功能磁共振数据处理通常流程


      通常基于MATLAB平台使用SPM工具包进行处理。因为SPM操做较为复杂,不适合批处理,于是有不少实验室开发了一系列基于SPM的工具包,也即开发界面,调用SPM功能实现操做计算。具体的工具包会再另外一篇里详述。本部分主要进行流程简述。算法

1、预处理工具

0.删除Slice:为了防止初期设备不稳定,删除最初的几张slice(4-10);不过如今机器都有预热时间,开始试验后都已经进入稳定工做状态,这步也可不作。orm

1.时间校订 (slice timing) 开发

      因为磁共振图像采用层层扫描,层与层之间保留必定的间隔,可是这也很难避免相邻两个层面之间的影响。为保证采集到数据的准确性及数据的空间分辨率,常采用间隔扫描的方法,即首先采集 1,3,5……层,而后对2,4,6……层进行采集。但不管是隔层扫描仍是连续扫描,任意两层的采集时间是不相同的,一般采集一个体(volume)须要一个TR 的时间。尤为是间隔扫描,这使得连续两层之间相差 TR/2的时间。在进行静态磁共振数据处理分析的时候,这样一个时间段会产生很大的影响,须要对每一个体的时间进行校订,也就是将每一个体的全部时间有同一个时间点。||注意:在设置的时候,要检查一共扫了多少层,若是是奇数层(如33)顺序应为1:2:33,2:2:32,中间层为33;如果偶数层(如28),则为 2:2:28,1:2:27,中间层为28.io

2.头动校订(head motion correction)模板

     spm 软件对数据的头动处理主要是将第一幅图像(?存疑:是否应该是中间层?)做为基准图像,而后经过旋转或平移等刚性变换将时间序列上的其它图像与第一幅图像的位置匹配,而后用内插值算法对这系列的图像进行从新采样。此步会生成头动的位置变化和角度变化图,以及头动文件,包含六列参数。可视化

3.图像配准(coregister)原理

       将一我的的图像配准到一块儿,如功能像配到本人的结构像上。要求将图像进行配准,使得格式大小统一。软件

4.空间标准化(normalization)方法

  每一个人的大脑的形状和大小均有差别,空间标准化就是为了在以后的研究中能够对大量病人的数据进行统一处理和统计分析,于是须要将图像进行空间标准化。功能像的空间标准化有两种方式:①直接将功能像匹配到标准脑模板(EPI)②先将每一个人的功能像匹配到其结构像(MPR)中,再进行标准化。具体过程在工具包操做中讲,具体原理我还没学懂。

5.空间平滑(smoothing)

  BOLD 信号频率通常在0.01~0.08Hz,所以,须要经过滤波,将信号中的高频成分消除或抑制,以此减少图像的噪声。空间平滑是基于高斯随机场理论的滤波过程,spm 的空间平滑过程是将高频信号的信息融合到周围区域中,将此高频信号的能量弱化。

2、分析

  功能磁共振信号主要包括AFLL、功能链接性等分析。可利用REST工具包进行分析。获得结果进行统计分析。

3、统计分析

      进行T检验,获得结果图。

4、结果呈现

     mricron中将结果图overlay进去,调整阈值获得可视化结果。

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