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Route volumique (BEM / FreeSurfer) : le pipeline complet

L'alternative à la route corticale : FreeSurfer (via WSL) → BEM à trois couches → espace de sources volumique → estimation de sources dans tout le volume cérébral. Mêmes entrées, un maillage de tête différent.

Corticale ou volumique ?

La route corticale (FEM SimNIBS, native Windows) contraint les sources à la surface du cortex. La route volumique remplit tout le volume cérébral d'une grille régulière — utile pour des sources profondes ou sous-corticales — au prix de FreeSurfer sous WSL et d'un modèle BEM à trois couches.

L'appel unique

Une fonction distincte, reconstruct_sources_volumetric, avec les arguments propres à FreeSurfer et au BEM.

from mri2mne.wrapper import reconstruct_sources_volumetric

result = reconstruct_sources_volumetric(
    subject="sampleW",
    output_dir="D:/derivatives",
    dicom_dir="D:/dicom/sample",          # ou t1_path=...
    eeg_file="D:/eeg/sample.edf",
    digitization="D:/dig/sample.elc",
    wsl_distro="Ubuntu",                  # distro WSL avec FreeSurfer
    freesurfer_home="/usr/local/freesurfer",
    pos_mm=5.0,                           # pas de la grille (mm)
    conductivity=(0.3, 0.006, 0.3),       # cerveau, crane, scalp
    events="find", event_id={"aud_l": 1},
    inverse_method="dSPM", snr=3.0,
    loose=1.0,                            # orientation libre (volume)
)
print(result.source_estimate_file, result.peak)  # ...-vl.stc

Étape 1 — L'anatomie (DICOM → T1)

Identique à la route corticale : le DICOM est anonymisé puis converti en un T1 NIfTI.

Le T1 du sujet, coupes sagittale, coronale et axiale.
Le T1 du sujet, coupes sagittale, coronale et axiale.

Étape 2 — FreeSurfer + BEM à trois couches (WSL)

Sous WSL, recon-all -autorecon1 puis l'algorithme watershed extraient trois surfaces frontières — crâne interne, crâne externe, peau — dont MNE fait un modèle BEM. Le watershed dépend du sujet : sur un T1 clinique bruité les surfaces peuvent s'auto-intersecter, d'où l'option bem_strict.

Les trois surfaces BEM (crâne interne en rouge, externe et peau en jaune) sur des coupes coronales du T1.
Les trois surfaces BEM (crâne interne en rouge, externe et peau en jaune) sur des coupes coronales du T1.

Étape 3 — L'espace de sources volumique

Au lieu de points sur le cortex, une grille régulière remplit le volume délimité par le crâne interne. Le pas est réglé par pos_mm (5 mm ici).

Grille de sources (magenta) remplissant le volume cérébral.
Grille de sources (magenta) remplissant le volume cérébral.

Étape 4 — La coregistration

Même principe que la route corticale, mais dans le repère IRM de FreeSurfer : les électrodes sont alignées sur la surface de peau issue du watershed.

Électrodes (rouge) posées sur la peau FreeSurfer après coregistration.
Électrodes (rouge) posées sur la peau FreeSurfer après coregistration.

Étape 5 — Forward BEM, inverse et sources

Le BEM à trois couches donne le modèle direct sur la grille volumique ; l'inverse est en orientation libre (loose=1.0, adapté à un volume). L'estimation est sauvée en -vl.stc et se visualise sur le T1.

Estimation dSPM volumique au pic, superposée au T1 (vue orthogonale, croix sur le maximum).
Estimation dSPM volumique au pic, superposée au T1 (vue orthogonale, croix sur le maximum).
Décours temporel de la source volumique la plus forte.
Décours temporel de la source volumique la plus forte.