功能磁共振成像与脑电的融合及其应用  

Fusion of Functional Magnetic Resonance Imaging & Electroencephalograph and Its Application

作　　者：杨磊[1] 田捷[1] 胡瑾[1] 王小香[1] 潘晓红[2] 

机构地区：[1]中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室医学影像研究室,北京100080 [2]北京师范大学心理学院认知神经科学与学习国家重点实验室,北京100875

出　　处：《软件学报》2006年第9期1867-1875,共9页Journal of Software

基　　金：Nos.30370418; 90209008; 60302016; 30270403 (国家自然科学基金);No.60225008 (国家杰出青年基金);No.2004AA420060 (国家高技术研究发展计划(863));Nos.4051002; 4042024 (北京市自然科学基金)~~

摘　　要：作为当今医学影像技术研究中的热点问题之一,多模态医学影像融合技术的研究及其研究成果,对认知科学的研究和临床治疗有着重要的意义.提出了一种基于独立分量分析(ICA)的fMRI受限等效偶极子模型(简称FC-ECD)来解决fMRI与EEG的融合问题.方法首先利用ICA,剔除原始信号中的噪声,提取有效ERP成分(同时可以对偶极子的数量进行估计);然后基于理想4层头模型,利用fMRI激活点的空间信息作为限制条件,对提取出的ERP成分进行精确的定位,从而减少了计算量并取得了很好的效果;然后,通过仿真实验的结果验证了方法的正确性和有效性;最后,将其应用到了真实实验数据上,结果符合生理学事实.Multi-Modality fusion is one of the hottest discussed issues in the current research of medical image processing and it has a deep impact on the cognitive science and clinical treatment. In this paper, an fMRI-constraint equivalent dipole model （FC-ECD） based on ICA is proposed to solve the fusion of fMRI and EEG The ICA is adopted as a preprocessing step to exclude the noise and select the available ERP components. At the same time, it can provide a prior estimate of the number of dipoles. Then considering the spatial information provided by fMRI, the selected ERP components are localized by FC-ECD model based on an ideal four-sphere head model. Thus it can reduce the computation time dramatically. Finally, the simulation study proves the correctness and validity of the method proposed in the paper and the human study coincides with the physiology fact.

关 键 词：多模态医学影像融合 独立分量分析 脑电 功能磁共振 FC—ECD 情绪判断 

分 类 号：TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术]