基于CCA的fMRI時空模型數(shù)據(jù)處理方法的研究.pdf

1、對人類來說，了解人腦自身的結(jié)構(gòu)和功能是一個非常有趣和有挑戰(zhàn)性的工作。而功能磁共振成像(fMRI)就是近二十年來才發(fā)展起來的一種非入侵腦功能成像技術(shù)。它的原理是：大腦在執(zhí)行特定認知任務(wù)時，其相關(guān)區(qū)域會產(chǎn)生興奮，從而使此處的血氧水平發(fā)生變化，進而導(dǎo)致該區(qū)域磁共振信號改變。我們通過探測區(qū)域磁共振信號的改變就可以研究人腦的認知活動及功能定位。利用fMRI方法定性觀察一定刺激下腦功能對應(yīng)的皮層活動區(qū)域，獲得的空間分辨率可達到Imm以下，明顯高于正

2、電子發(fā)射斷層圖(PET)等傳統(tǒng)腦成像方法。fMRI還具有快速成像的優(yōu)點，可以在十分鐘內(nèi)連續(xù)拍攝數(shù)千張腦狀態(tài)圖。而且實驗結(jié)果也具有較好的可重復(fù)性。因此，fMRI在神經(jīng)科學(xué)，認知心理學(xué)，臨床應(yīng)用等研究等領(lǐng)域都得到越來越廣泛的應(yīng)用。 由于fMRI的腦功能定位一般是依賴于磁共振信號與其它噪聲信號在統(tǒng)計特性上的差異。所以，采用何種算法對于處理fMRI所獲得的數(shù)據(jù)有重要意義。目前國內(nèi)fMRI研究中往往采用一些常規(guī)的軟件進行fMRI的數(shù)據(jù)處理

3、，比如SPM等，但是這些軟件的處理結(jié)果往往不能讓研究人員滿意。因此近年來，很多研究人員對fMRI數(shù)據(jù)處理的算法進行了探索，也取得了不少成果。常用的fMRl分析方法有：t-檢驗，相關(guān)檢測法等。近年來還出現(xiàn)了采用獨立成份分析(ICA)，經(jīng)典相關(guān)分析(CCA)和空間聚類(SCA)等較新的算法。在采用經(jīng)典相關(guān)分析法處理fMRI數(shù)據(jù)時，有時域與空域兩種模型，分別用來計算出時域相關(guān)系數(shù)和空域相關(guān)系數(shù)。若我們只采用其中一種CCA的模型處理去處理fMR