SPM/空间平滑
空间平滑通常作为单个脑部扫描预处理的一部分进行。
在 SPM 中,空间平滑使用空间平稳的高斯滤波器进行,用户必须指定以毫米为单位的核宽度“半峰全宽”。文献中使用高达 16 毫米的核宽度。
空间平滑的目的是为了应对空间归一化(“扭曲”)无法弥补的功能性解剖变异,并提高信噪比。换句话说:平滑会提高统计效力。平滑度越低,获得显著结果的可能性就越低。理解空间平滑对统计效力的确切影响并不简单:平滑不仅会提高每个体素的信噪比,还会减少被认为是独立的并用于校正多重检验的解析元素(“重新计算”)的数量。关于信噪比,有人认为理想的滤波器内核与要检测的信号大小相匹配 [1]。毕竟,只有通过经验才能确定最适合真实测量数据的平滑程度 [2],并且对同一数据进行不同平滑程度的重新分析可能是有意义的 [3]。
平滑的缺点是空间精度会降低。尤其是在使用较大平滑内核时(以及分别估计每个平滑体素的局部方差时,这在 SPM 中一直是标准做法,包括 SPM2,[4]),应该牢记的是,由于对体素方差的非线性影响,生成的 t 图中的空间精度降低程度比图像本身更剧烈 [5]。在最坏的情况下,最大 t 值可能位于完全没有信号的区域(例如白质)。
[1] Rosenfeld A, Kak AC (1982) 数字图像处理。纽约:学术出版社
[2] Hopfinger JB, Büchel C, Holmes AP, Friston KJ (2000) 影响事件相关 fMRI 分析灵敏度的分析参数研究。神经影像 11:326-33
[3] Worsley KJ, Marrett S, Neelin P, Evans AC (1996) 在 PET 图像中搜索激活的尺度空间。人脑映射 4:74-90。
[4] Friston KJ, Frith CD, Liddle PF, Frackowiak RSJ (1991) 比较功能性 (PET) 图像:评估显著变化。脑血流代谢杂志 11:690-699
[5] Reimold M, Slifstein M, Heinz A, Mueller-Schauenburg W, Bares R (2006)。空间平滑对 t 图的影响:从 t 图返回到蒙版对比图像的论据。脑血流代谢杂志 26:751-759