Advanced Normalization Tools (ANTs) — это библиотека C++, доступная через командную строку, которая вычисляет многомерные отображения для сбора статистики структуры и функций мозга. Он позволяет организовывать, визуализировать и статистически исследовать большие наборы биомедицинских изображений. Кроме того, он объединяет методы визуализации в пространстве и времени и работает с разными видами или системами органов с минимальной настройкой.
Библиотека ANTs считается современным набором инструментов для регистрации и сегментации медицинских изображений, который зависит от Insight ToolKit, широко используемой библиотеки обработки медицинских изображений, в которую вносят свой вклад разработчики ANT. Инструменты, связанные с ANT, также выиграли несколько международных объективных конкурсов, таких как MICCAI, BRATS и STACOM.
ANT можно использовать в R (ANTsR) и Python (ANTsPy) с дополнительными функциями для глубокого обучения в R (ANTsRNet) и Python (ANTsPyNet). Эти библиотеки помогают интегрировать ANT с более широкой экосистемой R/Python.
Быстрые ссылки: скачать двоичные файлы | построить из исходников | докер | конда.
Самый простой способ установить ANT — загрузить последние двоичные файлы на странице «Релизы». Загрузите последнюю версию в разделе «Ресурсы», затем разархивируйте архив. Затем добавьте библиотеку ANTs в свой PATH:
export PATH=/path/to/ants/bin:$PATH
Вы можете проверить, работает ли это, выполнив команду, чтобы найти путь к любой функции ANT:
which antsRegistration
Если это сработает, вы сможете использовать полную функциональность ANT из командной строки или bash. Возможно, вы захотите управлять многопоточностью, установив переменную среды ITK_GLOBAL_DEFAULT_NUMBER_OF_THREADS
.
При необходимости вы также можете собрать ANT из последней версии исходного кода. Минимальный пример на Linux/Mac выглядит так:
workingDir= ${PWD}
git clone https://github.com/ANTsX/ANTs.git
mkdir build install
cd build
cmake
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX= ${workingDir} /install
../ANTs 2>&1 | tee cmake.log
make -j 4 2>&1 | tee build.log
cd ANTS-build
make install 2>&1 | tee install.log
Более подробную информацию и полный загружаемый сценарий установки можно найти в Руководстве по Linux/MacOS. Сборка из исходного кода обычно работает и в Windows, но некоторые дополнительные действия описаны в Руководстве по Windows. Альтернативно можно установить ANT через Docker или Conda.
ANTs — это гибкая библиотека, которую можно использовать для различных приложений и областей. Ниже приведена коллекция примеров сценариев, которые, приложив небольшие усилия, можно адаптировать под ваши конкретные нужды. Некоторые примеры также включают код для ANTsR или ANTsPy.
См. также наши готовые шаблоны ANT с пространственными априорами, доступные для загрузки [General, MNI].
Существует множество различных ресурсов, позволяющих узнать, как использовать функции ANT и лежащую в их основе методологию. Здесь представлен избранный список полезных ресурсов.
Ниже также представлены некоторые часто посещаемые руководства по конкретным функциям ANT.
Если у вас есть вопрос, запрос на добавление функции или отчет об ошибке, лучший способ получить помощь — опубликовать проблему на странице GitHub. Помните, что трудно оказать какую-либо помощь, если вы не предоставите достаточно информации для воспроизведения вашей проблемы или среды.
Мы приветствуем любые новые вклады и идеи по улучшению ANT. Если вы хотите внести свой код, лучший способ начать — прочитать Wiki, чтобы получить представление о проекте, или опубликовать проблему.
Разработку ANT возглавляют Брайан Б. Авантс (создатель, разработка алгоритмов, реализация), Николас Дж. Тастисон (Compeller, разработка алгоритмов, гуру реализации), Ханс Дж. Джонсон (крупномасштабные приложения, тестирование, разработка программного обеспечения), Gang Сонг (составитель), Филип А. Кук, Джеффри Т. Дуда (DTI), Бен М. Кандел (перфузия, многомерный анализ) и Ник Каллен (Python, R).
Большая коллекция журнальных статей была опубликована с использованием программного обеспечения ANT, и ее можно найти с помощью поиска в Google Scholar или PubMed. Ниже мы предоставляем тщательно подобранный список наиболее актуальных статей, которые можно использовать в качестве руководства для лучшего понимания или цитирования ANT.
Регистрация симметричных диффеоморфных изображений с кросс-корреляцией: оценка автоматизированной маркировки пожилого и нейродегенеративного мозга . Медицинский имидж-анал (2008). [Связь]
Оценка 14 алгоритмов нелинейной деформации, применяемых для регистрации МРТ головного мозга человека . Нейроизображение (2009). [Связь]
Оценка методов регистрации на КТ грудной клетки: задача EMPIRE10 . IEEE Trans Med Imaging (2011). [Связь]
Воспроизводимая оценка показателей сходства ANT при регистрации изображений мозга . Нейроизображение (2011). [Связь]
Оптимальный матричный эффект в исследованиях гиппокампа больных популяций . Нейроизображение (2010). [Связь]
Многомерная структура с открытым исходным кодом для сегментации n-тканей с оценкой на основе общедоступных данных . Нейроинформатика (2011). [Связь]
Сегментация нескольких атласов с совместным объединением меток и корректирующим обучением — реализация с открытым исходным кодом . Фронт Нейроинформ (2013). [Связь]
N4ITK: улучшена коррекция смещения N3 . IEEE Trans Med Imaging (2010). [Связь]
Измерение толщины коры на основе регистрации . Нейроизображение (2009). [Связь]
Масштабная оценка ANT и измерения толщины коры FreeSurfer . Нейроизображение (2014). [Связь]
Региональные и полушарные различия толщины коры у шимпанзе . Дж. Нейроски (2013). [Связь]
Продольное картирование измерений толщины коры: оценочное исследование, основанное на нейровизуализации болезни Альцгеймера . Дж. Альцгеймерс Дис (2019). [Связь]
Эйгенанатомия улучшает способность обнаружения продольных кортикальных изменений . Интервью Med Image Comput Comput Assist (2012). [Связь]
Визуализация белого вещества помогает отделить тау от TDP-43 при дегенерации лобно-височных долей . J Neurol Нейрохирургическая психиатрия (2013). [Связь]
Экосистема ANTsX для количественной биологической и медицинской визуализации . Научные отчеты (2021). [Связь]
Структурные фенотипы Британского биобанка, полученные с помощью нейровизуализации ANTsX . Научные отчеты (2024 г.). [Связь]
Текущая поддержка осуществляется из R01-EB031722. Предыдущая поддержка включает R01-EB006266-01 и K01-ES025432-01.