基于fMRI瞬时功率的独立成分分析

作者：钟元; 王惠南; 郑罡; 卢光明; 张志强; 刘一军

来源：中国图象图形学报, 2009, (10): 2010-2015.

• 独立成分分析
• 功能磁共振
• 血氧水平依赖
• 瞬时功率

独立成分分析(independent component analysis,ICA)采用一种统计隐变量模型,假设信号是由各信源线性叠加构成。为了解决功能磁共振数据(functional magnetic resonance imaging,fMRI)中由于信源非线性叠加造成的ICA检测误差,提出了基于瞬时功率的ICA方法。首先,由电流能量形式将fMRI数据推广为fMRI能量信号;然后,由血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)信号与T2*信号的关系,给出了两种反映BOLD能量变化的瞬时功率fMRI信号;最后,采用空间ICA分析fMRI瞬时功率信号,得到与各脑部活跃区域能量相关的独立成分。从理论和仿真试验两个方面阐明了新方法的合理性和优越性,同时应用于实际癫痫fMRI数据,经与传统ICA方法比较,该方法能够在静息态下鲁棒地检测脑部能量异常区域。

• 单位
  南京航空航天大学; 中国人民解放军东部战区总医院; 佛罗里达大学