4.2.1.1 AFNI
Um dos pacotes de software mais utilizado em análises de RMf é o AFNI (Analysis of Functional NeuroImages) (Michael Moseley, 2002). Trata-se de um conjunto de programas escritos na linguagem de programação C, distribuídos gratuitamente e especialmente desenvolvidos para o processamento, análise e visualização de imagens de RMf.
As versões existentes estão disponíveis para os sistemas operativos Linux e MacOS X, estando disponível o código fonte da maioria dos programa. Estes programas podem ser executados a partir das linhas de comando, sendo também disponibilizadas algumas interfaces gráficas que tornam a sua utilização mais intuitiva. Destacam-se, da variedade de funções disponibilizadas, a capacidade de alternar visualizações e análises de diferentes conjuntos de dados, os modos de visualização, visualização gráfica das séries temporais, transformações para o espaço de coordenadas de Talairach e análise GLM.
A variedade de programas e operações disponibilizados permite aplicar às imagens de RMf, pela combinação de vários comandos, as operações de processamento necessárias sem ser necessário recorrer a outro software. Para automatizar o processamento e as análises de RMf utilizando o AFNI é comum recorre-se ao desenvolvimento de scripts5 personalizados.
4.2.1.2 BrainVoyager QX
O BrainVoyager QX é uma aplicação com custos de licença de utilização, especialmente desenvolvida para a análise e visualização de imagens funcionais e estruturais de RM (Goebel, 2011a). Esta aplicação é propriedade da Brain Innovation B.V. e encontra-se disponível para as principais plataformas computacionais como Windows, Linux e MacOS X. Trata-se de software desenvolvido com o intuito de facilitar e tornar mais intuitiva a manipulação dos
dados de RM. Como tal, possui variadas funcionalidades 3D e interfaces gráficas de fácil utilização cujo aspecto se mantém, independentemente do sistema operativo.
Tratando-se de um software especialmente concebido para o efeito, as suas funcionalidades encontram-se mais vocacionadas para o pré-processamento das imagens de RMf, análises GLM e para a visualização dos resultados em reconstruções tridimensionais.
Possui ainda uma grande variedade de funcionalidades adicionais das quais se destaca a análise de componentes independentes (Goebel & Esposito, 2010). Neste caso, é empregue uma análise espacial com recurso ao algoritmo FastICA.
4.2.1.3 FSL
O FSL (FMRIB Software Library) é uma biblioteca de programas especialmente desenvolvida para análise de dados de RM estrutural, RMf e DTI (FMRIB, n.d.). Este conjunto de programas é um dos mais utilizados em investigação e dos mais referidos em publicações científicas. É desenvolvido pelo grupo FMRIB de Oxford, distribuído gratuitamente e disponível para as plataformas Linux e MacOS X. Os programas que compõe esta biblioteca encontram-se todos disponíveis sob a forma de programas para linha de comandos, sendo também disponibilizadas algumas interfaces gráficas. Nas análises de RMf destacam-se dois módulos distintos: o FEAT (FMRI Expert Analisys Tool) e o MELODIC (Multivariate Exploratory Linear Optimized Decomposition into Independent Components).
O primeiro permite efetuar análises GLM. Utilizando a interface gráfica deste módulo o utilizador pode ainda aplicar um conjunto de etapas de pré-processamento que incluem a correção de movimentos, extração da linha do crânio, normalização, suavização e filtragem de frequências.
O FSL-MELODIC possibilita efetuar análises de componentes independentes, neste caso também designada de análise de componentes independentes probabilística (PICA – Probabilistic ICA). Neste tipo de análise o programa deteta automaticamente o número de fontes de ruído e de sinal de interesse, criando um “modelo de ruído” que permite atribuir aos mapas resultantes valores de significância.
4.2.1.4 GIFT
O GIFT (Group ICA of fMRI Toolbox) é uma aplicação MATLAB concebida para efetuar inferências de grupo a partir dos dados de RMf, utilizando a análise de componentes independentes (MIALAB, n.d.). A licença de utilização é gratuita e, por ser desenvolvida para MATLAB, pode ser executada em qualquer plataforma que suporte MATLAB. Atualmente é uma das ferramentas mais utilizadas em análises ICA.
Criada com o apoio do NIH (National Institue of Health), além de permitir o cálculo das componentes independentes, disponibiliza outras funcionalidades como a ordenação automática das componentes segundo o grau de correlação com um mapa espacial ou com uma série temporal definida à priori. Apesar do seu principal propósito serem as análises de grupo, pode também ser utilizada para análises de apenas um sujeito e uma sessão.
4.2.1.5 REST
Yan e Zhang desenvolveram em conjunto uma nova ferramenta, designada de Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit (REST), com o objetivo de permitir realizar análises de conetividade funcional através dos dados de RMf em repouso (Yan, 2011). Esta ferramenta simples não é mais do que uma toolbox para MATLAB que disponibiliza compatibilidade com o SPM (Statistical Parametric Mapping). Tal como a maioria das aplicações desenvolvidas para fins de investigação, a sua licença é gratuita e, enquanto toolbox para o MATLAB, pode ser executada nas plataformas Linux, Windows e MacOSX.
Além de análises de Conetividade Funcional, é também possível efetuar análises de Homogeneidade Regional (ReHo – Regional Homogeneity), Amplitude de Flutuação de Baixa Frequência (ALFF – Amplitude of Low-Frequency Fluctuation), ALFF fracional (fALFF – fractional ALFF), causalidade de Granger e análises estatísticas.
Inicialmente, a compatibilidade com o SPM servia para permitir o pré-processamento das imagens de RMf e para as análises estatísticas utilizando esta última ferramenta. Contudo, os mesmo investigadores desenvolveram uma nova toolbox MATLAB designada de Data Processing Assistant for Resting-State fMRI (DPARSF) que veio facilitar o pré-processamento
das imagens através da implementação de um fluxo de trabalho bem definido cujas etapas são implementadas com recurso às funções disponibilizadas pelo SPM (Yan & Zang, 2010).
4.2.1.6 SPM
O pacote de software SPM é um conjunto de programas para MATLAB que permite a análise de dados de imagiologia cerebral em geral, em que se inclui a RMF (Yan & Zang, 2010). Foi desenvolvido por um grupo de investigadores do Welcome Department of Imaging Neuroscience do University College of London e, apesar de ter sido inicialmente desenvolvido para analisar imagens de PET, atualmente é o software mais utilizado em análises de RMf. Com efeito, a maioria das análises estatísticas são efetuadas utilizando o SPM e as suas funcionalidades e outputs tornaram-se como que um standard de referência na literatura. Encontra-se disponível gratuitamente para as arquiteturas UNIX (Linux e MacOS X) e Windows. Na análise de RMf é utilizado um módulo próprio que permite realizar o pré-processamento das imagens, incluindo operações de correção de movimentos, correção de tempos de aquisição, normalização para MNI e suavização. Permite ainda efetuar análises GLM e calcular vários tipos de estatísticas para análises intra-sujeito e inter-sujeito. É também disponibilizado um visualizador e os resultados são apresentados de forma estruturada.