Resting-state fMRI（功能性磁共振成像）是一种非侵入性的脑成像技术，用于研究大脑在无特定任务时的自发活动模式。在数据处理方面，其流程包括多个关键步骤，这些步骤对于确保数据质量、减少噪声和提取有意义的神经信号至关重要。以下是对这些步骤的详细说明： 1. **数据整理**：原始的fMRI数据通常以DICOM格式存储，这是一种医学图像标准格式。为了进行进一步的分析，需要将这些数据转换为NIFTI（Neuroimaging Informatics Technology Initiative）格式，这是一种更便于处理和分析的格式。这个过程可以使用如MRIcroN或SPM5的工具完成。 2. **去除前10个时间点**：由于扫描开始时机器稳定性和受试者适应环境可能需要一定时间，通常会丢弃前几个时间点的数据，以减少这些因素的影响。 3. **Slice Timing**：由于fMRI数据是逐层采集的，不同层面的采集时间不同，可能导致时间对齐问题。Slice Timing校正就是用来解决这个问题，通过调整时间序列以确保所有层面的活动在同一时间点被同步。 4. **Realign**：头部运动是fMRI数据处理中的主要挑战，因为受试者的微小移动会显著影响结果。Realign步骤通过配准所有时间点的图像，以消除头动的影响。可以使用软件检查和量化头动程度，例如MATLAB代码中的`b=load('rp_name.txt'); c=max(abs(b)); c(4:6)=c(4:6)*180/pi;`来计算最大位移和旋转角度。 5. **Normalize**：这一步骤将受试者的大脑图像标准化到一个标准模板，如MNI空间，以便于跨个体比较和群体分析。 6. **Smooth**：通过使用高斯滤波器进行空间平滑，可以降低噪声并增强信号的统计功效。通常使用的滤波器半径在4-8毫米之间。 7. **去线性漂移**：去除低频波动，如呼吸和心跳等生理信号的影响，通常通过高通滤波实现，这里使用的频率范围是0.01-0.08 Hz。 8. **ALFF, ReHo, FC计算**：这些是常用的fMRI数据分析指标。ALFF（Amplitude of Low-Frequency Fluctuation）衡量局部区域的低频波动幅度，ReHo（Regional Homogeneity）评估邻近像素的相似性，FC（Functional Connectivity）分析不同脑区之间的相关性。 9. **统计**：在进行这些计算后，通常会进行统计分析，如t检验、方差分析或者基于连接性的网络分析，以确定不同组间或条件下的差异。 10. **结果呈现**：将统计结果可视化，例如生成颜色编码的脑图，以清晰地展示出显著差异的区域。 11. **文献管理**：在整个研究过程中，管理和引用相关的科学文献是非常重要的，以确保研究的准确性和可重复性。 以上所述的步骤构成了resting-state fMRI数据处理的基本流程，每个步骤都对最终结果的可靠性和解释性有着深远的影响。在实际操作中，研究人员可能还需要根据具体研究需求进行其他额外的预处理步骤或分析。

尽管静止状态功能磁共振成像越来越受到关注，但还没有用于其数据分析的软件。 基于MATLAB，我们开发了一个名为REST的软件包。 当前，REST具有三个主要功能：功能连接，ReHo和ALFF。

Statistical Analysis of fMRI Data - F. Gregory Ashby