Grundlagen

In diesem Kapitel sollen einige hilfreiche Informationen zur Linux und der File-Struktur von SPM gegeben werden

SPM ist eine Software die das Auswerten von fMRI-Einzeldatensätzen sowie Gruppenanalysen erlaubt und auf MATLAB basiert.

Es gibt sowohl die Möglichkeit, SPM unter Windows als auch unter Linux laufen zu lassen.

Kurze Linux-Einführung

Linux als Betriebssystem empfiehlt sich besonderst bei Netzwerklösungen, da es auf Grund seiner stabilen Laufeigenschaften hier besonderst seine Stärken ausspielen kann. Ein weiterer Linux-Vorteil ist die öglichkeit des Swap-Spce (virtueller Arbeitspeicher) nach belieben zu erhöhen. Dies ist besonderst bei Gruppenanalysen von Event-Related-Daten wichtig, da hierbei schon aml 10GB (!) und mehr gebraucht werden.

Der Umgang mit Linux ähnelt dabei - je nach Linux-Version - einer Kombination von Windows und MS-DOS. Nachfolgend soll ein kurzer Überblick gegeben und die wichtigsten Befehle aufgelistet werden.

Linux sieht auf dem ersten Blick der Windows-Oberfläche ähnlich (SUSE-Linux):

Linux-Symbol

Der erste große Unterschied ist, dass es unter Linux mehrere Ebenen (Multi-Desktop) gibt, auf denen unterschiedliche Jobs angesetzt werden können. Dies ist übersichtlicher als die vielen geöffneten Fenster unter Windows.

Auf Grund der vielen zu verarbeitenden Files empfiehlt es sich in einer Form ähnlich des MS-DOS zu arbeiten. Um in den entsprechenden Modus zu gelangen muss mindestens ein oder besser mehrere x-term (oder x-Console) Fenster geöffnet werden, in dem man das Linux-Symbol (je anch Linux-Version) anklickt und hier x-term anwählt.

Im x-term Fenster wird der aktuelle Pfad angezeigt:

Weitere Befehle :

cd_ $d	Zurückgehen zur obersten Ebene
Mkdir_<filename>	Anlegen von Directories
rm_ -rf_<filename>	Löschen von Directories
rm_<filename>	Löschen von Files
df oder df_-k	Anzeigen der Speicherkapazität
ls_-al	Auflisten und Anzeige der File-Größe
du_-s_-k	Anzeige der Directory-Größe
du	Auflisten und Anzeige der Directory-Größen inkl. der Unterverzeichnisse
cp	Kopiert Files (cp_zu kopierendes File_Zielfile)
Strg_h	Entfernen
Strg_c	Vorgang abbrechen

“_“ steht für LEERZEICHEN !

Bilder erstellen

Ist die fMRI-Auswertung beendet, werden die Ergebnisse graphisch dargestellt. Diese Darstellungen lassen sich aber nur in .ps-Files von der SPM-Software speichern. Da diese nur schwierig weiter zu verwenden soll kurz ein weitere Möglichkeit gezeigt werden, wie man mit Hilfe von Linux-Standartprogrammen die Darstellung im .gif-Format abspeichern kann.

1. Öffnen eines neuen xterm-Fensters durch:

Öffnen des Programms XV in diesem xterm-Fenster:

neues Fenster öffnet sich:

neues Fenster öffnet sich:

neues Fenster öffnet sich:

Speichern der Bilder:

neues Fenster öffnet sich:

Bilder auf Diskette spielen:

Foppy in Laufwerk einlegen und Floppy mounten

(auf root wechseln: SU eingeben + login + passwort)

Programm mc starten:

mc-Arbeitsfenster öffnet sich:

Tipp: durch anklicken von /.. kann man im mc-Programm immer wieder einen Schritt zurück gehen.

File Struktur des SPM

Bei der Auswertung müssen mehrere Arbeitsschritte in bestimmter Reihenfolge abgearbeitet werden. Dabei werden bei jedem Arbeitsschritt entsprechende neue Dateien angelegt, es werden keine Daten überschrieben sondern immer nur dazugefügt. Deshalb nimmt die Datengröße stark zu, man hat aber die Möglichkeit bei jedem Schritt in die Auswertung wieder neu einzusteigen.

Working-Directory:

Bis auf Realignment, Normalisieren, Smoothen und Coregistrieren muss im SPM immer das richtige Working-Directory eingestellt sein da sonst die beim jeweiligen Schritt entstehenden Files falsch abgespeichert werden und später nicht mehr aufgefunden bzw. zugeordnet werden können.

Working-Directory ist immer das Directory aus dem SPM gestartet wurde. Zum Ändern muss man utils.. anklicken und hier cd wählen. Danach öffnet sich ein Fenster und man kann ein neues Directory auswählen. Mit utils.. und pwd wird das aktuelle Working-Directory angezeigt.

SPM fügt bei jedem Berechnungsschritt die Ergebnisse als neue Files den Alten hinzu. Dies bedeutet, dass man zu jedem Zeitpunkt der Auswertung wieder zu einem früheren Auswertepunkt zurück kehren kann da alle Zwischenschritte in einzelnen Files gespeichert sind.

Die Daten kommen als s.-img und s.-hdr nach der Konvertierung vom MR-Scanner. Bei jedem Auswerteschritt kommen weitere Files dazu :

Aufstellen	s.-mat
Realign	rs.-img/hdr realignment_params-s.txt mean.img/hdr/mat
Normalisierung	nrs.-img/hdr rs-.sn3d.mat
Smoothing	snrs.-img/hdr
Specify a model	SPM_fMRIDesMTx.mat
Estimate a model	SPM.mat XCon.mat RPV.img/hdr ResMS.img/hdr SPMcfg.mat Y.mat Yidx.mat beta mask
Results	spmT_0002.img Con_0003.img

Des weiteren existiert noch ein .log File. Dieses enthält Informationen über die Messparameter und kann mit dem Befehl more_ .log im x-term ausgelesen werden.

Realing und Normalisierung schreiben die Ergebnisse ihrer Berechnungen in das spm99.ps File, welches im aktuellen Working-directory abgelegt wird. Mit dem Befehl gv_& unter Linux kann das Programm Ghostview gestartet werden, womit man das spm99.ps File im x-term öffnen und das Ergebnis begutachten kann.

“_“ steht für LEERZEICHEN !

Haeder erstellen in SPM

Damit die Bildinformation auch dem richtigen Ort zugewiesen wird, muss für jedes img-file ein hdr-file erstellt werden. Die Header werden automatisch beim überspielen vom Scanner zum PC angelegt, können aber auch manuell erstellt werden. Der Haeder beinhaltet Informationen wie Matrix, Schichtzahl und Voxelgröße.