[发明专利]一种功能核磁共振成像时间序列二次修正的时间自相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于随机过程理论和数理统计学的动态数据处理的统计方法。

背景技术

随着计算机技术、电子电路技术以及超导体技术的不断发展，人们越来越热衷于寻求客观的、确凿的大脑真相，最初的方式是采用核磁共振成像技术绘制事物的立体图像。但是核磁共振成像存在着扫描时间长，空间分辨力不够理想的问题，因此在此基础之上，人们又提出了功能核磁共振成像技术。

目前，该技术已经成为探讨脑功能成像的重要工具和手段，具有无创性、和较高的空间分辨率的优点。尽管如此，该技术仍然也存在着一定的问题，由于检测信号的变化是基于血氧水平依赖对比的，所以，功能核磁共振成像信号非常弱，并且掺杂着系统以及生理噪声，这就使得功能核磁共振成像信号数据的结构非常复杂，增加了分析的难度，一系列的数据分析方式也被提出用于解决这一问题。

一种基于时间序列中自相似特性的时间自相关方法TSC已被证明是一种检测激活区的有效方法。该方法通过功能核磁共振成像所形成的图像中每个体素在时间序列不同周期间求相关系数，计算出时间自相关值，并与临界值比较，以确定该体素点是否激活。其中原始的时间自相关OTSC中的时间自相关值为相关系数的数学期望T；修正的时间自相关MTSC中则引入了相关系数的标准差，给出了修正的时间自相关值。由于时间自相关的核心思想是寻找信号强度变化具有周期特性的体素点，因此在检测出脑激活区的同时，也将脑功能活动区域中同样具有周期变化特性的抑制反应体素点也包含在其中。

本发明通过对原始的时间自相关OTSC和修正的时间自相关MTSC方法的总结和修改，提出了二次修正的时间自相关RTSC方法。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明该方法在修正的时间自相关MTSC方法的基础上，引入了相关分析法中的刺激函数，剔除了功能核磁共振成像中活动区域的抑制反应，更准确的检测出功能活动时脑内的激活区域。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：功能核磁共振成像时间序列分析的二次修正的时间自相关方法，包括以下步骤：

A、使用矩阵表示法表示功能核磁共振成像fMRI的时间序列数据

A1、假设每个功能核磁共振成像fMRI序列拥有m个周期，而每个周期内又包含了n个时间点，即形成了n幅图像，则可以将数据用如下矩阵表示：