SPM中文教程汇总

一、SPM的安装与启动matlabsetpathmatlabSPM即可启动，然后选择fMRI，也可以SPMfMRI二、SPM数据处理概要先将所得数据进展空间预处理〔对齐，平滑，标准化等，然后进展模型估量〔间隔与血流淌力函数进展卷积，所得结果与全脑象素信号进展相关分析，最终观察结果。三、SPM8数据处理的一般步骤dicomSPM解析格式，然后进展数据预处理，预处理完毕后matlabspm*.ps建模分析。运行命令：spmfmrispm8的操作界面大窗口为树形构造窗口或图形窗口(TreeBuildingWindoworthegraphicswindow)。“+”“<-X”(否则不能运行1TreeBuildingWindow的顶部菜单，增了一个菜单项“TASKS”，在使用批处理分析时格外重要。E:\fMRI的数据预处理流程”这局部的表达。1、转换数据dicom格式转换为img文件，将以层为单位的数据转换成以全脑为单位的数据。转换时格式请选择2、Slicetiming中层与层之间猎取(采集)slice〔下译为扫描层〕之间采集时间TR中的各层获得时间全都〔TR的开头AFNItshift所做的工作。校正后的文件名为：＋原文件名。原理概述：Sliceorder〔扫描层序数〕用于指明扫描层被采集时的挨次，其总数为n，n即一个volumeTR时间内的扫描量〕Sliceorder〔扫描层系数〕同时指明白每个扫描层在图像文件中的存储位置。因此扫描层系数说明白扫描层被采集时的时间顺Z1的位置时，volumeslice〔扫描层〕上的象元〔voxel。核磁仪采集数据的时间TRTR内采集到的数据〔volume〕采自完全一样的时间。TR内我们需要采集很多扫描层〔20层〕的数据以掩盖较大的脑区〔通sliceorder〔扫描层序数〕的挨次来采集的，因此各个扫描层之间的采集时间是有差异的。Slicetiming这一步所要做的就是通过肯定的算法订正这可以通过简洁的傅立叶转换可以把任何频率的相位中，就可以到达移动数据起始和完毕时间的目的。我们在按钮窗口中的预处理面板中点击“SliceTimimg”，将消灭如下对话框：2对上图右侧选项我们做如下设置————data下会消灭“session”spm文件选择器选择你要处理的数据，最终点击“Done”。选择数据时可以把静息态、数值任务和物理大小任务分为三个session来选〔data——newsession——session〕，也可session来选，结果是一样的。NumberofSlices，我们输入每祯图像的层数，如“32”，即扫描层总数。TR，2秒，我们输入“2”TA，是每祯图像猎取第一层开头到猎取最终一层图像的时间间隔，单位为秒。一般可以用以下扫描层数320层，则可以直接写为：3-(3/20)。我们的数据则输入“2-2/32”Sliceorder，SPMDisplay功能查看。我们输入“1:2:31,NNvolume所含的层数。每一个数表示该层在图像(volume)中的位置。向量内的数字排列挨次是这些层的猎取时间挨次。如行向量[13579111315171921232524681012141618202224](Matlab中可表示为[1:2:25,2:2,25])各种扫描类型和输入的层挨次如下：ascending升序扫描(firstslice=bottom，扫描序数从底部到顶部排列，即从1n):[1:1:nslices]descending降序扫描(firstslice=top，扫n1):[nslices:-1:1]；interleaved间隔扫描〔扫描序数间隔递增或递减，一般挨次为2,4,6,8,10..1,3,5,7,9..n〕(middle-top):fork=1:nslices,round((nslices-k)/2+(rem((nslices-k),2)*(nslices-1)/2))+1,end；interleaved(bottom->up):[1:2:nslices2:2:nslices]，如[1:2:25,2:2,25]；interleaved(top->down):[nslices:-2:1,nslices-1:-2:1]3ReferenceSlice,我们输入“3选择参考扫描层〔一般可使用默认值，其它扫描层的起始时间FilenamePrefix，是指生成的图像前加何标记，一般承受默认设置。a*.imga*.img文件，这就是时间校准后的数据。是时间校准后的数据。留意很多争论者简洁将时间校准和空间校准挨次颠倒，一般的观点是假设图像猎取是隔层进展的，则要先进展slicetiming假设图像各层是连续(sequential)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，则要先进展realign再timing。〔为什么？〕3、Realign〔AFNIregistration〕分两步：coregister，将每个session的第一个scan与第一个session的第一个scan进展比较，然后将每个session中的其他scan与本session中的第一个scanfilename.img文件的转换参数，filename.mat文件，session生成一个对齐参数〔realignmentparameter，文件名为realignment_params_*.txtreslice，用filename.mat文件对filename.img重切片，生成rfilename.img文件。并可依选择生成一个平均象，meanfilename.img。由自主的有一些稍微的头动，这在fMRI试验中尤为明显。这一步就是把一个试验序列中的每一帧图像都和这个序列的第一桢图像依据肯定的算法做对齐，以矫正头动。做完这一步，能给出该序列中被1voxel〔功能图像扫描矩阵一般是(leastsquaresapproach)6个参数(刚体模型)的空间变换，对从一个被volume作为随后volumes1个volume，volume(更明智的选择)4volume。校正信息(头动信息)将在结果窗口(GraphicsWindow)Sessionrp*.txt，其中*Session数据集名称。另外，头动校正信息将以plot图形显示。如以下图：Translation表示被试头部X，Y，Z三个方向的平移，分别用蓝，绿，红三种颜色表示。Rotation表示被试头部在试验过程表示的是偏移量和偏转角度，分别以毫米和度为单位。承受SPM8，头动信息和空间标准化的图形文4matlab2009430日处理的数据，spm_2009Apr30.psmatlabwork名目下。我们在预处理面板校准选项中选择n(Est&”,spm文件选择器选择刚做完时间校准的图像〔a*.img〕。其余选项承受默认设置，点击上方绿色的三角开头运行。Realign这一步也有分开进展的，具体描述如下——5Realign:Estimate〔重排参数的估量〕“代表性”fMRIPET图像数据的头文件以平移〔translation〕和旋转〔rotation〕曲线图显示。session的rp*.txt的文件中。这些参数可以在最终的一般线性模型统计估量中作为混淆因素考虑进去。Data选择一个被试需要进展此步骤处理的全部sessions。注：在coregistration这一步，首先是sessionsessionscansession的scansessionscansessionscan进展对齐。使用此session的数据之间可能会有较大差异。Sessionsession里全部的scan。EstimationOptions这里包括各种注册参数选择项假设对某一个选项不确定使用软件默认值即可。Quality质量与速度的权衡。选择高质量以最慢的速度给出最准确的结果，低质量以较快的速度给出较不准确的结果。此参数的设定实际影响到的是参与参数估量的象元〔voxel〕的数目。其依据是有些象元〔voxel〕其实对重排参数的估量奉献不大，可以舍弃。Separation此参数以毫米为单位，表示对参考图像文件进展重采样时采样点之间的间隔。采样点之间间隔越小，结果越准确，运算速度越慢。Smoothing(FWHM)高斯平滑的半高宽值在估量重排参数之前一般先进展高斯平滑。PET数据一般使用7mm。MRI数据一般使用5mm。NumPassesRegistertofirst:全部图像文件对齐注册到第一幅图像。Registertomean:使用two－pass处理将全部图像文件对齐注册到全部图像文件的平均图像。PET数据一般注册到平均图像。由于PET数据相比fMRI数据噪音更大，文件更少，所以时间的影响更小。MRI数据一般注册到第一幅图像。虽然使用two－pass处理可能更准确，但是其对效果的提高与其所损失的运行时间相比得不偿失。Interpolation在估量最正确变换时对数据进展重采样的方法。高的degree供给更好的结果，但是也更慢，由于会采样更多的相邻象元〔voxel〕[52,53,54]。 Wrapping此参数指示一个volume中数据wraparoundin的方向〔此处具体理解有待大家补充No适用于PET数据或者已进展过空间变换的数据同时当你不确定自己数据推举使用此选项。WrapinY：适用于没有重排〔resilce〕过的在Y方向上进展相位编码的MRI数据。 Weighting供给一个加权图像，在估量重排参数时对参考图像的每一个象元进展加权。加权系数与标准差成反比。例如当有大量额外的头动〔如说话或者特定区域内的严峻伪影〕时〔此处具体理解有待大家补充。6Realign:Reslice〔据已估量出的参数重排〕使之与参考图像文件到达象元级的匹配准确。重排后的数据被命名为：r＋原文件名。Images选择要重排的数据文件ResliceOptions各种重排参数设定，假设对某一个选项不确定，使用软件默认值即可。ReslicedimagesAllImages(1..n): 重排全部数据，包括标准参考图像〔重排后还是保持原位置不变。ImagesMRI构造像为标准重排PET图像数据而又不想在结果中再生成一个等同的MRI标准构造像时AllImages+MeanImage:重排图像文件之外，另生成一个重排后的平均图像文件。MeanImageOnly:只生成重排后的平均图像文件。Interpolation图像文件重采样和重写入的方式。NearestNeighbour：最快，但不推举使用。BilinearInterpolation：可用于PET数据，但不是太适用于fMRI数据。FourierInterpolation：此选项仅适用于纯刚体变换，也就是说象元大小必需是一样，并且等方性〔正方体〕的 [17,14]。Wrapping指示一个volume中数据wraparoundin的方向〔此处具体理解有待大家补充。Nowrapping：的数据。同时当你不确定自己数据类型时，推举使用此选项。Masking由于扫描过程中被试总会或多或少有头动造成同一个时间系列数据里所采集到的图像的边界不会完全重合。在有些图像还有数据的地方〔信号值大于0，其它一些图像已经超出了图像边界〔信号值为0〕了。在这些信号为0的区域是无法采样数据的，因此SPM只要检测到某一幅图像在某个区域已经超出了边〔即信号为0就会将其它全部图像的此区域信号值均设为0此做法相当于取了时间系列数据中全部图像的交集。Realign:Estimate&Reslice将上述参数估量与数据重排合到一起做。全部选项与参数原理均与3.1和3.2中对应项一样。4、Normailze选用realign步骤中得到的平均象与模板进展比较，获得进展标准化的参数，参数文件命名为filename_sn3d.mat，然后依据此参数文件对每个img文件进展标准化，nfilename.img。具体操作如下：在预处理面板标准化选项中选择“Normalise:Estimate&Wie现如下对话框：7我们做如下设置：选中“data”——“newsbject”data下消灭的“subject”选项中作如下设置，“sourceimage”选择空间校准步骤中生成的mean“imagetowrite”选择全部刚进展完校准的文件“ra*.img”，“templateimage”我们选择“EPI.nii”，其余承受默认设置，点绿三角运行。5、SmoothFWHM推举为象素大小的两至三倍。在预处理面板标准化选项中选择“smooth”，消灭如下对话框：8我们在“imagetosmooth”选项中选择全部刚进展完标准化的文件“wra*.img”，然后点绿三角运行FWHM我们承受默认设置“888”。6、fMRImodels依据提示填入刺激消灭的间隔与时间，并选择试验涉及类型，然后进展估量。估量结果生成等文件，保存在当前工作名目。即以前版本的“fMRImodel”，spm5spm8的分析选项有所1stlevel做单个被试(singlesubject)分析；使用Specify2ndlevel做组分析(groupanalysis)。比方我们选择“Specify1stlevel”，消灭如下对话框〔见下一页〕：Directory指定一个文件夹存放结果数据，其余做如下设置：“Unitsfordesign”选择“Scans”，“Interscaninterval”输入“2”，选择“DataandDesign”后选择“NewSubject/Session”，再选择消灭的“Subject/Session”，选择“Scans”并用文件选择器选择相应任务的全部务刺激启动的扫描数，选中“Durations”“0”。如9还有其他任务，要再次选中“Condition”——“Newcondition”——“Condition”定义其他任务条件。设置spm.mat。“estimate”，将翻开如下对话框：“spm.mat”文件点击“down”然后点击绿三角运行即可。估量完成后，我们选择“results”，将翻开如下对话框：10“t-contrasts”，点击“definenewcontrast”,第一个任务“contrast”定义为“1”“01”，第三个任务nn定义为“001”，第一个任务减第三个任务定义为“10-1”，其次个任务减第三个任务定义为“01-1”，其次个任务减第一个任务定义为“-11”，其余操作以及激活图显示和以前版本都是全都的。值得我们留意的是，我们指定或输入一系列的参数来进展每一步的处理，完成后我们可以通过Save按钮将每一步存为一个*.mat文件。以后我们可以通过Load按钮重加载并使用这些*.mat文件，我们适当修改后〔例如转变所运行的数据集〕再选择Run按钮运行。另外我们可以使用TASKS菜单项指定一系列的操作(预处理和/或分析TASKS->Batch菜单项Tasks->BatchNew“Spatial“SPM任务树(Jobstree)中选择(highlight)-SpatialNew“Realign“选项指定我们前述的realignment的具体r*文件的选项，r*文件。所以，批处理格外智能，可以推测我们的需要。假设我们已经生成了几个批处理任务文件，我们可以使用TASKS->Util->ExecuteBatchJobs选项来运行它们。该工具允许我们选择一系列的mat文件(不肯定是batchjobs文件)来运行。假设你思念旧版本SPM操作界面，在TASKS菜单下，选择Sequential，这样就不会消灭树(tree)，选项将会消灭在SPM输入窗口。7、Resultspm.matconstrast，看结果。在上面的“fMRImodels”局部有表达。11四、SPM的多种数据转换方法SPMAnalyze档案格式，包档和.hdrXMed