其所有依赖项打包到一个标准化的单元（称为容器）中，确保在任何环境中都可以一致地运行。

Docker 的工作流程

Docker 镜像：这是一个包含应用程序及其所有依赖项的只读模板。
Docker 容器：这是从镜像创建的一个可运行的实例。可以将其视为轻量级、独立的虚拟机。
Docker Hub：这是一个存储 Docker 镜像的公共仓库。

Docker 的基本命令

启动 Docker 服务（有些系统可能需要手动启动 Docker 服务）：
```
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
```
拉取 Docker 镜像：
```
docker pull nipreps/fmriprep:latest
```
运行 Docker 容器：从镜像创建并运行容器。

1. 安装 fMRIPrep

使用 Docker 安装 fMRIPrep

安装 Docker：

如果尚未安装 Docker，请先安装 Docker。

sudo apt update
sudo apt install docker.io
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

将当前用户添加到 Docker 组（需要注销并重新登录）：
```
sudo usermod -aG docker $USER
```
拉取 fMRIPrep Docker 镜像：
```
docker pull nipreps/fmriprep:latest
```

2. 准备数据

fMRIPrep 需要 BIDS（Brain Imaging Data Structure）格式的数据。您可以使用 HeuDiConv 或 dcm2bids 将您的数据转换为 BIDS 格式。

3. 运行 fMRIPrep

假设您的 BIDS 数据集位于 /path/to/bids_dataset，输出目录为 /path/to/output，工作目录为 /path/to/workdir。

运行 fMRIPrep：

docker run -ti --rm \
  -v /path/to/bids_dataset:/data:ro \
  -v /path/to/output:/out \
  -v /path/to/workdir:/work \
  nipreps/fmriprep:latest /data /out participant \
  --participant-label <participant_id> \
  --fs-license-file /path/to/freesurfer_license.txt \
  --work-dir /work

/data:ro：挂载 BIDS 数据集目录为只读。
/out：挂载输出目录。
/work：挂载工作目录。
--participant-label <participant_id>：指定参与者标签。
--fs-license-file /path/to/freesurfer_license.txt：指定 FreeSurfer 许可证文件路径。

4. 解释输出

fMRIPrep 生成的预处理结果将存储在您指定的输出目录中。主要输出包括：

预处理后的 fMRI 数据
报告文件，详细说明每一步的预处理过程
日志文件，用于调试和记录预处理过程

详细步骤

安装 Docker：

sudo apt update
sudo apt install docker.io
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
sudo usermod -aG docker $USER

注销并重新登录以应用用户组更改。

拉取 fMRIPrep Docker 镜像：
```
docker pull nipreps/fmriprep:latest
```

转换数据为 BIDS 格式：

可以使用 HeuDiConv 或 dcm2bids 将 DICOM 数据转换为 BIDS 格式。这里以 HeuDiConv 为例：

heudiconv -d '/path/to/dicom/{subject}/*/*.dcm' -o /path/to/bids_dataset -s subject1 subject2 -f heuristic.py -c dcm2niix -b

运行 fMRIPrep：

假设您的 BIDS 数据集路径为 /path/to/bids_dataset，输出路径为 /path/to/output，工作目录为 /path/to/workdir，FreeSurfer 许可证文件路径为 /path/to/freesurfer_license.txt。

docker run -ti --rm \
  -v /path/to/bids_dataset:/data:ro \
  -v /path/to/output:/out \
  -v /path/to/workdir:/work \
  nipreps/fmriprep:latest /data /out participant \
  --participant-label <participant_id> \
  --fs-license-file /path/to/freesurfer_license.txt \
  --work-dir /work

注意事项

BIDS 数据集结构：确保您的数据集符合 BIDS 规范。
FreeSurfer 许可证：您需要一个有效的 FreeSurfer 许可证文件。可以从 FreeSurfer 官网获取。
资源需求：fMRIPrep 可能需要大量的计算资源，包括CPU、内存和存储空间。根据数据集大小调整相应的资源配置。