SPM学习笔记

原创作者:xiaole
来源:https://www.douban.com/note/637152103/

在用spm进行影像数据分析的时候,如何解读结果是困扰很多研究者的问题,本文的主要目的就是试图梳理spm结果表中的不同标准及其意义。在实际使用的时候,当然是满足越多越严格的标准越好啦~

先放出spm示例结果镇楼,再逐一进行解析:


image.png

本文默认未添加Mask,以全脑为Search Volume;结果解读从右向左:

0. mm mm mm

即为该结果在MNI坐标下的x y z 值,查询此结果对应的脑区可通过耶鲁大学的在线工具:

http://sprout022.sprout.yale.edu/mni2tal/mni2tal.html

1. peak-level

在peak-level栏目中,有p-FWE-corr,q-FDR-corr,T,(Z_),p-uncorr 五栏,分别代表:
   该peak点经过FWE校正的p值
   该peak点经过FDR校正的p值
   该peak点的T值
   该peak点经过Z变换后的T值
   该peak点未校正的p值

image.png

1.1 p-FWE-corr

  在结果图中,左下角FWEp即为 voxel-wise FWE 的标准,通过 FWEp 标准的点代表其可经过利用随机场理论的多重比较校正。

1.2. p<0.05 voxel-wise FDR

  在结果图中,左下角FDRp即为 voxel-wise FDR 的标准。这种阈值方法假设Voxel之间是独立的,单一Voxel 满足 voxel-wise FDR 的标准即可,而实际的fMRI数据经过平滑之后,voxel之间是不独立的,因此对于一个激活的脑区来说,用这种voxel-wise FDR校验得到的错误发现率就很高。

1.3 T

  无需解释

1.4 (Z_)

  无需解释

1.5 p-uncorr

  此处即为不校正的结果,一般p<0.001 uncorrected 算是能接受的最低阈值了,低于此阈值的结果只能进行探索性分析。

2. cluster-level

在cluster-level栏目中,有p-FWE-corr,q-FDR-corr,k-E,p-uncorr 四栏,分别代表:
  该Cluster经过FWE校正的p值,
  该Cluster经过FDR校正的p值,
  该Cluster的大小,
  该Cluster未校正的p值,

2.1. p-FWE-corr

  在结果图中,左下角FWEc即为 cluster-wise FWE 的标准,通过 FWEc 标准的Cluster代表其可经过利用随机场理论的多重比较校正。

2.2. q-FDR-corr

  在结果图中,左下角FDRc即为 cluster-wise FDR 的标准,意思即在当前发现中,Cluster Size大于此值才能考虑显著。若结果为FDPc: Inf ,则代表没有结果可以通过 cluster-wise FDR。默认算法是基于高斯随机场理论,认为voxel之间不是独立的,超过T threshold的voxel 构成了一个个cluster,然后对这些cluster进行FDR校验,这样独立单元(原来是voxel总个数,而现在就是cluster的个数)就大大减小了。这种校验的错误发现率是小于0.05的,不论T threshold 设为多大。

在SPM12中,默认 FDR算法为 topological FDR,我目前的理解是 topological 算法既可以进行 voxel-wise FDR 亦可以进行 cluster-wise FDR 的校正。若要改为传统算法,则需要修改 spm_defaults 这个文件,其中 defaults.stats.topoFDR 这个参数默认为1,改成0即切换成了传统算法(voxel-wise,但我不清楚此处的voxel-wise 和我们实际用到的2标准的区别)

2.3 k-E

无需解释

2.4 p-uncorr

无需解释

3. set-level

  在set-level栏目中,有p和c两栏,p代表当前结果不是随机出现的概率,c代表当前结果中共有多少个cluster。

个人认为set-level可参考性不大,因为如果是针对全脑进行的分析,这个p值只是告诉你结果不是随机出现的,但并不代表有意义,比如:结果全在脑室部分。

  1. 表尾信息

大都是一些基本的参数,不再一一叙述,如有不明白的地方可以留言。

以上信息为个人理解,如有错误还请指正。在具体进行数据分析时,虽然选择哪一个标准都可以,但我认为peak-level 和 cluster-level的结果均很重要,需要参考。如果结果实在不甚显著,可以利用ROI的方法缩小Search Volume的体积,这在很多分析中不失为一个好办法。

参考链接:

  1. http://blog.sciencenet.cn/blog-479412-572049.html

  2. https://www.jiscmail.ac.uk/cgi-bin/webadmin?A2=spm;d940a597.1201

  3. http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/doc/manual/results.htm

  4. http://www.scholarpedia.org/article/Statistical_parametric_mapping_(SPM)

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