pbfslab/unite

UNITE Docker镜像文档

镜像概述

UNITE（个性化功能回路引导的神经调节靶点规划平台）是一个通用、快速、稳健且自动化的平台，旨在为不同神经调节技术提供个性化功能回路引导的靶点规划。该平台集成DeepPrep预处理流水线，实现10倍速提升和临床案例稳健性改善，支持经颅磁刺激(TMS)、聚焦超声刺激(FUS)等技术，可生成质量控制报告和靶点验证报告，在GPU工作站上30分钟内完成个性化靶点定位。

核心功能和特性

高效预处理与计算

• 集成DeepPrep端到端预处理流水线，较传统方法提速10倍，临床案例中稳健性显著提升
• 支持CPU/GPU双模式运行，GPU加速可实现15-30分钟内完成全流程预处理
• 可自定义关键参数（空间平滑核大小、带通滤波设置、混淆因素回归选择等）

个性化功能回路映射

• 采用迭代精确功能映射(PFM)方法实现可靠的个性化功能分区
• 内置三种皮质功能图谱：Yeo 18网络图谱、Gordon 18网络图谱和213区域精细图谱
• 支持基于静息态功能连接(RSFC)数据的个性化功能网络映射

自动化靶点规划算法

• 内置4种靶点规划算法：3种用于中风后康复的TMS靶点算法，1种用于帕金森病(PD)的FUS靶点算法
• 支持用户自定义算法扩展，可适配其他脑疾病和神经调节技术
• 靶点坐标多格式导出，兼容主流神经导航系统

质量控制与报告系统

• 自动生成数据质量控制报告，包含头动、皮层重建、配准精度等关键指标
• 生成靶点可视化验证报告，提供靶点位置三维可视化
• 支持靶点坐标在原生解剖空间和MNI标准空间的导出

使用场景和适用范围

临床神经疾病治疗

• 中风后康复：针对运动、语言、认知功能障碍，提供个性化TMS靶点规划
• 帕金森病：支持聚焦超声刺激(FUS)的丘脑靶点定位，优化震颤缓解效果
• 其他神经/精神疾病：可扩展至阿尔茨海默病、抑郁症、强迫症等疾病的神经调节治疗

多中心临床研究

• 标准化预处理流程和靶点规划算法，确保多中心数据一致性
• 统一软件环境和版本控制，支持大规模临床试验数据处理
• 内置质量控制框架，保障数据可靠性和结果可重复性

神经科学基础研究

• 支持认知功能（语言、记忆、注意力、运动控制）的因果功能映射
• 可用于研究神经调节诱导的功能重组和神经可塑性
• 适合个体神经反应差异的机制研究

详细使用方法和配置说明

环境要求

• 操作系统：Linux（推荐）
• Docker：需安装Docker引擎
• GPU支持（可选但推荐）：NVIDIA GPU及配套容器工具包

安装步骤

1. 安装Docker引擎

使用项目提供的一键安装脚本：

bash
# 下载安装脚本
curl -fsSL https://github.com/pBFSLab/UNITE/raw/master/get-docker.sh -o get-docker.sh

# 执行安装
sudo sh get-docker.sh

2. （可选）安装NVIDIA容器工具包（GPU支持）

仅GPU用户需要执行此步骤：

检查是否已安装：

bash
dpkg -l | grep nvidia-container-toolkit

若未安装，执行以下命令：

bash
distribution=$(. /etc/os-release;echo $ID$VERSION_ID)
curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/gpgkey | sudo apt-key add -
curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/$distribution/nvidia-docker.list | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-docker.list
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y nvidia-container-toolkit
sudo systemctl restart docker

3. 拉取UNITE镜像

bash
sudo docker pull pbfslab/unite:25.1.1

运行方法

基础运行命令

GPU模式（推荐）：

bash
export unite_workdir=<本地工作目录路径>
sudo docker run -it --rm --gpus all -v ${unite_workdir}:${unite_workdir} -p 8501:8501 pbfslab/unite:25.1.1

CPU模式：

bash
export unite_workdir=<本地工作目录路径>
sudo docker run -it --rm -v ${unite_workdir}:${unite_workdir} -p 8501:8501 pbfslab/unite:25.1.1

访问方式

• GUI界面：打开浏览器访问 http://localhost:8501
• 命令行模式：使用以下完整命令（需FreeSurfer许可证）：

bash
docker run -it --rm --gpus all \
             -v <bids_dir>:/input \
             -v <output_dir>:/output \
             -v <fs_license_file>:/fs_license.txt \
             pbfslab/unite:25.1.1 \
             /input \
             /output \
             participant \
             --fs_license_file /fs_license.txt \
             --target 'Post-stroke cognition'

参数说明：

• <bids_dir>: 本地BIDS格式输入数据目录
• <output_dir>: 本地输出结果目录
• <fs_license_file>: 包含有效FreeSurfer许可证的文件路径
• --target: 指定目标疾病/功能（如'Post-stroke cognition'中风后认知、'Parkinson's disease'帕金森病）

局限性

• 应用范围：目前仅限人类应用，未扩展至动物研究
• 成像模态：仅支持T1加权MRI和静息态fMRI数据，不兼容任务态fMRI、弥散成像等

许可证

UNITE基于Apache License 2.0许可协议发布，详细条款见：[***]