功能磁共振数据处理
Why?
时间序列校正
How? 备注:
Bottom =1 Slice order: [1:2:n-1slice 2:2:nslice]
← 单个run的数据 ← 32 ←2 ← TR-TR/nSlice ← 1 3…31 | 2 4 …32 ← 16 | 31
Slice timing
批处理
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
自旋回波
TR D 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 数据准备 预处理
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
边学边教FMRI数据分析
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
BOLD 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 数据准备 预处理
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
BOLD 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 预处理
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
结果呈现
结果呈现
结果呈现
spm8\canonical spm8\rend
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
BOLD 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 数据准备 预处理
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
脱氧血红蛋白比氧合血红蛋白更具有顺磁性 血流量越大氧合血红蛋白的比例越高
与基线相比顺磁的脱氧血红蛋白浓度越小 横向弛豫速度减慢,信号衰减更慢 活动脑区信号相对较强
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
Con000*.img
Result
2 sample T-test
F-test: Factor: 1 1 1… Factors: 1 0 1 0…
A1B1 A1B2 A2B1 A2B2
Review
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
结果呈现
Slice timing
DICOM import
MRIConvert
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
BOLD 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 数据准备 预处理
BOLD 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 数据准备 预处理
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
BOLD 实验设计
Block
Event-related
SPM:
SPM介绍 预处理
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
统计分析
How? 备注:
平滑核(FWHM)的 大小依据领域相关 文献确定。
SPM8’s Batch
Outline
知识准备:
FMRI原理
自旋 进动 磁化矢量 共振 豫弛
T1像 T2像
自旋回波
TR & TE T1像&T2像
BOLD 实验设计
Block
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
结果呈现
自旋与核磁
•原子核总是不停地按一定频率绕着自身的
共振 (Resonance)
条件
频率一致
实质
能量传递
• 给低能状态的 氢质子能量,一 半低能态氢质子 获得能量进入高 能状态,即核磁 共振。
• 纵向磁化矢量 相互抵消而等 于零,质子的 微观横向磁化 矢量相加,产 生宏观横向磁 化矢量。
弛豫 (Relaxation)
—— 纵向弛豫
• 也称为T1弛
T2像
•反 映 组 织 横向弛豫 的快慢! 时间分辨 率较高。
T2值小 横向磁化矢量减少快 残留的横向磁化矢量小 MR信号低(黑)
T2值大 横向磁化矢量减少慢 残留的横向磁化矢量大 MR信号高(白)
水T2值约为1600毫秒 MR信号高 脑T2值约为100毫秒 MR信号低
分析时需要
Normalize
Why?
T2像和模板配准
How? 备注:
模板T1.nii在 spm8\templates 目录下
Voxel sizes: 333
← mean*.img ← r*.img ← T1.nii
Normalize
批处理
Smooth
Why?
平滑配准后的图像
Event-related
SPM:
SPM介绍 预处理
Slice timing Realign Coregister “Segment” Normalize Smooth
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
结果呈现
数据准备
数据转化:DICOM(.dcm)→IMG(.img&.hdr)\NIFTI (.nii) 数据分拣:将不同的run的数据挑选、归置。 (剔除数据点)
统计分析
Specify 1st-level Specify 2nd-level Review “DCM”
结果呈现
也称为T2弛豫,是由各质子小磁体间相互作
BOLD 用,导致同相位进动的质子失相位进而横向 磁化矢量减少的过程(相对较快)。
Blood Oxygenation Level Dependent
豫,是指90度 脉冲关闭后, 在主磁场的作 用下,纵向磁 化矢量开始恢 复,直至恢复 到平衡状态, 是一个释放能 量的过程(相对 较慢)。
弛豫 (Relaxation)
—— 横向弛豫
也称为T2弛豫,是由各质子小磁体间相互作用, 导致同相位进动的质子失相位进而横向磁化矢量 减少的过程(相对较快)。
Why?
T1像和T2像配准
How?
← mean*.img ← T1.img ← raf.img
Coregister
批处理
“Segment”
Why?
将白质、灰质和脑 脊液等分离
How? 备注:
进行功能连接分析 和VBM (Voxel-
Based Morphology)
SE序列结构
180 90
180
90
回波
TE TR
TE:回波时间 TR:重复时间
小结
把被试放进磁场 人体被磁化产生纵向 磁化矢量
发射射频脉冲 人体内氢质子发生共振 从而产生横向磁化矢量
关掉射频脉冲 质子发生T1、T2弛豫 (同时进行空间定位编码)
线圈采集人体发出的MR信号 计算机处 理(付立叶转换) 显示图像
Realign
Why?
评估并校正头动 将校正结果写入
原文件并生成: 头动曲线*.ps 、
mean*.hdr、 rp_af*.txt文件。