利用pca分析fmri的生理雜訊

2022-05-10 16:17:07 字數 835 閱讀 8154

a kernel machine-based fmri physiological noise removal method

關於,fmri研究中,生理雜訊去除的價值:一、現在隨著技術的提公升,高場fmri越來越得到應用。高場能夠提高影象的訊雜比,但是生理雜訊卻也會提公升。所以在高場成像分析中,生理雜訊的去除會成為乙個不可忽略的因素。二、在靜息態fmri中,功能網路的檢測依賴於低頻的大腦自發訊號。這些訊號和生理雜訊,在頻率上,是有著類似的特徵。為了提高靜息態分析的準確性,去除生理雜訊,是必須的操作。

在這篇**中,作者試圖採用pca分析fmri的資料,思想是從時域,或者說頻率上將混疊的訊號和噪音進行區分。

在進行前期論證中,作者提出了前人兩種生理雜訊去除方式:基於ica,將訊號分解為線性可分的成分,線性獨立的成分,完全是從線性代數,矩陣論的角度進行問題的考慮;基於採集時同步機制,是採集與心跳能夠同步,但是呼吸就無法過濾了。

這裡,採用pca,更準確地說,是非線性pca,基於kernel核函式的選擇,將資料投影到高維空間。然後,在高維空間中,對這些特徵進行篩選。

這裡,作者又提出了新的解決思路,就是利用資訊理論,互資訊的指標衡量乙個特徵到底是雜訊,還是訊號。它的思路是這樣的,在座標軸上,定兩個點,點一為hrf血液動力學,點二為生理雜訊指標,舉個例子,這裡在採集fmri資料時,同時對心臟的circle進行記錄。如果,計算後的互資訊離hfr點近,就代表為訊號,如果離生理指標近,就代表是生理雜訊。

這裡,這篇文章最大的缺陷是,需要外部裝置監測生理訊號,這裡主要是心動。

我們能夠提出某種方法進行改進,比如利用cca 或者phycaa方法,得到生理特徵,然後與這裡的kernel-pca進行結合,甚至達到與它相同的結果,就可以算是乙個非常重要的創新了。

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