Significance: Image reconstruction of fNIRS data is a useful technique for transforming channel-based fNIRS into a volumetric representation and managing spatial variance based on optode location. We present an innovative integrated pipeline for image reconstruction of fNIRS data using either MRI templates or individual anatomy. Aim: We demonstrate a pipeline with accompanying code to allow users to clean and prepare optode location information, prepare and standardize individual anatomical images, create the light model, run the 3D image reconstruction, and analyze data in group space. Approach: We synthesize a combination of new and existing software packages to create a complete pipeline, from raw data to analysis. Results: This pipeline has been tested using both templates and individual anatomy, and on data from different fNIRS data collection systems. We show high temporal correlations between channel-based and image-based fNIRS data. In addition, we demonstrate the reliability of this pipeline with a sample dataset that included 74 children as part of a longitudinal study taking place in Scotland. We demonstrate good correspondence between data in channel space and image reconstructed data. Conclusions: The pipeline presented here makes a unique contribution by integrating multiple tools to assemble a complete pipeline for image reconstruction in fNIRS. We highlight further issues that may be of interest to future software developers in the field.

中文翻译：

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使用 MRI 模板和个体解剖结构进行图像重建 fNIRS 分析的处理管道

意义：fNIRS 数据的图像重建是将基于通道的 fNIRS 转换为体积表示和管理基于光极点位置的空间方差的有用技术。我们提出了一种创新的集成管道，用于使用 MRI 模板或个体解剖结构对 fNIRS 数据进行图像重建。目标：我们展示了一个带有随附代码的管道，允许用户清理和准备光极位置信息、准备和标准化单个解剖图像、创建光模型、运行 3D 图像重建以及分析组空间中的数据。方法：我们综合了新的和现有的软件包的组合来创建一个完整的管道，从原始数据到分析。结果：该管道已使用模板和个体解剖结构进行了测试，以及来自不同 fNIRS 数据收集系统的数据。我们展示了基于通道和基于图像的 fNIRS 数据之间的高时间相关性。此外，作为在苏格兰进行的纵向研究的一部分，我们使用包含 74 名儿童的样本数据集证明了该管道的可靠性。我们证明了通道空间中的数据和图像重建数据之间的良好对应。结论：此处介绍的管道通过集成多种工具来组装用于 fNIRS 中图像重建的完整管道，从而做出了独特的贡献。我们强调了该领域未来软件开发人员可能感兴趣的其他问题。作为在苏格兰进行的纵向研究的一部分，我们通过一个样本数据集证明了这条管道的可靠性，该数据集包括 74 名儿童。我们证明了通道空间中的数据和图像重建数据之间的良好对应。结论：此处介绍的管道通过集成多种工具来组装用于 fNIRS 中图像重建的完整管道，从而做出了独特的贡献。我们强调了该领域未来软件开发人员可能感兴趣的其他问题。作为在苏格兰进行的纵向研究的一部分，我们通过一个样本数据集证明了这条管道的可靠性，该数据集包括 74 名儿童。我们证明了通道空间中的数据和图像重建数据之间的良好对应。结论：此处介绍的管道通过集成多种工具来组装用于 fNIRS 中图像重建的完整管道，从而做出了独特的贡献。我们强调了该领域未来软件开发人员可能感兴趣的其他问题。