基于EEG-fMRI融合图像处理研究

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脑电图(Electroencephalogram,EEG)与功能磁共振成像技术(FunctionalMagneticResonanceImaging,fMRI)可以进行无创性的大脑扫描成像,已经在认知神经科学等综合性科学研究领域中得到广泛应用。这两种成像方式都存在自身的优缺点,如果将两种技术相结合,取长避短,可使空间信息与时间信息同时描绘出。采用EEG-fMRI融合方法,在同一时间进行无损伤性的高时间与高空间分辨率的扫描成像,精确定位大脑在认知过程中激活源方位,跟踪大脑神经活动的动态过程,和研究多个激活区的连通性,进而描绘出在不同状态或疾病条件下大脑反射的动态过程。本文介绍了EEG与fMRI单模态的算法、应用和研究中主要问题,以及存在的技术弊端,文中采用独立分量分析(ICA)方法处理信号数据,剔除源信号中的噪声干扰,提取有效理想的独立成分信号,不但获得了理想的结果而且减低了计算程序的繁琐程度;运用稳态视觉诱发电位(SSVEP)获得需要的脑电波形,使用快速傅里叶变换和盲源分离法能有效的对脑电信号稳态诱发电位的频率特征进行提取。文中采用SPM工具箱进行EEG-fMRI融合分析,使用FIT融合工具箱对两种模态的信号进行融合分析,实验结果验证了方法的正确和有效性。论文最后进行了全文的总结和展望。
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