zhanghan_功能磁共振数据处理-北京2012+
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静息态数据处理Part1 数据的预处理1、格式转换2、去除前n 个时间点的数据3、时间层校正(Slice Timing)4、头动校正(Realign)5、空间标准化(Normalize)6、平滑(Smooth)7、去线性漂移(Detrend)8、滤波(Filer)一、DICOM 格式——NIFTI 格式。
若数据遗失NIFTI 格式则不用转,直接在工作目录下建立一个子文件夹“FunImg” ,将数据拷入其中即可二、一般去10(8——20 之间即可),由于机器刚启动等原因前面一些数据不稳定三、Slice Timing 的设置:以总层数25 层为例SPM 中:Slice order:<—x:1:2:25;2:2:24 Reference Slice 参考层一般取中间层,即第25 层。
因为扫描顺序为:1,3,5,7,9….,n,2,4,6,8,…n-1 DPARSF 中:1,3,5,7,9….,n,2,4,6,8,…n-1 四、头动校正后会在工作目录下生成Realign Parameter 文件夹,其中有spm….ps 这个文件,用专业版的Aoboe Reader 打开可查看每个被试头动情况。
或在Excludesubjects.txt 文件下可查看头动数据(卡不同值时被排除被试情况)。
对于患有疾病的患者:一般卡3mm 和3degre;而对正常人一般卡1.5mm 和1.5degere 或取 2. 五、空间标准化即把被试的原始空间往标准空间上估计,以克服不同被试的脑结构之间的差异问题。
把结构像分割得到的信息来做功能像的空间标准化,有两种方式:a、使用EPI 模板进行空间标准化SPM 中:原始图像Source Image:mean_***.img 头动校正后生成的文件,为某被试各个时间点的平均像;Image to write :r*.img 所有头动校正后生成的文件;模板图像Template Image:EPI.nii ;Bounding box:-126 -72;90 108 ;-90 90 Voxel sizes:3 3 3。
针刺辅助经颅磁刺激治疗仪用于脑卒中伴认知障碍的临床效果孙海花,朱继锋①,刘彪②,胡光迪,陆宙雄,张瀚之,韩夏,肖京*(中国中医科学院西苑医院,北京100091) 摘要:目的研究针刺辅助经颅磁刺激(TMS )治疗仪对脑卒中伴认知功能障碍患者的治疗效果㊂方法纳入2015年6月-2017年6月本院收治的100例脑卒中伴认知功能障碍患者,按照随机数字表法分为观察组和对照组,各50例㊂对照组进行常规康复认知治疗,观察组在对照组基础上于针刺辅助下利用TMS 治疗仪进行治疗,比较两组患者认知功能水平,记录两组患者治疗前后P300点位变化情况㊂结果治疗后,观察组患者执行㊁命名㊁延迟记忆㊁注意力及定向力等MoCA 评分均显著高于对照组和治疗前(P <0.05)㊂治疗后,观察组患者P300电位潜伏期较对照组和治疗前显著缩短,波幅较对照组显著延长(P <0.05)㊂结论针刺辅助TMS 治疗仪用于脑卒中伴认知障碍患者,能显著改善患者认知功能,可能与TMS 改善P300电位表达有关㊂ 关键词: 颅磁刺激治疗仪; 脑卒中; 认知障碍 中图分类号:R743 文献标志码:A 文章编号:1001-5248(2019)06-0188-02基金项目:国家自然科学基金项目(No.61672498)作者简介:孙海花(1974-),女,大学本科,主治医师㊂从事康复医学㊁理疗㊁中西医结合治疗痛证研究㊂①北京仁德医院医务科;②内蒙古自治区乌兰察布市化德县中蒙医院*通信作者E-mail:58280244@ 认知障碍是脑卒中后常见的并发症,部分患者还可能进展至痴呆状态,严重影响患者生活质量〔1〕㊂目前,临床对脑卒中后认知障碍尚缺乏特异性干预药物,多利用康复训练来改善临床症状㊂针灸是中医特色疗法,颅磁刺激(TMS)治疗仪属非侵入性的新型治疗设备,针灸和TMS 治疗仪可通过刺激大脑皮层㊁改善脑血流,达到改善认知功能作用〔2〕㊂目前TMS 技术尚未在临床推广,且有关针刺辅助TMS 在脑卒中后认知障碍的研究较少㊂本研究旨在探讨针刺辅助TMS 的应用效果㊂1 资料与方法1.1 一般资料 纳入2015年6月-2017年6月本院收治的100例脑卒中伴认知功能障碍患者,纳入标准:(1)均符合中华神经科学会推荐诊断标准;(2)MoCA 评分<26分㊂(3)均签署知情同意书㊂排除标准:(1)脑卒中发生前已合并认知功能障碍者;(2)身体不能耐受者;(3)既往有颅脑外伤或颅内手术病史者㊂本研究经本院伦理委员会批准㊂按照随机数字表法将患者分为观察组和对照组,各50例㊂观察组男31例,女19例;年龄(57.79±7.04)岁;BMI 为(20.57±2.32)kg /m 2;病程(3.65±1.22)个月;文化程度:本科及以上11例,高中20例,初中13例,初中以下6例;MoCA 评分(18.65±4.17)分㊂对照组男28例,女22例;年龄(56.14±8.37)岁;BMI(21.06±2.43)kg /m 2;病程(3.28±1.04)个月;文化程度:本科及以上10例,高中18例,初中14例,初中以下8例;MoCA 评分(18.22±4.32)分㊂两组患者一般资料无明显差异(P >0.05)㊂1.2 治疗方法 两组患者入院后均给予营养神经㊁改善脑血流㊁降压等基础治疗㊂对照组进行常规康复训练:(1)执行力训练:设置进食㊁修饰㊁穿衣㊁平地行走㊁入厕㊁上下楼梯及二便控制等项目,由辅助指导逐渐过渡至患者独立完成㊂(2)记忆力训练:收集患者生活㊁工作照片,观察视频,完成后由患者复述㊂(3)定向力训练:对病房进行简易设计,嘱患者参观浏览后,向患者提问室内陈设位置㊂每天1次,每次30~45min㊂观察组在常规康复训练基础上进行针刺辅助TMS 干预:(1)患者取半卧位,全身放松,选取四神聪㊁本神㊁百会㊁凤池㊁神庭穴位,以1.5寸毫针针刺穴位,进针时与头皮呈30°角,进针深度30~40mm,得气后捻转运针,每个穴位1~3min,1次/d㊂(2)以左侧背外侧额叶皮质为治疗部位,将线圈与颅骨表面相切,对准刺激点㊂参数设置:频率10Hz,刺激强度为运动阈值×80%,刺激时间2s,间隔时间20s㊂20min /次,1次/d,每周连续治疗5次,共8周㊂1.3 观察指标 分别于治疗前后采用MoCA 量表评估患者认知功能,MoCA 量表包括执行功能㊁抽象思维㊁命名㊁延迟记忆㊁注意力㊁语言及定向力7个维度,满分30分㊂由护理人员向患者解释说明,根据患者理解执行情况进行评分㊂采用DT-1202多功能超声/电声谱分析仪(北京仪思奇科技发展有限公司),启动Oddball模式,采用10/20国际脑电图系统,将电极置于头部Cz区,参考电极置于耳垂处,电脑接收时间100ms,电压灵敏度5uV,靶刺激声音频率2000Hz,概率20%,非靶刺激声音频率750Hz㊂记录P300电位潜伏期和波幅㊂1.4 统计学方法 选用SPSS19.0处理数据,计量资料以均数±标准差(⎺x±s)表示,行t检验,以P<0.05为差异有统计学意义㊂2 结果2.1 两组患者MoCA评分比较 治疗前,观察组执行功能㊁抽象思维㊁命名㊁延迟记忆㊁注意力㊁语言㊁定向力评分分别为(2.03±1.04)分㊁(0.37±0.18)分㊁(1.64±0.48)分㊁(2.15±0.83)分㊁(3.55±0.71)分㊁(1.62±0.48)分㊁(3.51±1.03)分;治疗后分别为(2.81±1.09)分㊁(0.39±0.22)分㊁(2.62±0.39)分㊁(3.34±0.91)分㊁(4.39±0.65)分㊁(1.71±0.54)分㊁(4.67±0.80)分㊂对照组治疗前分别为(2.11±0.95)分㊁(0.36±0.21)分㊁(1.59±0.53)分㊁(2.09±0.77)分㊁(3.43±0.86)分㊁(1.59±0.53)分㊁(3.43±0.97)分;治疗后分别为(2.36±0.97)分㊁(0.41±0.26)分㊁(2.17±0.44)分㊁(2.56±0.87)分㊁(3.91±0.59)分㊁(1.62±0.57)分㊁(3.84±1.12)分㊂治疗后,观察组执行㊁命名㊁延迟记忆㊁注意力及定向力评分均显著高于对照组和治疗前(P<0.05)㊂2.2 两组P300电位比较 治疗前,观察组P300电位潜伏期㊁波幅分别为(368.12±18.49)ms㊁(10.03±1.62)uv,治疗后为(354.11±13.36)ms㊁(10.96±1.71)uv;治疗前,对照组为(371.36±19.07)ms㊁(10.14±1.58)uv,治疗后为(368.28±14.17)ms㊁(10.19±1.59)uv㊂治疗后,观察组P300电位潜伏期较对照组和治疗前显著缩短,P300波幅较对照组和治疗前显著延长(P<0.05)㊂3 讨论 脑卒中是因急性脑循环障碍引起的局限性或全面性脑功能缺损综合征,超过50%脑卒中患者会遗留脑神经功能缺损后遗症,认知障碍主要与额叶㊁颞叶神经网络和环路损伤有关,脑卒中后神经功能缺损常累及额叶部〔3〕,故脑卒中后认知功能障碍发生率高㊂随着生物-心理-社会医疗模式理念的发展,非药物治疗已成为轻中度认知功能障碍患者的首选㊂头针选穴刺激可激活大脑残留细胞,改善局部微循环,增加脑卒中病灶局部脑血流,进而改善局部脑神经功能〔4〕㊂本研究选取头三神穴,即四神聪㊁神庭㊁本神,并配伍百会㊁凤池,针刺 头三神”和百会穴,可益气升阳㊁醒神开窍㊂TMS利用电磁脉冲刺激大脑皮层神经元细胞,产生感应电流,从而兴奋神经元,促进神经细胞代谢,改善局部脑神经功能㊂本研究中,观察组在常规康复训练的基础上行针刺辅助TMS干预,在针灸刺激干预的同时,以左侧背额叶背部为治疗区域进行TMS治疗,结果显示患者执行㊁定向㊁记忆及注意力改善效果均显著优于对照组,提示针刺辅助TMS在脑卒中后认知障碍患者中具有较高应用价值㊂具体机制可能与TMS刺激后促进神经细胞生长㊁增加神经突触间联系㊁改善脑血流局部代谢有关〔5〕㊂事件相关电位是判断认知障碍的客观电生理指标,P300电位发生于大脑皮层,以顶颞枕交界区和颞部皮层联合区为主,P300电位反映了知觉㊁记忆㊁理解㊁判断等心理活动,是评估认知功能状态的客观指标㊂本研究发现,治疗后观察组潜伏期较治疗前和对照组显著缩短,而波幅延长,提示针刺辅助TMS干预后,患者认知功能得到显著改善,可能是通过影响P300电位水平,缩短潜伏期,延长波幅,从而提高神经可塑性㊂综上,针刺辅助经TMS用于脑卒中认知障碍可显著改善认知功能,可能是通过调节P300电位水平发挥治疗作用㊂参考文献:〔1〕 熊键,廖维靖,刘琦,等.头针治疗脑卒中后认知功能障碍的系统评价〔J〕.中国康复医学杂志,2016,31(3):333.〔2〕 刘丽华,薛晓斌,陆晓姿,等.高频重复经颅磁刺激对精神分裂症阴性症状的疗效研究〔J〕.精神医学杂志,2017,30(2):122.〔3〕 傅煜,胡国庆,郭海燕.脑卒中患者主要家庭照顾者负荷水平调查及其影响因素和对策分析〔J〕.临床检验杂志(电子版),2017,6(4):754.〔4〕 夏锐,周文姬,郑国华.运动疗法对轻度认知障碍患者注意力影响的研究进展〔J〕.神经损伤与功能重建,2017,12(1):55.〔5〕 廖亮华,滕新,高丽君,等.重复经颅磁刺激结合眼针对脑外伤患者认知功能障碍的疗效〔J〕.中国康复理论与实践,2017,23(1):92.(收稿日期:2019-03-27;修回日期:2019-05-05)。
利用GeolPAS软件处理磁测数据及应用实例分析
刘晓峰;白顺宝
【期刊名称】《甘肃科技》
【年(卷),期】2017(033)001
【摘要】GeoIPAS是国内先进的地学软件产品,拥有多项自主创新成果和自主知识产权,2007年被认定为“国家重点新产品”,2008年7月通过了中国地调局软件资质认定.笔者通过多年在磁测工作中使用GeoIPAS软件,在原始资料整理、数据处理和图件制作等方面均获得了较好的应用效果,极大的便利了磁测工作.本文主要介绍了该软件在磁测数据处理中的主要方法,并以某磁铁矿区1:1万地面高精度磁测实测数据为例进行了实例应用和分析.相比于其他国外软件,其性价比高,适宜于行业推广.
【总页数】3页(P31-33)
【作者】刘晓峰;白顺宝
【作者单位】甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院,甘肃兰州730050;甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院,甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TP274;P631.2
【相关文献】
1.利用卡尔曼滤波对大坝变形监测数据处理的实例分析 [J], 吕光明
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志敏
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5.大地电磁测深时间域数据拓扑处理软件的实现及应用 [J], 郑国磊;刘俊昌;徐新学;马为;刘正;邱小波;李建超;李爱国
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AbstractNeuroscience is an important topic in nowadays, and rat is one of the broadest experimental animals. However, the huge amount of data collected by neuroscientists will become meaningless if we cannot give them a precise description of th eir locations. The Rat Brain Atlas is a powerful tool for such questions.This work is supported by the project of “3D reconstruction of rat brain atlas and MR image analyzing system”, which comes from Wuhan Institute of Physics & Mathematics the Chinese Academy of Sciences. The purpose of this project is to further implement the image analysis and visualization functions based on the former work “3D MR image processing system”.This thesis focuses on the following aspects of MR image visualization: preprocessing of MR and atlas images; 3D reconstruction and visualization; anatomical structures registration, localization and labeling.In the preprocessing part, the vectorial atlas slices are transformed into scalars. The brain of the rat is extracted from MR images with SNAKE model. Then, the two type slices are re-sampled with the same resolution.In the part of 3D reconstruction and visualization, we implemented volume rendering of rat brain based on ray-casting and texture mapping separately, surface rendering based on MC algorithm, and 3D arbitrary cutting view utilizing VTK.A manual registration method is introduced, f u rthermore, an automatic registration strategy based on PCA is implemented in the part of registration between atlas and MR image. In addition, the localization and labeling of ROI in 2D and 3D MR image are completed at last.Considering customers’ require, taking the engineering's principle of Object Oriented (OO) and stability and compatibility into account, this system is designed and implemented with Visual C++6.0 and VTK on windows platform. Practice proved that this system has a higher capability than our former MRI processing system in rat brain anatomic structure analysis.Key Words:MR Image, Rat Brain Atlas, ROI (Region of Interesting), 3D visualization, VTK, Image Registration, Localization and Labeling独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
针刺中渚穴的脑功能性磁共振成像研究迟旭(北京大学深圳医院康复科,广东深圳518036)摘 要:目的:研究针刺中渚穴脑功能变化的规律和脑激活区的定位信息,为针灸治疗的中枢机制提供实验依据。
方法:利用fMRI-BO LD技术,获取8位健康志愿者的在中渚穴行针状态下的脑功能变化图像,利用AFNI软件分析针刺中渚穴时脑功能变化的规律。
结果:针刺左侧中渚穴主要引起扣带回、颞叶、小脑、枕叶等的激活。
结论:针刺的镇痛效果可能是通过多个脑功能区的相互作用而产生的。
关键词:针刺;脑;磁共振成像中图分类号:R246 文献标识码:A 文章编号:1002-2392(2009)01-0037-021 资料与方法111 一般资料8例健康的志愿者,男性4例,女性4例,年龄19~30岁,均为右利手,无任何精神、神经、外伤病史。
受试前无任何不适感。
所有受试者在实验之前已被告知实验的目的、内容及方法,且经过练习测定感受阈值,了解“得气”将会产生的酸、麻、胀、重的感觉。
112 针刺方法受试者在实验前取卧位,用黑色眼罩遮盖双眼,海绵耳塞堵塞双耳,在视听封闭状态下安静休息10min 后fMRI开始持续扫描。
8min(解剖像),1m in静息像,然后由同一位针灸医生常规消毒后,用014×25mm的银质毫针,直刺入左侧中渚穴25mm,捻转角度为180度,频率为120次Πmin,持续捻转(S)1min,静息(R) 1min,共重复5次,最后将针拔出。
fMRI共持续扫描19min。
113 图像采集及处理方法采用Siemens公司Avanto115T磁共振成像系统和标准头部线圈进行头颅MRI扫描。
首先采用EPI序列进行成像扫描,参数为:TR=2000ms,TE=40ms,F A= 90°,F OA=2202mm,扫描矩阵64×64,层厚4mm,层距110mm,每2mm获得覆盖全脑的26层图像;然后采用3D解剖像,F LASH序列:TR=11,TE=4194,F A=15°, F OA=256×224,层厚1mm,间距012mm,连续获得平行于AC-PCXI线的192层,矢状面图像以覆盖全脑。
Explore ->session 1 –> active (假如在一个run种呈现active和rest 两种刺激)会展示一个叫做“exploring design matrix”的窗格。
总共会展示三幅图像:一个叫做active的regressor,就是我们上面定义的active condition。
但是这不同于condition方波化的展示,在这里将方波和hrf做了卷积。
以及这个active regressor的谱密度图,还包括一个hrf图形。
Design orthogonality包含一个设计矩阵;设计矩阵的下方是一个正交性矩阵,用以展示不同regressor之间的正交性(“正交性”是从几何中借来的术语。
如果两条直线相交成直角,他们就是正交的。
用向量术语来说,这两条直线互不依赖。
沿着某一条直线移动,该直线投影到另一条直线上的位置不变。
在计算技术中,该术语用于表示某种不相依赖性或者解耦性。
如果两个或者更多事物种的一个发生变化,不会影响其他事物。
这些事物就是正交的)。
在spm中,设计矩阵已经设计出来之后,其实整个GLM已经完成一大半。
下面所要做的就是估计和推断。
估计就是通过逆矩阵运算,求解得到原始beta参数,beta参数指的是不同regressor对最后测量得到的信号,所产生的effect 效应。
这是glm统计学中的术语。
然后,我们基于beta和残差构造t统计量,进行推断,当然需要先设置一个显著性水平才可以。
二、Model Estimate模型估计下面要估计我们刚建立的模型,在模型设置面板中点击“estimate”,将打开一个对话框,很简单,我们只须选择刚生成“spm.mat”文件点击“down”然后点击绿三角运行即可。
三、Results查看结果在做完估计之后,就可以在spm总的按钮窗口中,选择results按钮, 会弹出批处理参数设置对话框。
在这里,把在一中生成的SPM.mat选进来就好了。
针刺治疗失眠的功能磁共振成像研究进展胡俊霞袁芳张帆王桂玲郭静首都医科大学附属北京中医医院针灸中心针灸神经调控北京市重点实验室,北京100011[摘要]针刺是治疗失眠的有效途径之一,其有效机制仍待深入探索。
本文针对近年针刺治疗失眠的脑功能磁共振成像研究进行综述,指出针刺可以调节失眠患者的情绪、认知相关脑区以及脑功能网络的功能活动,进一步揭示针刺稳定情绪、改善睡眠的中枢机制,以期为拓宽失眠的临床治疗提供客观依据。
[关键词]失眠;针刺;功能磁共振成像;综述冲图分类号]R246.6[文献标识码]A[文章编号]1673-7210(2020)10(C)-0056-03Research progress of functional magnetic resonance imaging in acupuncture treatment of insomnia disorderHU Junxia YUAN Fang ZHANG Fan WANG Gulling GUO JingDeparLmenL of AcupuncLure and MoxibusLion,Beijing HospiLal of Traditional Chinese Medicine,CapiLal Medical University Beijing Key Laboratory of Nerve Regulation of AcupuncLure and MoxibusLion,Beijing100011,China [Abstract]AcupuncLure is one of Lhe effective ways Lo LreaL insomnia,and iLs effective mechanism remains Lo be explored in depLh.This arLicle reviews Lhe brain funcLional magneLic resonance imaging sLudies of acupuncLure in Lhe LreaLmenL of insomnia in recenL years.IL is poinLed ouL LhaL acupuncLure can regulaLe Lhe emoLions of paLienLs wiLh insomnia,cogniLive-relaLed brain areas and funcLional acLiviLies of Lhe brain funcLion neLwork,and furLher reveal LhaL acupuncLure can sLabilize mood and improve sleep.The cenLral mechanism is expecLed Lo provide an objecLive basis for broadening Lhe clinical LreaLmenL of insomnia.[Key words]Insomnia disorder;AcupuncLure;Functional失眠是对睡眠时间和/或质量不满足的一种主观体验,发病率已占总人群的9%~15%[1],可导致负面情绪以及机体代谢紊乱,而且会引起认知功能损害[2],亟待寻求更为安全长效的治疗手段。
spm8-fMRI数据处理目录SPM简介和安装 (2)一、数据准备(先设置数据输入和输出目录,再转换数据格式)..................... 错误!未定义书签。
二、数据预处理流程 (5)0、预处理的workflow (5)1、Slice Timing时间层校正 (6)2、Realignment 头动校正 (8)3、Coregister 配准 (11)4、Segment 分割 (13)5、Normalize 空间标准化 (13)6、Smooth 平滑 (17)三、GLM模型和Specify 1st-level (19)四、实例:任务态数据预处理和一阶分析的批处理 (27)SPM简介和安装SPM,即统计参数图,也是这个软件的最终输出,它是由英国伦敦大学的Friston教授等人在通用数学软件包Matlab基础上开发的软件系统,其统计功能非常强大,设计这个软件包的初二、数据预处理流程0、预处理的workflow1)DICOM to NIFTI(详见核磁数据格式转换)2)Delete Images3)Slice Timing4)Realign5)Normalize:①Normalize by using EPI templates,即使用公共的EPI模版来进行空间标准化,这样的话就用不到T1结构像,也就不需要对T1像进行Coregister和Segment;②Normalize by using T1 image unified segmentation,即用T1像来进行空间标准化,这样的话需要用到T1结构像,所以需要在normalize前先对T1像进行Coregister和Segment,换句话说就是用coregistered and segmented T1像来进行空间标准化。
另外,如果以后希望把功能激活图像叠加到结构像上,那么结构像也需要做一次空间标准化。
Parameters files和功能像的normalize一样,也选择在segment中生成的空间标准化参数文件(批处理中选择Subj →MNI)。