如何进行核磁原始数据处理

目前，脑成像数据主要有DTI、fmri、3D三种模态。这些数据在分析前都要进行格式转换，不同公司的扫描仪存储格式也不尽相同。脑成像处理软件也很多，不同软件使用的格式也不一样，所以数据转换是脑成像数据处理的第一步，必须非常清楚。这里主要以siemens的机器为准，介绍在windowx下的MRIcron的dcm2nii转换和MRIConvert转换.从扫描中心下载的原始数据是以dicom数据格式存在的压缩文件，解压后，得到原始文件。来自siemens的扫描仪的原始文件以“IMA”下为后缀。对于功能像（fMRI）的数据，有多少个TR就有多少个IMA图像文件，即每个IMA文件就是一个完整的volume；对于DTI数据，有n个方向，有m个b0像，就有n+m张IMA图片，即n+m个完整的volume。当然有的DTI数据有的只有一个b0像，有的有6个b0像之多。对于3D结构像数据，如果扫描了128层，就会有128张IMA图像，每张图像就是一张slice，不是volume。数据转换后，主要有spm2之前使用的Analyze格式，以及fsl和spm5和spm8使用的NifTI_1格式。Analyze格式是成对的hdr和img文件表示一个3D的volume，而NifTI_1格式可以是3D也可以是4D的，同时可以是hdr和img成对文件，也可以是NifTI_1的nii一个文件。如下：Spm2使用3DAnalyzehdr/img；spm5和spm8使用3DNifTIhdr/img.fsl使用NifTI_1的4D的nii格式。目前数据转换主要有MRIcron的dcm2nii转换和MRIConvert转换。现在一一介绍一下：在MRIcron的安装目录下，有一个dcm2nii.exe和dcm2niigui.exe，并且分别有：dcm2nii.nii和dcm2niigui.nii两个配置文件。dcm2nii.exe是Dos的命令行操作，而dcm2niigui.exe是图形界面。我们首先看一下配置文件，用Notepad软件打开，找到一下参数设置：ManualNIfTIConv=1EveryFile=1#“1”目录下所有文件都要进行转换[INT]MinReorientMatrix=255#这个参数设置为255，不要改动MaxReorientMatrix=1023其他的参数可以不用管，后面打开界面的时候还可以进行设置。点击dcm2niigui.exe，就打开了界面。首先在outputformat中选择输出格式：spm5（3DNifTIhdr/img）或者conpressedfsl（4DNifTInii）格式。然后在下拉菜单help中点击reference，设置输出文件的名字，确保把不同被试的数据区分开。另外一定勾上进行图像的reorient。这个参数比较重要，确定MinReorientMatrix=255后，这个参数表示只对3D结构像进行reorient.DTI和fMRI数据本身不能进行reorient，这会破坏DTI和fMRI数据的图像信息。DTI和fMRI数据的纬度都小于255。3D结构像一般是256×256matrix，fMRI是64x64matrix和DTI是128x128matrix。另外一个参数RecursiveFolderSearchDepth意思是递归转换文件夹下几级的文件夹中的数据。如“5”则表示当前文件夹下的5级文件夹的数据也要一起转换。这个可以根据你自己存放数据的结构填写。然后从下拉菜单file中选择DICOMtoNifTI,浏览到原始数据所在文件夹，然后点击确定，就开始进行数据转换了。dcm2nii转换完后，3D结构像生成原文件、o开头、co开头的文件。其中o开头的文件主要是进行了reorient的，而co是经过切割了neck的。一般用于空间normalize都选用co开头的文件。Fmri的文件数是TRnumber乘以2,而DTI文件数则是（m+n）*2.关于MRIconvert转换，从网站直接下载后解压，就可以用了。直接点击MRIconvert.exe,就打开了界面，非常友好。右侧有6个按钮，选择原始数据或者原始数据所在文件夹和数据输出目录，options中可以对输出文件名字进行设置，还可以重新命名。中间下拉菜单选择输出格式，spm5和spm8选择NIFTI，一目了然。然后点击右下角的convertall,就搞定了。MRIconvert转换不对3D图像进行reorient，所以没有o开头和co开头的文件。后续处理还需要对方向进行转换。另外有人说dcm2nii对DTI数据的转换好像有一些问题，所以建议用MRIconvert对DTI数据进行转换。