一种全脑时空多层功能连接网络的建模方法技术

技术编号:44808701 阅读:21 留言:0更新日期:2025-03-28 19:55
本发明专利技术提供了一种全脑时空多层功能连接网络的建模方法,包括:对静息态功能磁共振成像数据进行预处理,并提取感兴趣区域的血氧水平依赖信号;采用滑动时间窗口方法将血氧水平依赖信号分为多个具有重叠的时间窗口;基于皮尔逊相关性方法和L1稀疏线性回归算法估计脑区之间的边和超边;基于图论和超图理论将边与超边分别建模为图与超图,并构建空间多层功能连接网络;在每个时间窗口内构建空间多层功能连接网络,以构建全脑时空多层功能连接网络。本发明专利技术可以实现对脑FCN的空间与时间多层动态特征的全面描述,提高脑FCN对大脑动态信息的表征能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学图像,尤其是涉及一种全脑时空多层功能连接网络的建模方法


技术介绍

1、基于功能磁共振成像(functional magnetic resonance lmaging,fmri)的功能连接网络(functional connectivity network,fcn)通过评估不同脑区之间血氧水平依赖(boold oxygen level-dependent,bold)信号的时域相关性来建立。自从功能连接的概念被提出,构建fcn以研究不同脑区(如默认模式网络、视觉网络、注意力网络等)之间复杂连接模式,以及探究生理和病理因素对脑网络的影响,已经成为fmri领域的主要研究方向之一。

2、目前,大多数关于静息态fmri脑网络的研究大多集中于采用大脑灰质或白质构建单层的fcn。然而,人脑是由多个高度复杂的网络组成的,单层fcn通常只能描述大脑局部的神经活动和单一脑功能特征,难以捕捉大脑不同区域之间复杂的高阶功能交互。鉴于单层fcn的局限性,研究者开始从时间动态或结构动态角度开发多层fcn并取得了丰富的研究成果。例如,有研究利用滑动时间窗口本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,预处理过程包括:除不稳定前10个时间点、时间层校正、头动运动校正、梯度畸变校正、图像畸变校正、蒙特利尔神经学研究所标准模板的空间归一化和强度归一化、空间平滑半高宽为6mm、带通滤波,以及对24个头动参数和脑脊液信号的协变量进行回归。

3.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,提取感兴趣区域的血氧水平依赖信号的过程包括:

4.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,预处理过程包括:除不稳定前10个时间点、时间层校正、头动运动校正、梯度畸变校正、图像畸变校正、蒙特利尔神经学研究所标准模板的空间归一化和强度归一化、空间平滑半高宽为6mm、带通滤波,以及对24个头动参数和脑脊液信号的协变量进行回归。

3.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,提取感兴趣区域的血氧水平依赖信号的过程包括:

4.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,采用滑动时间窗口方法将血氧水平依赖信号分为多个具有重叠的时间窗口的过程包括:

5.根据权利要求1所述的全脑时空多层功能连接网络的建模方法,其特征在于,滑动时间窗口方法在时间尺度构建时间上的多层,空间多层功能连接网络结合超图与图构建空间上的多层,同时将高阶关联与低阶关联引入脑网络的表征中,超图与图的数学表征...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑剑辉杨智鹏李正杰陈雨豪付长青付涛
申请(专利权)人:成都信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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