一个处理IVIM，ADC，DKI数据的SPM模块

IVIM,ADC和DKI是弥散磁共振图像的三个弥散模型，并已广泛应用于胸腹部脏器的研究中。然而，针对这三种模型的软件网上几乎找不到。为了解决这个问题，本人写了一个spm模块，专门用于处理这三种模型的数据。之所以写成spm模块，是因为spm里面提供了NIFTI数据的读写和其他操作功能，另外spm模块可以非常方便的进行批处理。

准备

软件

1. MATLAB： 2017b以上的版本
2. SPM: spm12版本

数据

使用mricron软件中的dcm2niigui.exe，将图像转换成FSL/SPM8(4D NIfTI nii)。得到一个4D的DWI图像，和记录b值的bval文件，bval文件后缀给成.txt。

安装和使用

DWI处理模块，可以从该地址下载。

此处假定，MATLAB安装完成，并且spm12已经正确安装。

1. 在MATLAB的命令窗口输入以下命令，spm软件的启动窗口：

spm fmri

spm1.png

2. 点击Quit旁边的Batch，启动一个新的窗口,在这个窗口中，点击File，点击Add Application，选择提供给大家的spm模块，里面的cfg_dwi_master.m,然后点击左下角的Done.
   spm2.png
   spm3.png
   这时对比spm2.png，可以在窗口的最上面多了一个叫做DWI Analysis的功能键。
   spm4.png
3. 点击DWI Analysis，选择要用的模块，比如，选择IVIM analysis, 选择IVIM module，模块便被加载的窗口中，可以导入数据进行分析：
   spm5.png
4. 右边框中，<-X指代的是这行需要输入制定的数据，具体需要导入什么数据，可以在最下面灰色框中，看到提示。

IVIM^[1][2][3]

• Image: 选择4D DWI文件
• Mask: 选择ROI图像，指定处理的解剖范围，可用ITK-SNAP等软件勾画
• b value： 选择记录b值得text文件
• Fit type: 这个模块提供了两种处理方法，一种是seg，一种是bayes
• bval threshold： 指定b值分析的阈值，这里指代简化模型拟合时需要的范围
• outName: 给一个输出文件的名字

ADC和DKI

ADC和DKI的输入参数与IVIM相比参数会少一些。具体输入什么数据可以参考IVIM。

5. 当所有的数据输入完成后，左上角的箭头会变成绿色，这时，点击箭头，则开始数据分析。

结果

IVIM输出的是一个4D的参数文件，第四维度分别是D， S0，f, Dstar。^[4]
ADC输出一个后缀为_ADC.nii的文件。
DKI每一个参数会输出一个文件，后缀分别是_D.nii与_K.nii。
下面介绍一下如何提取IVIM的参数值：
将生成的参数图像导入到ITK-SNAP软件中，在下图箭头所指的地方点击，选择2/4，也就是显示S0图像，这个图像通常解剖位置清晰，可以用来勾画ROI。勾画想要计算的区域。勾画完成后，选择Segmentation， 选择Volumes and Statistics，在弹出的窗口中，就会显示ROI内每个参数的数值。

ITKSNAP2.png ITKSNAP1.png
ITKSNAP3.png

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1. IVIM模型采用的别人的代码，如果使用该模块处理数据务必引用下面的两篇文章： ↩

2. Gustafsson, Oscar et al. Impact of prior distributions and central tendency measures on Bayesian intravoxel incoherent motion model fitting. Magn Reson Med . 2018;79:1674–1683 ↩

3. Jalnefjord, Oscar et al. Comparison of methods for estimation of the intravoxel incoherent motion (IVIM) diffusion coefficient (D) and perfusion fraction (f). MAGMA . 2018;31:715–723 ↩

4. S0图像是b=0的图像 ↩