AFNI 步驟4-命令和預(yù)處理
第一部分 AFNI命令和uber_subject.py的使用
略
第二部分 時間矯正
在掃描過程中,從第一個切片到最后一個切片之間存在一定的時間差,導(dǎo)致采集到的數(shù)據(jù)并不是一個時間點的。
在掃描過程中,MRI有兩種掃描方法,?? 順序切片采集,按照順序從上到下、從下到上進行采集 ?? 交錯切片采集,每采集一張切片后隔一張再采集,然后第二遍進行間隙填充。
腳本:3dTshift
第三部分 配準和標準化
我們每個人的大腦都是相似的,但是也存在一定的差別,在進行組分析時這些差別會產(chǎn)生影響,所以我們要保證每個人的大腦體素都對應(yīng)到相同的大腦模板上。比如讓每個被試的視覺皮層與其他人是相互一致的。
這需要用到配準和標準化,大腦模板是具有標準的坐標和維度,許多研究者一致認可的數(shù)據(jù)。
仿射變換:包括縮放、裁減、平移和旋轉(zhuǎn)四種線性變換。而對于非線性變換,比如一邊放大,另一邊縮小。
我們最終的目的是把功能像配準到標準模版,有兩個途徑:?? 直接將功能像配準到標準模版,這樣效果較差 ??先將結(jié)構(gòu)像配準到標準模版,保存配準過程中的變換參數(shù),再將功能像配準到結(jié)構(gòu)像。在實際的配準過程中,功能像因為分辨率較低,變換會引起較大的誤差,我們一般傾向于將結(jié)構(gòu)像進行配準。
問題:我們是將結(jié)構(gòu)像配準到標準空間,再將功能像與結(jié)構(gòu)像配準,那么上述說的將結(jié)構(gòu)像配準到功能像就與之矛盾!!!
A:在這個過程中,我們首先將功能像配準到結(jié)構(gòu)像(實際操作是結(jié)構(gòu)像配準到功能像,保存變換矩陣,然后反向操作就實現(xiàn)了功能-結(jié)構(gòu)),然后再把結(jié)構(gòu)像配準到標準空間,也保存了一個變換矩陣。最后將兩個變換矩陣進行合并,就實現(xiàn)了功能像到標準空間的配準。
使用align_epi_anat.py腳本執(zhí)行。
第四部分 對準和運動矯正
在掃描過程中受試者的頭部可能會有輕微的擾動,對于成像結(jié)果來說會產(chǎn)生影響,我們需要對頭動進行矯正。
剛體變換:采用剛體變換來解決頭動問題,如果我們設(shè)定一個參考點,然后檢測到受試者的頭部向哪個方向移動了,那么我們只需要將圖像的切片向相反的方向移動同樣的距離即可,當然,不只是平移,包括旋轉(zhuǎn)等。
在volreg部分執(zhí)行上述操作。
第五部分 平滑
平滑就是用周圍體素的平均值代替當前體素,這對使得圖像變得模糊,分辨率降低。但是平滑對與fMRI來說是非常有效的,因為fMRI的噪音較大,平滑后可以顯著降噪,同時增強信號。平滑核函數(shù)一般包括兩個:4mm和10mm,越大的核函數(shù)平滑程度更大,當然圖像分辨率也越低。
腳本:blur部分
第六部分 mask和體素縮放
設(shè)置一個掩膜只把頭部納入進來,其余部分都去掉。去結(jié)構(gòu)像的mask,然后應(yīng)用到功能像上。
腳本:3dAutomask
不同受試者的圖像之間像素強度可能存在差異,這樣的分析結(jié)果不會有任何意義,所我我們將每個體素的時間序列縮放為100的平均值(范圍0-200)。
第七部分 檢查預(yù)處理結(jié)果
通過afni查看處理后的圖像,每一步的圖像都有保存。有部分sub的圖像會出現(xiàn)缺失,這是因為結(jié)構(gòu)像和功能像的圖像中心差距過大。
解決辦法:進入帶有三個代碼文件的目錄,刪除預(yù)處理結(jié)果文件夾。 rm -r sub01.result
手動編輯proc.sub01腳本,該腳本就是通過uber_subject.py GUI界面產(chǎn)生的預(yù)處理腳本。在
@auto_tlrc -base MNI_avg152T1+tlrc -input sub-08_T1w_ns+orig -no_ss 后面加上
-init_xform AUTO_CENTER,然后tcsh proc.su01重新進行預(yù)處理。
到此,預(yù)處理步驟就全部結(jié)束!

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