松鼠格式(Squirrel):一种支持神经影像学数据全流程存储与共享的关系型数据规范

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:Neuroinformatics 2.7

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  神经影像数据分析的可重复性与异构数据集整合是当前研究的重大挑战。针对BIDS格式日益复杂化的问题,研究人员开发了名为松鼠格式(Squirrel)的新型关系型数据规范,通过10类对象类型实现从原始数据到分析结果的全流程存储,采用关系数据库原理减少冗余,其模块化设计支持跨模态神经影像数据共享,为影像学研究提供了灵活高效的标准化解决方案。

  

神经影像学领域正面临两大核心挑战:分析结果的可重复性(reproducibility)与异构数据集(heterogenous datasets)的整合应用。究其根源,缺乏覆盖神经影像全流程(neuroimaging pipeline)的通用数据格式是关键瓶颈。虽然脑成像数据标准(Brain Imaging Data Structure, BIDS)已被广泛采用,但随着功能扩展其规范文档已超500页,实施复杂度陡增。

研究团队受松鼠高效储食行为的启发,开发出松鼠格式(Squirrel format)这一创新性数据规范。该方案通过三大设计目标构建新型数据生态系统:1) 整合受试者信息(subject information)、实验参数(experimental parameters)、原始数据(raw data)、分析结果(analyzed data)与方法学(analysis methods)的全流程存储;2) 采用人类可读(human-readable)的层级关系结构;3) 实现数据包(data packages)的便捷共享。

技术实现上,该规范创新性地运用关系型数据库(relational database)原理构建神经影像数据的关系层级(relational hierarchy),通过10类对象类型(object types)实现数据"分块存储"(chunking),显著降低系统冗余度。这种模块化设计不仅适用于多模态神经影像数据(modality of neuroimaging data)的标准化管理,其通用性架构还可拓展至整个影像学研究领域。正如松鼠能精准定位储藏食物,该格式通过结构化表征(structured representation)确保研究者能快速定位数据节点,为促进跨研究机构的数据协作提供了技术基础。

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