输入格式、ROI 映射与空间
支持的输入契约
| 格式 |
信号维度 |
图谱/附加信息 |
NIfTI .nii/.nii.gz |
X×Y×Z×T |
同空间 3D 整数标签图谱;可选 mask、混杂、参考 |
Analyze .hdr/.img、MGH/MGZ、AFNI HEAD/BRIK |
必须读成 4D |
NiBabel 兼容读取;实际格式验证范围见版本验证记录 |
CIFTI .dtseries.nii |
SeriesAxis×BrainModelAxis |
完全一致灰坐标轴的单标签 .dlabel.nii |
CIFTI .ptseries.nii |
SeriesAxis×ParcelsAxis |
自带 ROI 名称顺序;不需要 atlas |
GIFTI .func.gii |
一个顶点×时间数组,或逐帧顶点数组 |
TIME_SERIES intent;同顶点对应的 .label.gii |
| CSV/TSV/TXT/1D |
默认 T×R |
只包含 ROI 信号,不含时间/索引/受试者列 |
| NPY |
2D 实数数组 |
不允许 pickle |
| NPZ/MAT |
指定的 2D 数值变量 |
无歧义时可推断;MAT v7.3/HDF5 不支持 |
| DICOM、原始 BIDS |
多文件序列/目录 |
先外部预处理,再传入已处理 run |
体积与表面影像均要求 preprocessed=True 和可确认的 data_space。表格时序不强制该声明。概率图谱、静态指标图、T1 单图、CIFTI dconn/pconn 不能作为 fMRI 时序。对称表格疑似 FC 时,GUI/preflight 拒绝;低层数值读取函数不会推断科学来源。
图像可能由多个配对文件组成:例如 Analyze 需要 hdr 与 img 都在本地。provenance.inputs.source 当前只哈希传给 source 的路径,不能代表所有配对文件的完整指纹;研究归档时另外保存这些配对文件。
文本规则
CSV 用逗号,TSV 用制表符,TXT/1D 用空白分隔;# 为注释。Python API 默认有表头;GUI 根据首个有效行是否全为数字推测表头。全数字 ROI ID 的表头有歧义,应显式设置 table_header=True。
不自动删除数值时间列、行号或表型列。无表头文件用 table_header=False;ROI×时间用 transpose=True,转置后不继续使用旧表头作为 ROI 名称。
ROI 表
体积/标签表面图谱示例(实际保存为制表符分隔):
label_value roi_id name x y z
3 ROI_A Region A -32 -20 40
17 ROI_B Region B 32 -20 40
roi_id 唯一且非空;影像图谱需要 label_value 与真实标签完全对应。name 可省略,会使用图谱名或 ROI {value};不要把 ROI 表行号当作体素标签。自定义 x,y,z 覆盖图谱质心,需一起提供有限值。
已分区时序表使用 roi_id 匹配真实列 ID/ParcelsAxis 名称,不需要 label_value。可选字段:name, abbreviation, hemisphere, network, x, y, z。映射必须没有多余或缺失 ROI;ROI 表的行顺序不会改变输入列或图谱提取顺序。
空间与单位
MNI152NLin6Asym、MNIColin27 是不同模板,不能简写为同一个 MNI 后混用。空间名称按字符串严格匹配。体积影像的 affine 决定坐标,要求有限、可逆;编码的 qform/sform 冲突会报错。米/微米单位拒绝,unknown 空间单位暂按 mm 并在体积提取结果中提醒。
坐标约定 RAS+、mm:x 正向为右、y 正向为前、z 正向为上。参考脑/mask/自定义 ROI 坐标的空间由调用者保证;库没有自动配准验证器。GIFTI 相同顶点数不等于实际一一对应,需同模板、半球和顶点顺序。
TR 与 JSON
t_r 以秒计。NIfTI 已知秒/毫秒/微秒单位会换算;未知时间单位不能直接当作秒。CIFTI 主提取要求 SeriesAxis 单位 SECOND。JSON RepetitionTime、影像头与手动 TR 如有冲突,主处理拒绝。
sidecar_path 对 .nii[.gz] / .dtseries.nii / .ptseries.nii 替换末尾为 .json,其他格式追加 .json,如 signals.tsv.json。本库只读取相邻 JSON,没有完整 BIDS 继承实现。原始 BIDS 的继承由上游 fMRIPrep 处理;单文件提取应带最终生效的 TR 或显式 Config(t_r=...)。
首次真实数据最小集合
- 已预处理体积:一个 run 的 BOLD、实际空间、匹配标签图谱;推荐同 run 混杂和 mask/参考,TR 未知时补 JSON。
- ROI 时序:信号文件、列含义/图谱顺序;3D 需要全部 ROI 坐标,滤波需要 TR。
- 原始数据:一个受试者的完整 BOLD、T1、采集 JSON/序列信息,必要的场图/相位编码资料;先整理为 BIDS。
公开数据集的下载层级不同,见 下载说明;数据集名字不会自动证明某份文件已经完成去噪。