Brain Imaging Data Structure (BIDS)

Visão Geral

A Brain Imaging Data Structure (BIDS) é um padrão comunitário para organizar e descrever conjuntos de dados de pesquisa em neurociência e biomedicina. Ela define uma convenção consistente de nomenclatura de arquivos, hierarquia de diretórios e esquema de metadados para que os conjuntos de dados sejam imediatamente compreensíveis tanto por humanos quanto por ferramentas de software. A BIDS é regida pela Especificação BIDS (revisada em relação à v1.11.2, lançada em 29/09/2026) e é mantida pela comunidade através da organização GitHub BIDS-Standard.

Embora a BIDS tenha se originado para MRI, ela cresceu muito além da neuroimagem. A especificação agora abrange 11 modalidades, incluindo imagens, eletrofisiologia e dados comportamentais:

• Imagens: MRI (estrutural, funcional, difusão, fieldmaps, perfusão/ASL), PET, microscopia
• Eletrofisiologia: EEG, MEG, iEEG (eletroencefalografia intracraniana), EMG
• Outros: NIRS (espectroscopia no infravermelho próximo), captura de movimento, dados comportamentais (sem imagens), espectroscopia de MR

BEPs ativos estão estendendo a BIDS ainda mais — notavelmente o BEP032 (eletrofisiologia de microeletrodos) propõe suporte para gravações extracelulares, incluindo sondas Neuropixels, trazendo a BIDS para uma metodologia prevalente na pesquisa em neurociência animal (veja também a habilidade de análise neuropixels).

Os requisitos de submissão de repositório variam por modalidade e arquivo; verifique o arquivo de destino antes de preparar um depósito.

O ecossistema Python para BIDS gira em torno do PyBIDS (pybids) para consultar e indexar conjuntos de dados BIDS, e o bids-validator (baseado em Deno, disponível como pacote PyPI bids-validator-deno ou via Deno diretamente) para verificação de conformidade. A conversão de DICOM é tipicamente feita com HeuDiConv, dcm2bids ou BIDScoin.

Quando Usar Esta Habilidade

Aplique esta habilidade quando:

• Organizar dados brutos de neurociência (imagens, eletrofisiologia, comportamentais) em estruturas de diretório compatíveis com BIDS
• Consultar um conjunto de dados BIDS existente para encontrar arquivos específicos por sujeito, sessão, tarefa, execução ou modalidade
• Validar um conjunto de dados em relação à especificação BIDS antes de compartilhar ou submeter
• Converter dados DICOM de scanners para o formato BIDS
• Escrever ou editar arquivos de metadados JSON sidecar
• Criar derivados compatíveis com BIDS (dados pré-processados, saídas de análise)
• Configurar um dataset_description.json para um novo conjunto de dados
• Trabalhar com entidades BIDS (sujeito, sessão, tarefa, aquisição, execução, etc.)
• Configurar .bidsignore para excluir arquivos da validação
• Preparar dados para upload para OpenNeuro, DANDI ou outros repositórios que entendem BIDS

Instalação

# Core BIDS querying library
uv pip install pybids

# BIDS validator (Deno-based, installed via PyPI wrapper)
uv pip install bids-validator-deno
# Alternative: install directly via Deno
# deno install -ERWN -g -n bids-validator jsr:@bids/validator

# DICOM-to-BIDS converters (install as needed)
uv pip install heudiconv       # HeuDiConv - heuristic-based DICOM conversion
uv pip install dcm2bids        # dcm2bids - config-file-based conversion
# BIDScoin: uv pip install bidscoin

# Useful companions
uv pip install nibabel          # NIfTI/other neuroimaging file I/O
uv pip install pydicom          # DICOM file reading (used by converters)

Fluxos de Trabalho Principais

Doze áreas de fluxo de trabalho, cada uma com código funcional, são documentadas em references/core_workflows.md:

1. Estrutura de diretório BIDS — o layout exigido e onde cada modalidade se encaixa.
2. dataset_description.json — os campos exigidos e como gerá-lo.
3. Consultando com PyBIDS — BIDSLayout, filtros de entidade, metadados sidecar com herança automática e construção de caminhos a partir de entidades.
4. Validação — bids-validator via wrapper PyPI (recomendado), via Deno diretamente, o validador legado Node e usando .bidsignore para excluir arquivos.
5. Entidades e nomenclatura de arquivos — a ordem das entidades e a gramática de nomenclatura.
6. Conversão de DICOM para BIDS — HeuDiConv (incluindo o caminho turnkey ReproIn e a sequência reconhecimento → heurística → converter) e dcm2bids (baseado em arquivo de configuração).
7. Metadados sidecar — campos JSON exigidos e recomendados por modalidade.
8. Arquivos de eventos — temporização de tarefas de fMRI e convenções de coluna.
9. Arquivo de participantes — participants.tsv e seu dicionário de dados.
10. Derivados — o layout de derivados e seu dataset_description.json.
11. PyBIDS Avançado — cache de índice, incluindo derivados, regressores de confusão e saída em DataFrame.

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