核磁数据处理之配准标准模板

说到registration,就必须要首先介绍一下模板.由于人脑存在个体差异, 扫描时候的图像在空间中的坐标也不同, 研究时必须要首先消除个体差异,统一坐标, 也就是需要将被试人员的大脑全部”订正/配准”到标准模板上, 这样后续才能进行统计分析.
目前国际上最广泛使用的标准模板是MNI152. MNI是加拿大的蒙特利尔神经科学研究中心 “Montreal Neurosciences Institute”的缩写. MNI152采用了152个健康人的152 3D T1数据加权平均得到. 根据平均算法不同, 分为线性linear和非线性nonlinear两种.

上图来自: http://nist.mni.mcgill.ca/?page_id=714. 其中152 nonlinear 6th generation是指在加权平均之前,先用高维非线性配准过的MNI152模板.

MNI305是MNI152的前身, 顾名思义来自305个健康人的MRI扫描图像. 脑成像国际联盟(The international consortium for brain mapping ，ICBM）采用了MNI305 作为他们的模板, 这就是后续的SMP99标准模板. 脑成像国际联盟推荐的另外一个模板是ICBM152, 在神经成像研究中，大部分研究者均采用该模板作为大脑模板。

随后，脑成像国际联盟ICBM又推出一个更具有代表性的模板：ICBM452，将452个人大脑通过转换与ICBM305匹配之后的结果，但是目前ICBM452的使用范围比较小。

脑成像模板的大致历程可以总结为:
MNI305 → MNI152 → ICBM152 → ICBM452

不管是MNI305还是ICBM152模板， 如下图, 第一列average 305, 第三列是ICMB152, 第四列是NLICBM152 , 清晰度都差强人意. 为了得到更加清晰的大脑图，蒙特利尔神经研究所对一位研究人员柯林·福尔摩斯（Colin Holmes）的大脑进行了27次扫描，将这些扫描的结果与MNI305进行配准，然后平均起来得到了更加清晰和精确的大脑图，这就是柯林27（Colin27）标准大脑图。目前，许多基于MNI大脑模板的神经成像结果图均是在柯林27这个图像上进行显示。

参考:
http://nist.mni.mcgill.ca/?page_id=714
https://www.quora.com/What-is-the-MNI-152-space-in-Neuroimaging
更多的模板和说明见FSL的atlas:https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/Atlases