【技术实现步骤摘要】
一种海员脑功能网络动态连接活动模式的提取方法
本专利技术涉及医学影像学图像处理
，具体涉及一种海员脑功能网络动态连接活动模式的提取方法。
技术介绍
作为一种特殊的职业群体，海员面临的海上工作条件与陆地环境相比有着较大的差异，容易受到自然环境和工作环境等诸多复杂因素的影响，造成海员出现心理不良状况。这种心理健康不良状况，不仅影响着海员自身的身心健康，而且也令航海作业面临着极大的安全隐患。因此提前发现心理亚健康状况的海员并对其进行心理疏导就显得尤为重要。近年来，海员的心理健康状况越来越受到社会尤其是航运业的广泛关注。然而，据我们所知，目前很少有客观的定量方法来对海员的心理健康进行评估。传统的海员心理健康评测体系主要采用调查问卷的方式，如症状自评量表等，而这种方式容易受到问卷设计的不完备性和待测评者回答问题时主观性的影响，从而导致评测结果的不准确。在诸多医学影像分析技术中，功能磁共振成像是一种从功能角度揭示大脑神经活动的方法，具有无侵入性、无放射性以及较高的空间和时间分辨率等优点，特别是基于血氧水平依赖的功能磁共振成...
【技术保护点】
1.一种海员脑功能网络动态连接活动模式的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：采集海员被试和非海员被试的大脑静息态功能磁共振成像数据；/n步骤2：对采集获得的海员和非海员静息态功能磁共振成像数据进行预处理操作，包括时间层校正、头动矫正、空间标准化和空间平滑四个步骤；/n步骤3：根据预处理后海员和非海员静息态功能磁共振成像数据，使用时间级联的组独立成分分析方法和时空双回归方式分别获得若干组水平和个体水平的静息态脑功能网络及其对应的时间过程；/n步骤4：使用滑动时间窗方法计算海员和非海员数据中每个被试对应脑功能网络之间的动态功能连接矩阵及其对应的动态功能连接向量；/n...
【技术特征摘要】
1.一种海员脑功能网络动态连接活动模式的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采集海员被试和非海员被试的大脑静息态功能磁共振成像数据；
步骤2：对采集获得的海员和非海员静息态功能磁共振成像数据进行预处理操作，包括时间层校正、头动矫正、空间标准化和空间平滑四个步骤；
步骤3：根据预处理后海员和非海员静息态功能磁共振成像数据，使用时间级联的组独立成分分析方法和时空双回归方式分别获得若干组水平和个体水平的静息态脑功能网络及其对应的时间过程；
步骤4：使用滑动时间窗方法计算海员和非海员数据中每个被试对应脑功能网络之间的动态功能连接矩阵及其对应的动态功能连接向量；
步骤5：利用仿射传播聚类算法从动态功能连接向量中提取出隐含于动态功能连接矩阵的海员特有脑功能连接模式。
2.如权利要求1所述的海员脑功能网络动态连接活动模式的提取方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1，假设组数据中包含K个被试，每个被试在进行预处理后包含T个时间点和V个体素；采用时间级联方式进行组被试水平的独立成分分析，获得如下模型：
(X1；X2；…；XK)＝MS(1)
其中，M表示KT×V阶的组混合矩阵，S＝(s1，s2，…，sN)′表示N×V阶的源信号矩阵，每一行代表一个组成分；N为每个被试对应的脑功能网络的数量；
通过约束优化的方式对上述模型进行求解：
最大化：J(si)＝{E[G(si)]-E[G(v)]}2(2)
约束于：h(si)＝E[si]2-1＝0
其中，si表示输出成分，J(si)表示度量输出成分独立性的对照函数；E(·)表示期望运算；G(·)是一个非二次函数，v是一个高斯随机变量；等式约束h(si)是为了保证优化问题在凸区域求解；
步骤3.2，从步骤3.1中计算获得的组成分中选择出感兴趣的静息态脑功能网络及其时间过程，并通过时空双回归方式获得组中每个被试对应的脑功能网络及其时间过程；对于被试i(i＝1，2，...，K)，表示如下：
Mi＝Xipinv(S)，Si＝pinv(Mi)Xi(3)
其中，Xi表示T×V阶的观测数据矩阵，Mi表示T×Ni阶的混合矩阵，表示Ni×V阶的源信号矩阵，每行代表一个被试i的独立成分，是大小为V×1的列向量。
3.如权利要求1所述的海员脑功能网络动态连接活动模式的提取方法，其特征在于，所述的步骤4包含如下步骤：
步骤4.1，对通过步骤3获得每个被试对应的N个脑功能网络及其时间过程T1、T2……TN，采用滑动时...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。