基于ICA成分相位信息的復數(shù)fMRI數(shù)據(jù)分析.pdf

1、功能磁共振成像（function Magnetic Resonance Imaging，fMRI）是一種重要的腦功能成像技術。通過對采集到的fMRI數(shù)據(jù)進行獨立分量分析(independent component analysis，ICA)，可以獲取腦認知所需的空間成分及其時間成分。
　　完整的fMRI數(shù)據(jù)是復數(shù)，但由于fMRI相位數(shù)據(jù)噪聲嚴重且特性未知，人們通常只分析其幅值數(shù)據(jù)（即實數(shù)fMRI）。然而，越來越多的證據(jù)表明，相位數(shù)

2、據(jù)含有獨特的腦功能信息，對其進行有效的利用，有助于揭示更為完整的腦功能信息。目前，復數(shù)fMRI數(shù)據(jù)的ICA分析采用了預處理消噪法，但存在信息損失問題;ICA后處理方法也不夠完善。為此，本文提出一種能夠充分利用ICA估計成分相位信息的后處理分析框架，具體內容如下:
　　(1)針對復數(shù)ICA固有的相位模糊問題，提出了基于時間成分的相位模糊矯正方法。通過時間成分和空間成分的非環(huán)形度對比，以及對激活區(qū)體素相位原理和fMRI時空關系的分析，

3、提出了時間成分實部能量最大化的相位模糊矯正準則，并利用標準時間序列或空間參考信息去除了矯正過程中的符號錯誤，成功解決了相位模糊問題。實驗結果表明，本文基于時間成分的相位模糊矯正方案具有魯棒性好、準確率高的優(yōu)點;
　　(2)針對相位噪聲對ICA空間成分激活區(qū)的嚴重干擾問題，提出了相位定位思想和相位掩蔽方法，以及將相位范圍和幅值強度相結合的空間可視化方案。相位定位利用ICA空間成分的相位信息區(qū)分有用體素和干擾體素，相位掩蔽法利用相位定