功能近红外光谱与功能核磁共振运动想象脑机接口双模态比较研究

作者：安嘉琳; 张屾; 王玲; 田一竹; 李德玉^*; 汪待发^*

来源：生物医学工程研究, 2018, 37(03): 265-270.

DOI：10.19529/j.cnki.1672-6278.2018.03.05

• 功能近红外光谱
• 运动想象
• 功能核磁共振
• 共空间模式
• 脑机接口

基于功能近红外光谱(f NIRS)的运动想象脑机接口(BCI)在中风患者神经康复训练发挥着不可或缺和日益重要的作用,但分类率较低。以功能核磁共振(f MRI)作为参考金标准,针对运动想象范式,本研究开展了f MRI-BCI与f NIRS-BCI的对照研究,以探究限制f NIRS-BCI分类率的主要因素。实验选取了12名被试,分别获取两种模态下左右手运动想象数据,并利用共空间模式算法提取空间特异性信息进行分类。从血液动力学响应来看,由于受到浅表血流信号干扰,f NIRS获取的运动想象在双侧运动区脑响应的对比度明显低于f MRI。同时,f MRI-BCI的分类准确率显著高于f NIRS-BCI,超过10个百分点,分别为80.3%±16.0%与67.3%±10.2%。这些结果表明,f NIRS及目前常用的拓扑式排布在获取脑皮层响应信息上存在不足,是运动想象f NIRS-BCI分类率较低的主要限制因素。

• 单位
  北京航空航天大学