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史上最全 | fNIRS相关软件推荐(含下载资源)

史上最全 | fNIRS相关软件推荐(含下载资源)

  • 分类:行业动态
  • 作者:周翊
  • 来源:茗创科技
  • 发布时间:2022-05-16 16:30
  • 访问量:

史上最全 | fNIRS相关软件推荐(含下载资源)

【概要描述】Homer3、AtlasViewer、NIRS-KIT、NIRS-SPM、nirsLAB、fNIRSOFT、NIRS-Toolbox、NIRSTORM、MNE-Python、FC-NIRS、PHOEBE、NIRS Analysis Package (NAP)

  • 分类:行业动态
  • 作者:周翊
  • 来源:茗创科技
  • 发布时间:2022-05-16 16:30
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1、Homer3

 

  Homer3是基于MATLAB运行的开源软件,用于fNIRS数据的分析。Homer3是成熟的HOMER2软件的延续,虽然Homer3的目标、功能和图形用户界面(GUI)类似于之前的应用程序,但同时它有几个方面的优化升级和特色:

 

  ①Homer3能够实现对组水平和被试水平的更明确、更复杂的分析。虽然HOMER2支持相应的分析,但其函数是内置于HOMER2的代码中,没有Homer3灵活,Homer3允许用户添加自己所需的算法。

 

  ②向处理流添加函数不需要修改Homer3的核心代码;但是在HOMER2中添加函数则需要修改内置代码。将用户函数集成到三个处理流中的一个,所需要做的就是将包含该函数的文件添加到Homer3文件夹FuncRegistry/UserFunctions中,并在文件中添加一个帮助部分,该帮助部分可以被Homer3 ProcStreamClass解析器正确地解析。

 

  ③能够读写SNIRF文件格式(见https://github.com/fNIRS/snirf):一种用于存储和共享NIRS数据的通用文件格式,与任何特定于应用程序的文件格式(如Matlab)无关。HOMER2使用Matlab文件格式存储近红外数据。Homer3提供了SnirfClass,用于读写.snirf文件。此外,还提供了NirsClass,用于读取/写入HOMER2风格的.nirs文件,并将.nirs文件转换为等效的.snirf文件。Homer3允许其他格式的读取器/写入器很容易添加和导出为.snirf格式。目前,Homer3可以加载和转换的格式只有.nirs,未来可添加其他格式的转换。

 

  ④能够通过通道将采集文件中的数据细分成独立的数据block,然后进行单独的处理。通过点击相应的探测通道,可以查看不同数据block的HRF均值。

 

  ⑤Homer3不改变用于分析的原始文件,并明确地将数据分为来自原始数据文件和处理过的数据。所有处理过的数据都存储在一个单独的groupResults.mat文件中。这允许用户能够保留原始数据文件的完整性。

 

  ⑥更清晰、简洁的GUI界面。控件较少,并且这些控件按功能分组到面板中。

 

  ⑦Homer3的设计更加简单易懂,这使其修改、扩展和维护也更加容易。

 

  简单地说,Homer3应用程序由5个独立的GUI组成:MainGUI,StimEditGUI,PlotProbeGUI,ProcStreamEditGUI和ProcStreamOptionsGUI。这些GUI加载和操作应用程序的两个主要且独立的数据结构:DataTree和FuncRegistry。

 

 

  Homer3下载网址:https://github.com/BUNPC/Homer3/wiki/Download-and-InstallationHOMER2

      下载网址:http://homer-fnirs.org/

 

2、AtlasViewer

 

  AtlasViewer也是基于MATLAB运行的开源软件,可用于对Homer处理过的fNIRS数据进行可视化,它包含了多种空间配准工具,可提供一个通用的头部图谱来指导fNIRS结果的解释,同时也允许用户提供特定被试的头部解剖图来解释结果。这一软件有助于fNIRS研究结果的解释,关于该软件的教程可参见文章Anatomical guidance for functional near-infrared spectroscopy: AtlasViewer tutorial。DOI: 10.1117/1.NPh.2.2.020801

 

 

  AtlasViewer下载网址:

  https://github.com/BUNPC/AtlasViewer/wiki/Download-and-Installation

 

3、NIRS-KIT

 

  NIRS-KIT是一个基于MATLAB的工具箱,用于任务态和静息态fNIRS数据分析,具有用户友好的GUI。该工具箱包含了整个数据分析流程,包括原始数据格式转换、数据质量检查和预览、预处理、个体水平分析、组水平统计和结果可视化。

 

  对于任务态fNIRS数据,基于GLM进行个体水平的分析,检测任务相关的神经激活。对于静息态fNIRS数据,可以计算个体水平的功能连接(FC)、ALFF/fALFF和脑网络指标。对于组水平的分析,NIRS-KIT提供了几种常用的参数模型和多重比较校正方法。

 

  NIRS-KIT提供了多种可视化功能,能够对统计结果进行可视化。(关于NIRS-KIT的使用可见往期推文手把手教你使用NIRS_KIT)

 

  

        NIRS-KIT下载网址:https://www.nitrc.org/frs/?group_id=1423

 

4、NIRS-SPM

 

  NIRS-SPM是一个基于SPM和matlab的软件包,用于fNIRS信号的统计分析,该软件包由韩国生物成像信号处理(BISP)实验室开发。

 

  NIRS-SPM基于一般线性模型(GLM)和Sun’s tube公式/Lipschitz-Killing曲率(LKC),不仅提供了氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和总血红蛋白的激活图谱,而且可以实现超分辨率的激活定位。

 

  (更多资料可见往期推文近红外干货 | NIRS_SPM单被试激活分析过程)

 

 

  NIRS-SPM下载网址:https://www.nitrc.org/frs/?group_id=621

 

5、nirsLAB

 

  nirsLAB是NIRx自带的近红外分析软件。可用于测量数据,以及头皮和大脑地图统计结果的可视化。头部模型是通过加载相应的probeInfo文件来选择的。

 

  NIRSite工具已经发布,旨在提供一个用户友好的方式来指定NIRS源和探测器的排列,与NIRStar和Aurora fNIRS搭配使用。

 

  通过balloon-inflation算法将通道位置投影到皮层,这种方法具有较好的稳健性。对于由运动伪影引起的短时间饱和,可保存那些因伪影而被标记的坏通道。

 

  能够对组内选定被试的血流动力学反应进行平均,并提供了不同条件下可视化数据的选项,使组水平之间的比较更加简便。

 

 

  nirsLAB下载网址:https://www.nitrc.org/frs/?group_id=651

 

6、fNIRSOFT

 

  fNIRSOFT (fS)是一个独立的软件包,通过图形用户界面或脚本(用于自动化)来处理、分析和可视化fNIRS信号。由美国Biopac公司创建,非开源。

 

 

  相关网址:https://www.biopac.com/product/fnirsoft-professional-edition/?attribute_pa_size=fnir-software-professional-edition

 

7、NIRS-Toolbox

 

  NIRS-Toolbox是Huppert实验室(匹兹堡大学)创建的fNIRS数据分析工具箱。

 

       NIRS-Toolbox下载网址:https://bitbucket.org/huppertt/nirs-toolbox/downloads/

 

8、NIRSTORM

 

  NIRSTORM是一个专门用于NIRS数据分析的BrainStorm插件。可实现NIRS数据的可视化、信号检测、提取刺激事件、标记坏通道、运动伪影校正、用改进的比尔-朗伯定律计算[Hb]变化、线性去趋势、无限脉冲响应滤波、窗口平均等过程。

 

 

  NIRSTORM下载网址:https://github.com/Nirstorm/nirstorm

      相关网址:https://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/NIRSFingerTapping

 

9、MNE-Python

 

  MNE-Python提供了从几种文件格式读取fNIRS数据和optode位置的函数。无论设备制造商或文件格式如何,MNE-Python的fNIRS函数都能够以相同的方式在内部存储测量数据及其元数据。支持的测量类型包括振幅、光密度、氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓度(用于连续波fNIRS),以及额外的AC振幅和相位(用于频域fNIRS)。

 

 

  MNE-Python教程网址:https://mne.tools/stable/auto_tutorials/io/30_reading_fnirs_data.html

 

10、FC-NIRS

 

  FC-NIRS是fNIRS数据的功能连接性分析工具,该软件包的功能包括近红外数据预处理、质量控制、FC计算和网络分析。

 

 

  FC-NIRS下载网址:https://www.nitrc.org/frs/?group_id=883

 

11、PHOEBE

 

  PHOEBE也是基于MATLAB GUI的应用程序,可实时测量和显示fNIRS Optodes与被试头皮之间的光耦合。主要是帮助实验者以一种高效的方式优化fNIRS探头帽的信号质量。用于量化头皮-光电耦合的详细信息可参见文章:PHOEBE: a method for real time mapping of optodes-scalp coupling in functional near-infrared spectroscopy.

 

 

  PHOEBE下载网址:https://bitbucket.org/lpollonini/phoebe/downloads/

       相关网址:https://bitbucket.org/lpollonini/phoebe/wiki/Home

 

12、NIRS Analysis Package (NAP)

 

  NAP基于Matlab的降噪和统计推断分析包,为NIRS的噪声特性量身定制。

 

  相关网址:https://www.lcneuro.org/software-and-instrumentation/

 

 

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