fMRI數(shù)據(jù)分析方法研究.pdf

1、從上個(gè)世紀(jì)九十年代以來(lái),腦功能成像技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用和長(zhǎng)足發(fā)展。腦功能成像技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)損傷,可以直接對(duì)人腦進(jìn)行反復(fù)的非侵入性觀察測(cè)量。不同的功能成像技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn),其中功能磁共振成像技術(shù)以其高空間分辨率的特點(diǎn)在人腦功能研究領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)改變多種實(shí)驗(yàn)條件,用功能磁共振成像技術(shù)對(duì)許多生理和生物物理參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,獲得了十分豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。只有通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從大量噪聲中提取感興趣的信息,揭示出

2、其中的規(guī)律,才能真正達(dá)到對(duì)人腦功能研究的目的。對(duì)功能磁共振數(shù)據(jù)的分析有兩類(lèi)方法:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析法和模型驅(qū)動(dòng)分析法。本論文在對(duì)功能磁共振數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)這兩類(lèi)數(shù)據(jù)分析方法都分別進(jìn)行了研究,發(fā)展了系統(tǒng)聚類(lèi)法和廣義線性模型法。對(duì)系統(tǒng)聚類(lèi)法的發(fā)展包括兩點(diǎn):首先,把符合生理事實(shí)的鄰域相關(guān)理論用于數(shù)據(jù)預(yù)處理,極大地降低了數(shù)據(jù)維數(shù),提高了數(shù)據(jù)的信噪比,突破了傳統(tǒng)系統(tǒng)聚類(lèi)法計(jì)算量大、計(jì)算速度慢、要求存儲(chǔ)空間大的限制,使這一方法得以應(yīng)用于fM

3、RI數(shù)據(jù)分析;其次,為了充分考慮fMRI數(shù)據(jù)的時(shí)空信息特性,提出了一種新的時(shí)空距離量度,從而發(fā)展了系統(tǒng)聚類(lèi)分析方法,并在仿真和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中都取得了較好的效果。在分析廣義線性模型的基本原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合功能BOLD響應(yīng)的特點(diǎn),提出了一個(gè)新的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)函數(shù),擴(kuò)展了廣義線性模型,應(yīng)用于實(shí)際功能磁共振視覺(jué)刺激的數(shù)據(jù)處理,取得了與生理事實(shí)相一致的結(jié)果,從而驗(yàn)證了該方法的有效性。SPM軟件是廣泛應(yīng)用于fMRI數(shù)據(jù)分析的一個(gè)通用軟件。本論文對(duì)