Tutoriel d’utilisation¶

Execution¶

Pour exécuter PIGAL, deux cas de |Figure possibles :

Exécuter PIGAL sur un serveur local.

Si vous avez accès aux codes sources de PIGAL et que vous avez installées toutes les dé-
pendances requises, depuis une console dans le fichier source (branches) de PIGAL, ouvrir
une console et taper :
python manage.py runserver &
firefox “http ://127.0.0.1 :8000” &
Par défaut le port utilisé est le 8000. Cependant il est possible de choisir votre propre port
en le spécifiant lorsle de l’appel python :
python manage.py runserver 8080 &
firefox “http ://127.0.0.1 :8080” &
Se connecter à un serveur où PIGAL est exécuté.

Si PIGAL est accessible via une url, il suffit de se connecter à cet url. Ouvrez votre navigateur
et connectez vous à cet url ou via une console :
firefox “http ://url-where-it-is-installed.something” &

une fois sur l’application, il y a deux modes d’utilisation possible. le mode déconnecté et le mode connecté.

Le mode déconnecté, qui permet d’utiliser le logiciel avec un statut de visiteur. Ce mode

risque d’entrainer des comportements inatendus si une autre personne utilise le logiciel
en même temps. Et toutes les informations utilisées seront accessibles par tous les autres
utilisateurs.

Le mode connecté, qui permet d’utiliser le logiciel avec un statut privé. Ce mode risque est

sécurisé et permet de s’assurer qu’il n’y aie pas de conflit avec les autres utilisateurs. De
plus les données des sessions de ce mode sont privées et toutes les matrices ajoutées sont
privées. Pour utiliser PIGAL en mode privé, vous devez vous inscrire puis vous connecter.
Pour ce faire, cliquez sur l’icône “Login/Signup” en haut à gauche de l’écran.

En cas de problème¶

Ajoutez à l’url /PIGALAPP/ la petite solution reset :
/PIGALAPP/reset
Cette fonction réinitialisera PIGAL à son état d’origine mais gardera néanmoins toutes vos
données en mémoire (Jeux de données et résultats).
Si vous rencontrez à nouveau des problèmes, n’hésitez pas à entrer en contact avec le la-
boratoire et à envoyer un mail, pour décrire ce qui a causé ce bug. De manière plus générale,
n’hésitez pas à faire remonter un bug sur le github de la documentation de PIGAL disponible à
l’adresse :
https ://github.com/jcketz/PIGAL

Jeux de données¶

PIGAL est basé sur l’utilisation de matrices de corrélation acquises en se servant d’atlas et des fichiers de coordonnées qui y sont liés. De ce fait, il est primordial d’avoir à disposition ces fichiers ou de les préparer afin qu’ils respectent un bon format de fichier permettant d’être ajoutés et traités par le programme PIGAL.

Sujet unique¶

Pour utiliser PIGAL avec un sujet unique, dans l’interface de PIGAL, sélectionner l’onglet ‘’Dataset’‘. L’onglet ‘’Single Patient’‘. est activé par défaut. Il est nécessaire d’avoir en possession une matrice de corrélation. Cette dernière doit être au format .mat d’un objet MATLAB® (Un objet matlab pouvant contenir beaucoup d’informations, les matrices reconnues par PIGAL doivent être contenue dans une matrice MATLAB® appelée ‘CIJ’,’CIJctx’,’cij’) ou au format.txt et se présentant comme suit.

Fig11

Exemple de matrice au format .txt. Chaque ligne de la matrice doit être une ligne du fichier texte et chaque valeur doit être séparée des autres par une tabulation ou une virgule.

Pour l’atlas utilisé, il y a deux possibilités :

Soit d’utiliser un atlas déjà présent dans la base de données de PIGAL, auquel cas, il suffit

de sélectionner l’atlas correspondant dans le menu déroulant.

Fig12 Interface de sélection d’un patient à analyser

Soit d’en ajouter un via le module destiné à cet effet sur le côté droit de la page de l’onglet ‘’Dataset’‘.

Fig13 Module d’ajout d’un atlas
L’atlas à ajouter devra être au format .txt et fournir la liste des labels des régions d’intérêts
classés dans l’ordre désiré.

Fig14 Format de l’atlas désiré. Le titre est optionnel mais, s’il est présent, doit être entre crochets.

Il en va de même pour les fichiers de coordonnées des régions de l’atlas permettant d’afficher
les régions dans le maillage 3D. Soit on sélectionne le fichier déjà dans la base de données, soit
on peut ajouter un fichier de coordonnées via le module destiné à cet effet sur le côté droit de
la page de l’onglet ‘’ Dataset ‘’.

Fig15 Module d’ajout d’un fichier de coordonnées

Fig16 Format du fichier de coordonnées. Donne les triplets de coordonnées, x,y,z dans l’espace MNI pour les centres des régions d’intérêt

Dans le cas ou le nombre de régions entre la matrice entrée et le nombre de régions de
l’atlas sélectionné seraient différents, un pop-up s’affiche et permet de sélectionner, de retirer,
de renommer ou d’ajouter des régions d’intérêt. Cet écran s’affichera tant que les nombres de
régions ne seront pas identiques.

Fig17 Il faut maintenir la touche ctrl du clavier pour sélectionner le nombre de régions d’intérêt désirées. Une région sélectionnée apparaît dans une case bleue. Les régions peuvent être renommées et de nouvelles ajoutées

Plusieurs sujets¶

Préparation des données

Pour traiter le cas d’un jeu de données plus important, il est possible d’importer un fichier
compressé au format .zip dans l’onglet ‘’Dataset’‘et Several patients de PIGAL. Le fichier .zip
doit respecter ces conditions :
-Contenir les matrices de connectivité à importer dans un répertoire appelé matrix
-Contenir, si besoin*, les atlas à importer dans un répertoire appelé atlas
-Contenir, si besoin*, les fichiers de coordonnées à importer dans un répertoire appelé coords
-Contenir un fichier au format .csv comportant les informations relatives aux sujets :

*Si besoin signifie que ces répertoires et les fichiers d’atlas et de coordonnées ne sont pas
nécessaires si ces derniers sont déjà stockés dans la base de données de PIGAL (voir la liste des
atlas présents dans le menu déroulant de PIGAL)

Fig18 Contenu du fichier zip

Fig19 Exemple de contenu du répertoire atlas, ce fichier peut contenir plusieurs atlas

Fig20 Exemple de contenu du répertoire coords, ce fichier peut contenir plusieurs fichiers de coordonnées

Fig21 Exemple de contenu du répertoire matrix, ce fichier peut contenir plusieurs fichiers de matrices

Le fichier csv doit se présenter comme suit : Ce fichier doit contenir une première ligne
d’entête avec des champs obligatoires :
• IDENTIFIER : Le nom que vous souhaitez donner à votre sujet, un identifiant de préférence
unique.
• MATRIX : Le nom du fichier de la matrice de connectivité du sujet. Ce champs doit
contenir l’extension du fichier (.mat ou .txt)
• ATLAS : Le nom du fichier .txt de l’atlas utilisé (ne pas écrire l’extension).
• COORDINATES : Le nom du fichier .txt du fichier de coordonnées utilisé (ne pas écrire
l’extension).
• GROUP : Le nom du(des) groupe(s) auquel(s) appartient le sujet.
Le nom de fichier des matrices doit contenir l’extension du fichier (.mat ou .txt), les autres
extensions ne sont pas nécessaires car étant des fichiers (.txt)
Le séparateur pour les champs est la virgule. La première ligne du fichier aura donc la forme :
IDENTIFIER,MATRIX,ATLAS,COORDINATES,GROUP

Fig22 Exemple de fichier CSV présentant les données

Il est possible d’ajouter des champs au tableau qui sera affiché en ajoutant les lignes comme suit :
identifier,MATRIX,ATLAS,COORDINATES,GROUP,age,city
AS1,regionsASsuj1.mat,labels_AS,mni_AS,1,25,Paris
Les matrices ajoutées et les sessions sont privées si vous utilisez PIGAL en mode connecté,
cependant les atlas et les fichiers de coordonnées chargés sont publics, les autres utilisateurs
pourront les utiliser à leur convenance.

Importation et utilisation dans PIGAL

Une fois les données préparées dans votre fichier ZIP, tout est prêt à être importé dans PIGAL.
Pour ce faire, dans l’interface de PIGAL, sélectionner l’onglet ‘’Dataset’‘. Puis l’onglet
‘’Several Patients’‘. Sur cette page, une zone ‘’Create a session’’ est affichée. C’est cette dernière
qui sert à importer le fichier ZIP précédemment préparé. Il vous est alors demandé de choisir un
nom de session et d’importer le fichier ZIP de votre choix. En laissant la zone de nom du fichier
zip vide, votre session de travail prendra le même nom que votre fichier ZIP. Le chargement de
la nouvelle session débute dès qu’un fichier est sélectionné sur votre ordinateur. Patientez, la
session va se créer, avec son nom et la date de sa création et un tableau va apparaître. Si ce
dernier tarde à se montrer, vous pouvez recharger la page.

FigSession Zone de création de session

Il est possible de passer d’une session à une autre en sélectionnant la session de travail désirée
dans le menu déroulant prévu à cet effet. La session est alors automatiquement chargée.

Nous attirons votre attention sur les fait que les sessions en mode déconnecté sont accessibles
à tous les autres utilisateurs et modifiables par ces derniers. Aussi nous recommandons d’utiliser
PIGAL en mode connecté de manière à protéger vos sessions et vos matrices.

Fig23 Grille éditable du jeu de données importé

Il est dès à présent possible de modifier directement le tableau, ce qui modifiera directement
les informations de la session. Chacune des cases autres que celle de la colonne ID du tableau
peut être éditée à volonté. Les cases atlas proposent un menu déroulant avec la liste des atlas
disponibles, les cases coordinates proposent la liste des fichiers de coordonnées disponibles et les
colonnes dont le titre contiennent le mot date proposent un calendrier.

Pour calculer et visualiser les mesures de graphe pour un sujet de cette liste. Il faut le séléctionner
avec son ‘’IDENTIFIER’’ dans le menu déroulant et cliquer sur le bouton ‘’compute
visualization’‘. Dès lors, il est possible d’extraire les informations du graphe du patient sélectionné.

Analyse¶

L’onglet ‘’Analysis’’ de PIGAL est accessible lorsqu’un sujet valide a été sélectionné dans
la partie ‘’Dataset’’ .

Un sujet est considéré comme valide si le nombre de régions de l’atlas et de la matrice du
sujet sélectionné correspondent.

En cliquant sur le bouton ‘’Extract Graph Features’‘, un pop-up s’ouvre permettant de
sélectionner dans le menu accordéon les opérations disponibles que PIGAL permet d’effectuer
sur la matrice et le graphe qui y est lié. Par défaut, toutes les opérations autres que les seuillages
sont séléctionnées. Il est possible, en cliquant sur les icônes plus et moins sur le côté droit, d’inverser
la sélection d’une opération ou d’une catégorie d’opérations.

Certaines opérations appartiennent à plusieurs groupes. Le fait de retirer une opération de la
sélection dans un groupe la retirera dans tous les groupes auxquels elle appartient.

Cliquer sur le bouton ‘’compute graph measures’’ exécutera la fonction d’extraction des
caractéristiques du graphe et affichera l’avancement des opérations à l’écran. Le détail s’actualise
toutes les deux secondes. Le pop-up se fermera à la fin du calcul.

Fig24 Page de sélection des opérations à effectuer sur le graphe

A la fin du calcul, les résultats sont affichés directement dans l’onglet ‘’Analysis’‘. Les valeurs globales
sont rangées dans un tableau. Les valeurs locales sont affichées à la suite sous
forme d’histogrammes interactifs permettant d’observer le détail des valeurs locales de manière
plus représentative. Pour l’affichage des histogrammes,les valeurs sont affichées par défaut dans
l’ordre des régions du fichier d’atlas. Cependant, il est possible d’afficher les valeurs par ordre
croissant ou décroissant.

Fig25 Page de détail des opérations en cours et effectuées

Fig26 Affichage des résultats des mesures globales

Fig27 Affichage d’histogramme pour les valeurs locales : exemple avec le coefficient de regroupement local

Visualisation¶

L’onglet ‘’Visualization’’ de PIGAL est accessible lorsqu’un sujet valide a été sélectionné
dans la partie ‘’Dataset’’

La visualisation matricielle et circulaire¶

La visualisation matricielle et circulaire obtenue en cliquant sur le bouton ‘’Interactive Matrix
and Irimia Representation’’ permet de donner une idée plus claire des connexions existantes
entre les régions.

Fig28 Visualisation de toute la matrice

Fig29 Visualisation des connexions d’une région sélectionnée

Il est possible de cliquer sur une région pour savoir à quelles autres régions de l’atlas sélectionn
ée cette dernière est connectée.

La visualisation 3D¶

Accessible après analyse d’un sujet.

Fig30 Visualisation en 3 dimensions des régions d’intérêt

Statistiques¶

Dans l’onglet ‘’Statistics’’ de PIGAL, l’utilisateur doit choisir les groupes d’utilisateurs qu’il
veut comparer. Une fois les groupes choisis, il peut cliquer sur le bouton ‘’Extract Groups Features
Statistics’‘.

Si les groupes choisis sont valides, un pop-up s’ouvre permettant de sélectionner dans le menu accord
éon les opérations disponibles que PIGAL permet d’effectuer sur les matrices et les graphes
qui y sont liés dans les groupes considérés. Par défaut, toutes les opérations autres que les
seuillages sont séléctionnées. Il est possible, en cliquant sur les icônes plus et moins sur le côté
droit, d’inverser la sélection d’une opération ou d’une catégorie d’opérations.

Certaines opérations appartiennent à plusieurs groupes. Le fait de retirer une opération de la
sélection dans un groupe la retirera dans tous les groupes auxquels elle appartient.

Cliquer sur le bouton ‘’compute graph measures’’ executera la fonction d’extraction des
caractéristiques du graphe pour chaque sujet de chaques groupes et affichera l’avancement des
opérations à l’écran. Le détail s’actualise toutes les deux secondes. Des tests statistiques de
Student sont enfin calculées et les résultats sont affichés sur la page de l’onglet ‘’statistics’’
lorsque le pop-up se ferme à la fin du calcul.

Fig31 Page de sélection des opérations à effectuer sur le graphe

Fig32 Page de détail des opérations en cours et effectuées

Il est alors possible de choisir dans le menu déroulant d’afficher la moyenne des sujets du
groupe 1, celle du groupe 2, les valeurs du test statistique ou la valeur de p.

Fig33 Affichage de la valeur de p du test statistique de Student pour les mesures globales des groupes choisis

Fig34 Affichage d’histogramme pour les valeurs locales : exemple avec le diversité des liens et les valeurs de p. En rouge les valeurs significativement différentes entre les deux groupes. Une valeur est considérée significative si sa valeur de p est inférieure à 1 sur le nombre de patients. Ce qui est généralement plus sélectif que le p < 0.05 usuellement utilisé

Fig35 Affichage d’histogramme pour les valeurs locales : exemple avec la centralité d’interm édiarité et les valeurs du test statistiques. L’échelle s’ajuste aux valeurs à afficher.