SPM을 사용하여 뇌영상 preprocessing하기 [1]Realignment

시작하기에 앞서, preprocessing을 진행하는 전체적인 과정을 짚어보면, 우선

1) 머리의 움직임을 보정하는 Realignment(Motion correction)

2) 각 slice가 찍힌 시간을 같게 보정시키는 slice timing

3) functional data를 structural anatomy에 맞춰 보여주는 coregistration

4) Gray matter, White matter, CSF를 나눠 저장하는 segment

5) 여러 사람의 데이터를 표준화된 규격에 맞춰주는 normalization

6) SNR(신호-잡음 ratio)를 높여주는 smoothing

이렇게 여섯 가지 과정을 거쳐 완성된다. 모든 과정은 기본적이지만 자료에 따라 스킵할 수 있는 과정도 있다. 이번에 사용하는 데이터는 6가지 단계를 모두 거치게 된다.

 

그럼 시작해보자. 여기서부터는 SPM12 메뉴얼에 따라서 실행하면 된다.

일단 저번에 받은 face_rep 폴더에 들어가본다.

이렇게 폴더가 있다. RawEPI에는 아직 전처리과정을 거치기 전의 raw data가 들어있고, Structural에는 structural anatomy정보가 있다.

새폴더를 4개 만들어 각각 jobs, categorical, parametric, bayesian라고 이름붙이자. 왜 만드냐고? 나도 모른다 시키는대로 했을뿐... 그것이 메뉴얼이니까(끄덕)

일단 preprocessing과정 중에는 jobs 폴더만 쓰는 것 같다. jobs에는 각 과정의 batch data를 저장할 예정이다.

이제 spm을 보면

spm12 실행하면 나오는 3개의 창

왼쪽 위의 창이 메인 실행 창. 우리가 하려는 6단계 과정이 버튼으로 보인다.

왼쪽 아래 창은 지금 실행중인 단계가 어디까지 완료되었는지 진행상황을 보여준다.

그리고 가운데 큰 창은 그 단계를 진행 후 완료된 데이터를 시각적으로 보여준다.

 

초록 창의 Realign메뉴를 보면 4가지가 나오는데, 그 중 Realign(Est & Res)를 클릭한다. Estimate는 머리의 움직임을 측정하고, Reslice는 그것을 보정한 이미지를 만든다. Realign(Est & Res)를 클릭하면 새로운 창이 뜬다. 

Realign(Est&Res)를 클릭하면 이 batch editor가 나온다.

Batch가 무슨 뜻인지는 잘 모르겠으나 이러한 일련의 실행명령 sequence를 batch라 하는듯 하다. 이제 여기에 데이터를 입력하면 된다. 저기 보이는 New: Session을 누르면 새로운 세션이 current module에 생기고, 그 session을 클릭해 specify를 누르면 이러한 창이 뜬다.

그럼 여기서 RawEPI를 클릭해 안에 들어있는 sM으로 시작하는 모든 파일을 선택하면(우클릭->select all) 아래 selected 칸에 351개의 파일이 들어간 것을 확인할 수 있을 것이다. 그리고 Done을 누른다.

Realign은 이것 외에 별다른 입력값을 필요로 하지 않는다. 저장을 눌러 이 batch를 아까 만든 jobs 폴더에 저장하자. 메뉴얼대로 이름은 realign으로 저장했다. 그리고 나서 저장 옆에 실행(초록색 화살표)을 누르면 된다.

spm을 켜면 왼쪽 아래에 나왔던 회색 창을 보면 진행상황을 알 수 있다. 이 친구가 다시 회색 빈 화면으로 돌아오면 작업이 완료된 것이다. 또한 matlab에도 'Done'이라고 표시된다.

Realign 작업이 완료되면 raw data가 있던 RawEPI 폴더에 새로운 파일들이 생긴다.

1) 기존에 있던 sM 말고 앞에 r이 붙은 rsM~파일들 351개: realign처리된 이미지들.

2) rp_ 라는 이름이 붙은 텍스트 파일: 이 사람의 머리 움직임 parameter 정보가 들어있다.

3) means~ 이름이 붙은 파일: coregistration때 사용될 functional 이미지 정보.

 

이 파일들이 생성되었다면 realignment는 잘 완료되었다.

다음 과정으로 넘어가자.

 

Realign이 완료되면 spm 켰을 때 나온 가운데 그래픽 창에 이러한 정보가 표시된다. 자세히는 모르지만 머리 어느 방향으로 얼마나 움직였는지 표시된 데이터라고만 알아두고 넘어간다.