[发明专利]基于自适应先验信息指导的脑功能连通性检测系统和方法

权利要求书

1.一种基于自适应先验信息指导下的脑功能连通性检测系统，其特征在于，包含：

单被试水平上的功能磁共振数据分析模块（1），其与用于采集组被试中的各个单被试的功能磁共振数据的面罩相连，利用独立成分分析方法对组被试中的每个单被试的功能磁共振数据单独进行盲源信号分离，得到每个单被试所对应的独立功能成分；

自适应先验信息的提取模块（2），其与所述的单被试水平上的功能磁共振数据分析模块（1）相连，利用主成分分析方法从每个单被试所对应的功能成分中提取用来指导组单被试水平上的功能磁共振数据分析的自适应先验信息；

自适应先验信息指导的组被试水平上的功能磁共振数据分析模块（3），其与所述的自适应先验信息的提取模块（2）相连，利用自适应先验信息，基于多目标优化框架，结合权重求和算法和快速不动点算法，对组被试水平上的功能磁共振数据进行盲源信号分离，得到反映组中所有被试共性的组功能成分。

2.如权利要求1所述的基于自适应先验信息指导下的脑功能连通性检测系统，其特征在于，所述的自适应先验信息的提取模块（2）包含：

功能成分选择模块，其与所述的单被试水平上的功能磁共振数据分析模块（1）相连，从组被试中的每个单被试的独立功能成分中选择所需的功能成分，并构成一个成分矩阵；

成分矩阵分析模块，其分别与所述的功能成分选择模块以及自适应先验信息指导的组被试水平上的功能磁共振数据分析模块（3）相连，对成分矩阵分析后得到主成分，并且在给定的阈值下找出该主成分中的激活区域，并选取该主成分中对应于激活区域的部分信息，该部分信息即为被用来指导组被试水平上的功能磁共振数据分析的自适应先验信息。

3.一种基于自适应先验信息指导下的脑功能连通性检测方法，其特征在于，具体包含以下步骤：

S1、单被试水平上的功能磁共振数据分析：利用独立成分分析方法对由同一面罩采集到的组被试中的每个单被试的功能磁共振数据单独进行盲源信号分离，得到每个单被试所对应的独立功能成分；

S2、自适应先验信息的提取：利用主成分分析方法，从S1中得到的每个单被试所对应的功能成分中提取用来指导组单被试水平上的功能磁共振数据分析的自适应先验信息；

S3、先验信息指导下的组被试水平上的功能磁共振数据分析：利用S2中得到的自适应先验信息，基于多目标优化框架，结合权重求和算法和快速不动点算法，对组被试水平上的功能磁共振数据进行盲源信号分离，得到反映组中所有被试共性的组功能成分，完成脑功能连通性检测。

4.如权利要求3所述的基于自适应先验信息指导下的脑功能连通性检测方法，其特征在于，所述的S1中，对某一个单被试的功能磁共振数据进行盲源信号分离的方法，具体包含以下步骤：

S11、由N个相互独立源信号经过大小为M×N的混合矩阵A线性混合产生某个被试的功能磁共振数据_，即在不考虑噪声的情况下为X=AS，其中，M＞N，X为一个大小为M×V的矩阵，M表示功能磁共振数据的个数，V表示包含在面罩中的大脑体素个数；

S12、利用源信号S的独立性，从功能磁共振数据X中计算出一个N×M的解混矩阵W，使得通过Y=WX求出的近似于源信号，获得该被试所对应的独立功能成分Y。

5.如权利要求4所述的基于自适应先验信息指导下的脑功能连通性检测方法，其特征在于，所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、从S1中获得的组被试中的每个单被试的独立功能成分中选择所需的功能成分，并构成一个成分矩阵；

S22、对S21中获得的成分矩阵分析后得到主成分，并且在给定的阈值下找出该主成分中的激活区域，并选取该主成分中对应于激活区域的部分信息，该部分信息即为被用来指导组被试水平上的功能磁共振数据分析的自适应先验信息。

6.如权利要求5所述的基于自适应先验信息指导下的脑功能连通性检测方法，其特征在于，所述的S21中，具体包含以下步骤：

S211、从组被试中的每个单被试的独立功能成分Y中选择所需的功能成分Yi，其中，Yi为视觉网络成分、听觉网络成分、运动网络成分或默认网络成分；

S212、将从每个单被试中选出的功能成分Yi作为行向量，组合构成一个成分矩阵R，R为一个大小为n×V的矩阵，n为组被试中的单被试的数量。