SPM/時間序列提取
< SPM
各種功能性磁共振成像分析，如PPI或DCM，都是從選定的腦區提取代表性時間序列開始的。這些有時被稱為感興趣體積 (VOI) 或感興趣區域 (ROI)。使用 SPM 可以透過手動和自動方式完成此操作，如下所述。在此之前，我們建議定義一個“感興趣的影響”F 對比，它告訴 SPM 設計矩陣中的哪些迴歸器（列）是有趣的。在 VOI 提取期間，任何其他迴歸器，如頭部運動或訊號均值，將從時間序列中迴歸出去。
感興趣的影響 F 對比的定義方式與任何其他對比相同 - 可以手動定義（透過在檢視 SPM 結果時按下定義新對比）或使用對比管理器批處理。確保建立一個 F 對比而不是 T 對比，併為清楚起見將其命名為感興趣的影響。
F 對比矩陣通常每個感興趣的影響有一行。例如，如果設計矩陣中的前三個迴歸器是有趣的，則對比矩陣將為
或者，如果只有第一個和第三個迴歸器是有趣的，則矩陣為
在這兩種情況下，設計矩陣中第四列及以後編碼的任何影響將在時間序列提取期間迴歸出去。
- 透過單擊結果、選擇 SPM.mat 檔案並按照出現的提示進行操作，以通常的方式檢視您的 SPM 結果，直到顯示結果。
- 將十字準星/游標放置在您希望 VOI 所在的位置。這最容易透過單擊 SPM 結果表的一行（在右側的毫米座標上）來完成。
- 在結果視窗中單擊特徵值。注意：如果您的游標未定位在峰值處，它將跳轉到最接近的峰值。
- 為該區域命名。
- 單擊“調整資料”下拉選單，然後選擇您之前定義的感興趣的影響 F 對比。
- 選擇要包含哪些體素以生成該區域的代表性時間序列的標準。您可以在以十字準星為中心的球體、框或位於十字準星處的閾值啟用簇或預定義掩碼之間進行選擇。請注意，只有超過步驟 1 中選擇的顯著性閾值的體素才會被包含在內。
- 回答有關 VOI 形狀的任何其他問題，然後按完成。一個檔案將儲存在與 SPM.mat 相同的目錄中，名為 VOI_XX_sess.mat，其中 sess 是會話或執行編號。它包含一個名為 Y 的變數，它是該區域的代表性時間序列。更準確地說，它是所選區域中預白化、高通濾波和混雜校正時間序列的第一主成分或特徵值。
批處理編輯器提供了定義 VOI 的更多靈活性，並且還能夠跨受試者編寫 VOI 提取指令碼。這裡我們將逐步介紹如何建立一個基於球體的 VOI，該球體在每個受試者中跳到峰值，並在一定的最大半徑內。
- 從主 SPM 視窗中，單擊批處理，然後使用頂部的選單，單擊 SPM -> 實用程式 -> 感興趣體積。
- 選擇估計的 SPM.mat。
- 對於調整資料，選擇上面定義的感興趣的影響 F 對比的索引。例如，如果 F 對比是新增到 SPM 的第一個對比，並且是在檢視對比列表時第一個對比，則輸入：1 並按確定。
- 對於哪個會話，選擇要提取 VOI 的會話或執行編號。
- 輸入一個簡短的VOI 名稱。
- 透過在感興趣區域下混合和匹配不同的元件來定義 VOI 的形狀。對於此示例，我們將需要三個元件：1) 超過 p < 0.001 未校正的統計顯著性的體素圖 2) 在受試者之間位置固定的較大球體 3) 可以自動跳到較大球體峰值的較小移動球體。要建立這些元件，請單擊：“新的閾值 SPM”、“新建：球體”然後再次單擊“新建：球體”。（我們將在這之後出現的步驟中將這三個元件分別稱為 i1、i2 和 i3。）
- 對於“選擇 SPM.mat”（在閾值 SPM 下），您可以將其保留為空白 - 它會自動拾取在步驟 2 中定義的 SPM。
- 對於對比，輸入要用於查詢峰值的對比索引。例如，輸入數字 2 並按確定以使用第二個對比。
- 對於第一個球體的中心，輸入座標（以毫米為單位）。這將是限制較小內部球體移動的外球體。對於半徑，將半徑設定為足以覆蓋感興趣的解剖結構的值，例如 15（以毫米為單位）。
- 對於第二個球體的中心，將中心設定為任何值，例如 [0 0 0]（因為它會自動移動）。將半徑設定為所需 ROI 的大小，例如 8 毫米。將中心移動設定為全域性最大值。將SPM 索引設定為 1（如果它是您在步驟 6 中選擇的第一個元素），並且對於掩碼錶達式，輸入：“i2”（不帶引號）。這告訴它使用外球體來限制內球體的移動。
- 最後，對於底部的表示式，輸入：“i1 & i3”（不帶引號）。這將包括在步驟 6 中新增的第一和第三個元件中的所有體素 - 即閾值 SPM 和移動球體。
您現在可以執行批處理，時間序列將儲存在名為 VOI_XX_sess.mat 的檔案中，其中 XX 是 VOI 名稱，sess 是會話編號。與上面的手動示例一樣，該檔案將包含一個名為 Y 的變數，它是該區域的代表性時間序列。更準確地說，它是所選區域中預白化、高通濾波和混雜校正時間序列的第一主成分或特徵值。
與上面的步驟相對應的 Matlab 指令碼如下。這很容易放在跨受試者的迴圈中。請務必仔細檢查每個設定並根據每個實驗的需要進行調整。
% Insert the subject's SPM .mat filename here
spm_mat_file = '';
% Start batch
clear matlabbatch;
matlabbatch{1}.spm.util.voi.spmmat = cellstr(spm_mat_file);
matlabbatch{1}.spm.util.voi.adjust = 1; % Effects of interest contrast number
matlabbatch{1}.spm.util.voi.session = 1; % Session index
matlabbatch{1}.spm.util.voi.name = 'name'; % VOI name
% Define thresholded SPM for finding the subject's local peak response
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.spmmat = {''};
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.contrast = 2; % Index of contrast for choosing voxels
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.conjunction = 1;
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.threshdesc = 'none';
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.thresh = 0.001;
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.extent = 0;
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{1}.spm.mask ...
= struct('contrast', {}, 'thresh', {}, 'mtype', {});
% Define large fixed outer sphere
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{2}.sphere.centre = [-15 -37 59]; % Set coordinates here
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{2}.sphere.radius = 15; % Radius (mm)
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{2}.sphere.move.fixed = 1;
% Define smaller inner sphere which jumps to the peak of the outer sphere
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{3}.sphere.centre = [0 0 0]; % Leave this at zero
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{3}.sphere.radius = 8; % Set radius here (mm)
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{3}.sphere.move.global.spm = 1; % Index of SPM within the batch
matlabbatch{1}.spm.util.voi.roi{3}.sphere.move.global.mask = 'i2'; % Index of the outer sphere within the batch
% Include voxels in the thresholded SPM (i1) and the mobile inner sphere (i3)
matlabbatch{1}.spm.util.voi.expression = 'i1 & i3';
% Run the batch
spm_jobman('run',matlabbatch);