fmri原始数据转换工具与spm预处理过程详细说明_fmri为什么要解剖分割资源-CSDN文库

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**标题与描述解析** 标题"fmri原始数据转换工具与spm预处理过程详细说明"指出，本主题将探讨功能性磁共振成像（fMRI）的数据处理流程，特别是数据转换工具和SPM（Statistical Parametric Mapping）软件的预处理步骤。fMRI是一种非侵入性的神经影像技术，用于研究大脑在执行特定任务时的血流变化，从而揭示脑功能活动。描述中提到的"Dcm2AnsiSzImg"、"MRIConvert"和"mricron"是fMRI数据处理中常见的工具： 1. **Dcm2AnsiSzImg**：这通常是一个将DICOM格式的fMRI图像转换为其他格式（如NIFTI或ANALYZE）的工具。DICOM是一种广泛用于医学成像的标准格式，但不适用于所有分析软件，因此需要转换。 2. **MRIConvert**：这是一个通用的医学图像转换软件，能够读取多种格式的医学图像，包括DICOM，然后将其转换为各种分析软件所需的格式，如NIFTI，用于进一步的分析。 3. **mricron**：这是一个强大的可视化和分析工具，可以查看、测量、注册和操作MRI图像，包括fMRI数据。它在fMRI的预处理过程中，常用于数据的质量控制和初步分析。 **spm预处理详细说明** SPM是MATLAB环境下的一个流行软件包，用于处理和分析神经影像数据，特别是fMRI数据。SPM的预处理步骤通常包括以下关键环节： 1. **头动校正**：由于被试在扫描期间可能会移动，这会导致图像的失准。头动校正通过比较连续扫描图像的位置来校正这些运动。 2. **空间标准化**：将原始图像转换到标准的空间模板（如MNI152模板），使得不同被试的数据可以进行比较。 3. **去除非脑组织**：利用脑提取步骤去除图像中的非脑组织，如头皮、骨骼和肌肉，只保留脑部图像。 4. **灰质归一化**：将图像缩放至统一的灰质体积，以便于跨被试比较。 5. **滤波和平滑**：应用高斯滤波来降低噪声并增加各像素之间的相关性，通常采用全半高宽（FWHM）为6mm的滤波器。 6. **时间序列分析**：包括模型建立、回归分析和统计映射，以识别与特定任务相关的脑区激活。在"fmri数据转换及预处理手册"中，读者可能找到关于如何使用这些工具和步骤的详细指导，包括参数设置、故障排查和结果解释。理解并熟练掌握这些步骤对于进行有效的fMRI数据分析至关重要。

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fmri数据转换及预处理手册.zip （8个子文件）

fmri数据转换及预处理手册

spm8 fMRI数据处理（较全面）.docx 119KB

fMRI tools

mricron.ini 1KB

MRIConvert.exe 2.56MB

mricron.exe 1.06MB

Dcm2AsiszImg.exe 4.9MB

~$m8 fMRI数据处理（较全面）.docx 162B

spm心得.doc 76KB

spm8使用手册.pdf 10.77MB

SPM8 Manual

The FIL Methods Group

(and honorary members)

John Ashburner

Gareth Barnes

Chun-Chuan Chen

Jean Daunizeau

Guillaume Flandin

Karl Friston

Stefan Kiebel

James Kilner

Vladimir Litvak

Rosalyn Moran

Will Penny

Klaas Stephan

Rik Henson

Chloe Hutton

Volkmar Glauche

J´er´emie Mattout

Christophe Phillips

Functional Imaging Laboratory

Wellcome Trust Centre for Neuroimaging

Institute of Neurology, UCL

12 Queen Square, London WC1N 3BG, UK

November 10, 2009

http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/

Contents

I Temporal processing 15

1 Slice Timing 17

1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.1.1 Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.2 Number of Slices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.3 TR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.4 TA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.5 Slice order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.6 Reference Slice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.7 Filename Preﬁx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

II Spatial processing 21

2 Realign 23

2.1 Realign: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.1.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.2 Realign: Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.1 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.2 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.3 Realign: Estimate & Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.3.3 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3 Realign & Unwarp 29

3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.1.1 Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.1 Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.2 Separation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.3 Smoothing (FWHM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.4 Num Passes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.5 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.2.6 Wrapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.2.7 Weighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3 Unwarp Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3.1 Basis Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3.2 Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3.3 Reg. Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3.4 Jacobian deformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.3.5 First-order eﬀects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.3.6 Second-order eﬀects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.3.7 Smoothing for unwarp (FWHM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4 CONTENTS

3.3.8 Re-estimate movement params . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.3.9 Number of Iterations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.3.10 Taylor expansion point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.4 Unwarp Reslicing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.4.1 Resliced images (unwarp)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.4.2 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.4.3 Wrapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.4.4 Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.4.5 Filename Preﬁx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4 Coreg 37

4.1 Coreg: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.1.1 Reference Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.1.2 Source Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.1.3 Other Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.1.4 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.2 Coreg: Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.2.1 Image Deﬁning Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.2.2 Images to Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.2.3 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.3 Coreg: Estimate & Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.1 Reference Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.2 Images to Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.3 Other Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.4 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.5 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5 Segment 41

5.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.2 Output Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.2.1 Grey Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.2.2 White Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.2.3 Cerebro-Spinal Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.2.4 Bias Corrected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.2.5 Clean up any partitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.3 Custom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.3.1 Tissue probability maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.3.2 Gaussians per class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.3.3 Aﬃne Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.3.4 Warping Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.3.5 Warp Frequency Cutoﬀ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3.6 Bias regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3.7 Bias FWHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3.8 Sampling distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3.9 Masking image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

6 Normalise 49

6.1 Normalise: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.1.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.2 Normalise: Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

6.2.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

6.2.2 Writing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.3 Normalise: Estimate & Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

6.3.3 Writing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

CONTENTS 5

7 Smooth 55

7.1 Images to Smooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7.2 FWHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7.3 Data Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7.4 Implicit masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7.5 Filename Preﬁx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

III fMRI Statistics 57

8 fMRI model speciﬁcation 59

8.1 Timing parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

8.1.1 Units for design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

8.1.2 Interscan interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

8.1.3 Microtime resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

8.1.4 Microtime onset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

8.2 Data & Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

8.2.1 Subject/Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

8.3 Factorial design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

8.3.1 Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

8.4 Basis Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

8.4.1 Canonical HRF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

8.4.2 Other basis sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

8.5 Model Interactions (Volterra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

8.6 Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

8.7 Global normalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

8.8 Explicit mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

8.9 Serial correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

8.10 Reviewing your design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

9 fMRI model estimation 69

9.1 Select SPM.mat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

9.2 Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

9.2.1 Classical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

9.2.2 Bayesian 1st-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

9.2.3 Bayesian 2nd-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

9.3 Output ﬁles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9.3.1 Classical 1st-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9.3.2 Bayesian 1st-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9.4 Model comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

10 Factorial design speciﬁcation 77

10.1 Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

10.2 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

10.2.1 One-sample t-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

10.2.2 Two-sample t-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

10.2.3 Paired t-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

10.2.4 Multiple regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

10.2.5 Full factorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

10.2.6 Flexible factorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

10.3 Covariates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

10.3.1 Covariate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

10.4 Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

10.4.1 Threshold masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

10.4.2 Implicit Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

10.4.3 Explicit Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

10.5 Global calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

评论收藏

内容反馈

GavinHaicheng

2019-02-21

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