R| brainconn功能连接作图工具

懒麻蛇 2021-08-18

1909

brainconn是2020年新出的一个基于R的工具，实现在R中制作功能连接图，这样就无需导出数据用其他软件作图了。和BrainNet相比还是有一些不完善的地方，不过不影响基本的使用。和其他作图软件一样，比如BrainNet/Nilearn，作功能连接图的主要步骤就是：

定义node
定义edge
调整参数作图

软件很容易上手，只做简介。Vignettes在此：

https://sidchop.github.io/brainconn/articles/brainconn.html

node

软件自带模版有

aal116
aal90
craddock200
dk68
dk82_aspree
dkt62,
gordon_333
shen_268
shen_368
schaefer1000_n7

当然也支持自定义node，加载工具包后，可以查看自定义node的例子，并且可以使用check_atlas来检查自定义node是否可用。

custom_atlas <- custom_atlas_example
check_atlas(custom_atlas)

自定义node的格式如下：

可以看到，与BrainNet的文件相比少了两列，所以设置不同node的颜色和大小有一点麻烦。注意⚠️使用自定义模板，必须设置node颜色为同一个颜色，否则会报错。

使用软件自带模板，不同network的node默认用不同的颜色

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_undirected, 
          node.size = 3, 
          view="ortho")

也可以设置node.color为统一的颜色。

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_undirected, 
          node.color = 'pink',
          node.size = 3, 
          view="top")

默认设置下，只显示有连接的node。如果需要显示所有node的话，设置all.nodes

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_undirected, 
          view="left", 
          node.size = 3, 
          node.color = "hotpink", 
          edge.width = 2, 
          edge.color="darkblue", 
          edge.alpha = 0.8, 
          all.nodes = T, 
          show.legend = F)

如果要设置每个node的大小，node.size使用vector即可。注意⚠️node.size输入的长度需要和显示的node数量对应。

d=rowSums(example_unweighted_undirected)
d=(d+1)*1.5
brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_undirected, 
          node.size = d,
          all.nodes = T)

对于只显示有连接的node的情况

d=rowSums(example_unweighted_undirected)
d <- d[d != 0] #remove nodes with no edges 
d=(d+1)*1.5
brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_undirected, 
          node.size = d)

edge

无向的edge，看一眼example：

example_unweighted_undirected

它是一个300x300的binary对称矩阵，300是网络中node的数量，1代表连接的边。如果有weight，则代表连接的强度。可以根据连接的强度设置edge的大小。

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_weighted_undirected, 
          node.size = 5,view="bottom", 
          scale.edge.width = c(1,3), 
          background.alpha = 0.4, 
          show.legend = F)

也可以根据连接的强度设置edge的颜色。

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_weighted_undirected, 
          node.size = 7,
          view="bottom", 
          edge.width = 2, 
          edge.color.weighted = T, 
          show.legend = T)

如果连接矩阵是非对称的说明是有向连接，作图方法和无向连接相同。

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_directed, 
          node.size = 4, 
          view="right", 
          edge.alpha = 0.6)

注意⚠️，这里如果设置node.color的话，会显示所有的node，应该是一个小bug。

brainconn(atlas ="schaefer300_n7", 
          conmat=example_unweighted_directed, 
          node.size = 4, 
          node.color = 'pink',
          view="right", 
          edge.alpha = 0.6)

最后它还支持3d的输出和交互。

brainconn3D(atlas ="schaefer300_n7", 
    conmat=example_unweighted_undirected, show.legend = F)

—END—

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