基于DPABI和SPM12的任务态fMRI分析笔记1——预处理

基于DPABI和SPM12的任务态fMRI分析笔记——预处理

前言

本来这周末打算把结构态剩下的ROI部分写完更新，但是发现没那么容易，有一些问题没有想明白，为了不误导大家，所以那个先停更一下，不过小编为了弥补自己的flag，用此篇代替吧。这是小编认真学习的第二种模态，在小编师姐的指导下先学会了手动操作，之后当然还有脚本也一并学会了，给自己接下来的工作省下不少时间。所以此系列就认认真真写下用以回馈我的师姐。她是个认真严谨的磕盐人，小编很庆幸能认识，希望接下来的时间能像她一样认认真真磕盐，踏踏实实做事。

一、原理简介

1、功能像（fMRI）
fMRI是一种利用磁共振成像来检测大脑活动的技术，通过检测局部血氧变化（其实就是BOLD信号），进而反映局部脑活动量。因为功能像主要需要的是时间信息，所以特点便是时间分辨率高，空间分辨率低，而T1像需要得到灰质白质等组织相关信息，故特点便是空间分辨率高，时间分辨率低。
2、任务态处理流程介绍
如下图所示，整个任务态fMRI处理分为三个部分——任务态fMRI预处理、一般线性模型建模、统计分析。本篇主要讲解第一部分——预处理部分和DPABI预处理操作。

PS:此处小编为什么故意强调任务态fMRI预处理？因为任务态和静息态的预处理有一些不同点，细心的读者可以在小编接下来的关于任务态和静息态的预处理讲解中注意到，可以自己去挖掘哦!言归正传，接下来就是预处理流程介绍喽！可能有点枯燥，因为小编也不太会表达自己的想法，很多时候词不达意，所以才有现在的博客，希望能改变一些吧。
（1）去除起始时间点（Remove first time points）：由于fMRI采集过程开始时会面临两个小问题，第一是磁共振仪器开始扫面是的磁场可能不稳定，收到的信号自然也不稳定；第二是被试躺在磁共振仪器中需要适应扫描噪声的影响，小编也做过被试，的确很吵。
（2）切片时间校正(Slice timing)——A：校正由于采取的隔层扫描，导致的切片在时间上的差异性。
（3）头动校正(Head motion correction)——R：目的第一是为了调整图像的时间序列，以便大脑在每个图像中都处于同一位置，第二当然还要排除头动较大的，这可比眼睛看的质量检查要更快准狠。
（4）标准化（Normalization）——W：将图像配准到标准空间——MNI空间，便于组间比较。通俗理解就是把所有图像都放在同一空间，这样就便于找差异啦。当然这里还有别的做法，就是当你有T1像时，你想让你的功能像更准确的配对自己的被试大脑空间，那就将T1像配准到功能像，至于如何操作，继续向下看哦！
（5）平滑（Smooth）——S：目的第一是通过删除高频信息（即小规模的图像变化，用数字图像处理的话来说，就是锐利的边缘信息），使图像平滑增加了较大的空间信号的信噪比；第二较小像素的采集可以帮助减少伪影区域的信号丢失；第三可以帮助减少个体间不匹配。
小编学艺不精，暂且只能先讲讲每一步的目的喽，至于如果想了解背后的原理，建议参考功能磁共振成像数据分析手册（Russell A. Poldrack 等著）

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二、DPABI预处理

1、数据准备
首先要将所有被试的任务态图像分被试的放在一个命名为FunImg的文件夹中，如果只是将被试配准到标准空间就只需要FunImg这个文件夹就好，也就是图中的1号，而如果想把配准到自己的T1像上，那就要准备2号文件夹T1Img，里面分被试存放对应的T1像，这就是数据运行前的准备。

至于什么叫分被试存放文件，请看下图，功能像的存放便是如此，T1Img同理存放。至于为什么这么存放，原因似乎在于DPABI背后的工作原理要求的

2、导入数据处理
预处理的整个菜单选择界面如下图所示，注意Working Directory是FunImg这个文件夹所在路径，下面的starting directory name一定要改成FunImg才行，下图是不采用T1像的，仅选择配准到标准空间。

若想配准到T1像，可勾选如下图所示，小编手动勾选的，望各位不要嫌弃。

勾选好之后一定要记得检查哦。
3、结果文件展示

至此，预处理部分结束。老规矩，小编也是初学者小白一个，如有任何不妥之处及任何问题都可以随时提问，欢迎指正，相互学习。这是小编写博客的初衷，利己利人，希望以后也能一如既往。