基于CCA的fMRI時(shí)空模型數(shù)據(jù)處理方法的研究.pdf

1、對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，了解人腦自身的結(jié)構(gòu)和功能是一個(gè)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(lái)才發(fā)展起來(lái)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(rèn)知任務(wù)時(shí)，其相關(guān)區(qū)域會(huì)產(chǎn)生興奮，從而使此處的血氧水平發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域磁共振信號(hào)改變。我們通過(guò)探測(cè)區(qū)域磁共振信號(hào)的改變就可以研究人腦的認(rèn)知活動(dòng)及功能定位。利用fMRI方法定性觀察一定刺激下腦功能對(duì)應(yīng)的皮層活動(dòng)區(qū)域，獲得的空間分辨率可達(dá)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(diǎn)，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(shí)驗(yàn)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(rèn)知心理學(xué)，臨床應(yīng)用等研究等領(lǐng)域都得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 由于fMRI的腦功能定位一般是依賴(lài)于磁共振信號(hào)與其它噪聲信號(hào)在統(tǒng)計(jì)特性上的差異。所以，采用何種算法對(duì)于處理fMRI所獲得的數(shù)據(jù)有重要意義。目前國(guó)內(nèi)fMRI研究中往往采用一些常規(guī)的軟件進(jìn)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(mǎn)意。因此近年來(lái)，很多研究人員對(duì)fMRI數(shù)據(jù)處理的算法進(jìn)行了探索，也取得了不少成果。常用的fMRl分析方法有：t-檢驗(yàn)，相關(guān)檢測(cè)法等。近年來(lái)還出現(xiàn)了采用獨(dú)立成份分析(ICA)，經(jīng)典相關(guān)分析(CCA)和空間聚類(lèi)(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(shí)，有時(shí)域與空域兩種模型，分別用來(lái)計(jì)算出時(shí)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