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基于时间聚类分析和独立成分分析的癫痫fMRI盲分析方法
  • ISSN号:1000-6737
  • 期刊名称:《生物物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q332[生物学—遗传学] Q189[生物学—神经生物学;生物学—普通生物学]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学自动化学院生物医学工程系,南京210016, [2]南京军区南京总医院医学影像科,南京210002, [3]Department of Psychiatry & Neuroscience, University of Florida, Florida 32610, USA
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(30470510,30670600)
中文摘要:

提出了一种基于时间聚类分析和独立成分分析的癫痫fMRI数据盲分析方法,并将两种方法有效联合,提取发作间期的癫痫fMRI激活时空信息。该方法首先由时间聚类分析得到与激活相关的时间峰度特征曲线,以此特征作为时间参考信息;再由空间独立成分分析分解fMRI信号得到空间独立成分;最后将每个独立成分所对应的时间曲线与参考曲线做相关分析提取相应脑激活图。提出的方法无需任何关于癫痫fMRI的先验假设信息,有效解决了独立成分的排序问题,实现了对数据的盲分析。仿真试验结果阐明了这一方法的有效性及可靠性,对癫痫数据的试验结果显示空间定位准确性优于统计参数图方法。

英文摘要:

A blind analysis procedure combined temporal clustering analysis and independent component analysis approaches for epileptic fMRI was suggested in this paper, by which tempo-spatial characteristics of interictal epileptic fMRI activities dynamic responses can be investigated simultaneously. First, temporal clustering analysis was utilized to obtain temporal kurtosis pattern of the brain activity, and the pattern was considered as temporal reference function; subsequently, spatial independent component analysis was employed to decompose fMRI signals into independent spatial patterns, each pattern being associated with a temporal course; finally, only the component for which corresponding time course was the most correlated with the reference function was considered. The proposed method could carry out blind analysis of epileptic fMRI data, and robustly recognize the components represented with brain activation without any prior information. The ordering of independent components was resolved effectively. The validity and reliability of the presented method were confirmed by simulated results. In vivo epileptic fMRI data analysis, the method was superior to the statistic parameter mapping (SPM) method on the accuracy of spatial localization.

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期刊信息
  • 《生物物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国生物物理学会
  • 主编:沈恂
  • 地址:北京朝阳区大屯路15号生物物理研究所内
  • 邮编:100101
  • 邮箱:acta@sun5.ibp.ac.cn
  • 电话:010-64888458
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6737
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1992/Q
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 二次获得中国科协优秀科技期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7189