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一、Homer2軟件介紹

Homer2的下載：https://www.nitrc.org/frs/?group_id=619&release_id=3661

Homer2官網：https://homer-fnirs.org/

Homer2安裝：使用matlab的set path即可安裝奈懒；有可能每次打開matlab都要重新安裝一下筐赔。

Homer2使用中的一些常見問題：https://homer-fnirs.org/faq/

除了這里面提及的問題茴丰，有一點要注意的是在使用參數(shù)檢驗時天吓，沒有default掉Homer2很有可能導致程序報錯龄寞。

二物邑、Homer2可識別的NIRS文件格式

Probe source-detector 探頭排布：.sd files

fNIRS experimental 數(shù)據格式：.nirs files

Data processing stream處理過程：.cfg files

Processed data files結果文件：groupResults.mat

2.1 .SD file format排布文件格式：描述?2D?源/探測器幾何結構

Matlab .sd 文件包含結構體變量 SD，其中包含以下域：

域定義維度例子

Lambda用于數(shù)據采集的波長1×n（數(shù)據采集的波長）[690 830]

nSrcs光源數(shù)1×11

nDets探測器數(shù)1×12

SrcPos源坐標陣列nSrcs×3[0 0 0]

DetPos探測器坐標陣列nDets×3[30 0 0;0 30 0]

MeasList測量通道列表

[源idx探測器idx使用情況?波長idx]

通道數(shù)量*2×4[1 1 1 1;1 2 1 1;

1 1 1 2;1 2 1 2]

注意：SD 結構也包含在 .nirs 文件格式中

編輯SD文件的界面，可通過SDgui啟動

2.2 .NIRS?file format數(shù)據格式：包含近紅外數(shù)據信息述吸。

Matlab .nirs?文件包含以下變量：

域定義維度

SD探針幾何排布蝌矛，與.sd文件相同結構體變量

t數(shù)據時間點數(shù)組時間點數(shù)×1

d時間序列的原始光強時間點數(shù)×通道數(shù)

s刺激onset信息時間點數(shù)×條件數(shù)

aux每個時間點下每個輔助通道的數(shù)據時間點數(shù)×Aux數(shù)

注1：除了上述參數(shù)外入撒，在 Homer2 數(shù)據處理過程中椭岩，.nirs 文件也會出現(xiàn)其他參數(shù)。

注2：其他一些數(shù)據格式（Hitachi氮唯、NIRx惩琉、Shimadzu 等）轉換成.nirs瞒渠，可參閱?http://homer-fnirs.org/faq

2.3 .cfg file format進程文件：包含了數(shù)據分析的步驟，一系列Homer2 函數(shù)

最簡單的處理流：光密度->血氧濃度->疊加平均->血液動力學響應函數(shù)（HRF）嫩痰，也可以在處理流中添加多個更高級的功能：修剪數(shù)據串纺，回歸短SD纺棺，刪除壞段邪狞，識別運動偽跡帆卓，帶通濾波，刪除或校正運動偽跡象糊啡。

創(chuàng)建處理過程：

MATLAB?版本：運行MATLAB，運行“setpaths”函數(shù)腺毫，然后從命令窗口調用 Homer2_UI挣柬。當界面要求您加載流程選項時點擊取消邪蛔，然后將目錄更改為存儲.nirs數(shù)據的文件夾。接下來可以通多‘tools->Process Stream GUI’創(chuàng)建處理流淤击，下圖是創(chuàng)建處理流的界面簡介故源。

三绳军、Homer2數(shù)據處理流程

一個簡單的處理包括门驾，光密度->光強度->血氧濃度->疊加平均->血液動力學響應函數(shù)（HRF），下面以該流程為例子演示Homer2提取HRF楣责。

3.1?創(chuàng)建數(shù)據流

在procStreamGUI定義好處理流函數(shù)后保存為當前處理腐魂，接下數(shù)據的處理以當前的數(shù)據處理流為準蛔屹，若選擇Config file兔毒，則將該處理流程流程另存為.cfg文件甸箱。調用已保存的處理流文件可以通過load process option（*.cfg）

回到Homer2_UI界面豪嗽，點擊主界面的Options選項可以查閱當前的數(shù)據處理流程，并可對相應參數(shù)進行修改豌骏。

參數(shù)數(shù)值修改完畢后龟梦，需要回車。否則修改無效窃躲。

3.2?數(shù)據預覽

在SD光極排布窗口中计贰，字母表示sources；數(shù)字表示 detector蒂窒；左鍵點擊某個 source 或 detector 附近會顯示與該 source 或 detector 關聯(lián)的所有 channel 的數(shù)據躁倒，按住 shift 鍵荞怒，左鍵每個通道即可預覽所有通道的時間序列秧秉。右鍵單擊 SD 光極排布窗口某個 channel 的連線褐桌，該連線會變?yōu)樘摼€，同時左側數(shù)據預覽窗口波形消失福贞。再次右鍵單擊連線撩嚼，連線變?yōu)閷嵕€、波形出現(xiàn)挖帘。在顯示設置欄里完丽，Zoom 按鈕可以放大數(shù)據：選中該按鈕后，鼠標在數(shù)據預覽窗口拖動選擇感興趣的時間段即可放大拇舀；Pan 按鈕可以平移數(shù)據：選中該按鈕后逻族，左擊鼠標平移數(shù)據；數(shù)據預覽完后可點擊 Zoom Reset 或在 Data window 右鍵單擊選擇 Reset to Original View 恢復至原始繪圖窗口骄崩。

3.3?標記壞段與壞通道

Exclude Time按鈕可以手動刪除（噪音較大）數(shù)據：選中該按鈕后聘鳞，鼠標在數(shù)據預覽界面選中待刪除時間段的數(shù)據；這些片段段會標記為紫色要拂；如果發(fā)現(xiàn)某個時間段錯誤地被標記為需要刪除時抠璃，可以用鼠標左鍵或者右鍵單擊這個紫色區(qū)域，會彈出一個對話框：Remove this Excluded Region? 選擇 Yes 即可

?如果?Show Excluded前面打勾脱惰，那么被刪除的時間段標記為紅色

?如果?Show Excluded前面不打勾搏嗡，那么被刪除的時間段無波形

手動刪除數(shù)據后，不會對計算?OD和血氧濃度時造成影響（這部分數(shù)據不被刪除）拉一，但是在計算HRF時這些時間段包括的刺激?mark將不再考慮采盒。

對于噪音很大的通道，鼠標左鍵單擊該通道的連線蔚润，該連線變?yōu)樘摼€磅氨，即表示標記壞通道成功；再次鼠標左鍵單擊該通道嫡纠，恢復為實線烦租，則取消標記該通道。

3.4 mark信息的編輯

選中顯示設置面板上的?Stim Reject按鈕后除盏，在數(shù)據窗口中框選某個 mark 的線叉橱，這個線會變?yōu)楹谏志€的，并彈出一個窗口彈窗提示語是 Action for these stim marks痴颊，并要求選擇兩個選項之一：Toggle active on/off 和 Cancel赏迟。選擇前者屡贺，mark 的線會變?yōu)樗{色的虛線蠢棱，選擇后者锌杀，mark 的線會恢復為原來的藍色實線。變?yōu)樗{色虛線后泻仙，重新選擇這個線糕再，并選擇前者，會變?yōu)樗{色實線（這個 mark 又可使用）玉转。變?yōu)樘摼€后突想，后續(xù)的數(shù)據處理則不考慮該 mark。當要永久性的刪除或者編輯某個 mark 時究抓，可打開Tools下拉菜單的 StimGUI猾担；在 StimGUI 界面選中某個 mark，會出現(xiàn)下方窗口刺下。通過此窗口可修改mark,也可以選中 New condition 指定新的 mark绑嘹；也可以選中 Toggle active on/off 將該 mark 后續(xù)分析不考慮（與 Stim Reject 相同）；也可以選中 Delete 將該 mark 直接永久性刪除掉橘茉。

3.5數(shù)據處理結果預覽與導出

定義好處理流并調整好參數(shù)以及標記完壞段/通道/試次之后工腋，才可以計算HRF。通過?Calculate HRF下方的下拉菜單選擇對某個被試單個?run?的數(shù)據處理（Run **）畅卓、某個被試所有run的數(shù)據處理（Session **）和對所有被試的所有 run 的數(shù)據處理（Group **）擅腰。

處理后的數(shù)據可以預覽每個數(shù)據的不同波長的原始數(shù)據、不同波長的?OD?以及血氧濃度（HbO翁潘、HbR趁冈、 HbT），按住 shift?可查看多通道/條件/波長的數(shù)據唐础。也可以查看每個數(shù)據的?HRF（show Run HRF）箱歧、每個被試的 HRF（show Sess HRF）以及組平均水平的 HRF（show Grp HRF）。

盡管 Homer2 提供了數(shù)據導出選項一膨，但是在做后續(xù)統(tǒng)計分析并不方便呀邢。由于 Homer2 每次處理完數(shù)據會在原始數(shù)據基礎上生成新的變量，因此豹绪，可以在 matlab 加載 nirs 文件：load MCKJ.nirs -mat 加載 nirs 文件（.nirs格式只是將 mat 的文件后綴改成.nirs)价淌，下圖是數(shù)據所包含的域以及其代表的意義。后續(xù)可通過代碼提取感興趣的變量做后續(xù)分析瞒津。