一種基于fmri信號(hào)噪聲的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了對(duì)FMRI信號(hào)噪聲的一種處理方法，尤其涉及對(duì)熱噪聲的處理方法。有益效果在于：測(cè)量出神經(jīng)元中高斯白噪聲對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大小，進(jìn)一步計(jì)算神經(jīng)元中神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪比，這樣就可以對(duì)FMRI信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，消除白噪聲對(duì)FMRI信號(hào)的影響，得到更精確的結(jié)果。
【專利說明】一種基于FMRI信號(hào)噪聲的處理方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及對(duì)FMRI信號(hào)噪聲的一種處理方法，尤其涉及對(duì)熱噪聲的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)在有了一種非常優(yōu)秀的大腦成像技術(shù)，那就是功能磁共振成像(FMRI)。空間編碼是磁共振成像的關(guān)鍵技術(shù)。FMRI成像原理是局部增強(qiáng)的血流(及血量)使有效的T2*增加，并使BOLD對(duì)比起作用。BOLD對(duì)比磁化信號(hào)被采樣成為離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)(每個(gè)TR —次)，生成MRI信號(hào)。這是數(shù)字化的信號(hào)，可進(jìn)行進(jìn)一步處理。除了實(shí)驗(yàn)誘發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)之外，內(nèi)部神經(jīng)活動(dòng)也會(huì)引起血流的波動(dòng)，生理狀態(tài)也可能對(duì)BOLD產(chǎn)生影響。各種形式的運(yùn)動(dòng)都是引起信號(hào)波動(dòng)的噪聲源。這些噪聲已經(jīng)被人們通過頻譜分析解決。另一種噪聲源是神經(jīng)元內(nèi)部的高斯白噪聲，白噪聲通過影響血流量來對(duì)FMRI信號(hào)產(chǎn)生影響，目前為止尚未有方法來消除白噪聲的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種消除白噪聲對(duì)FMRI信號(hào)影響的方法，得到更精確的FMRI信號(hào)，研究FMRI信號(hào)為對(duì)人腦進(jìn)行多種新穎的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)提供了有利條件，并可進(jìn)行腦病理的研究，具有相當(dāng)大的臨床意義。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的: 一種基于FMRI信號(hào)噪聲的處理方法，其中，包括如下步驟，
步驟一，建立神經(jīng)元模型；
步驟二，得到神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)的圖像；
步驟三，在上述模型中加入高斯白噪聲；
步驟四，測(cè)量神經(jīng)元中高斯白噪聲對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大
小;
步驟五，計(jì)算神經(jīng)元中神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪比；
步驟六，對(duì)得到的FMRI信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，消除白噪聲的影響；
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:測(cè)量出神經(jīng)元中高斯白噪聲對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大小，進(jìn)一步計(jì)算神經(jīng)元中神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪t匕，這樣就可以對(duì)FMRI信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，消除白噪聲對(duì)FMRI信號(hào)的影響，得到更精確的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0006]首先建立一個(gè)神經(jīng)元模型，建議選取H-H模型，該模型比較完善，與實(shí)際情況較為相符。通過計(jì)算并得到神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)的圖像。[0007]在上述模型中加入高斯白噪聲，通過不斷的調(diào)整高斯白噪聲的大小進(jìn)行試驗(yàn)，最終測(cè)量出神經(jīng)元中高斯白噪聲對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大小。
[0008]通過計(jì)算原神經(jīng)元模型中電流的大小及對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大小來得到神經(jīng)元中神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪比，為后面處理FMRI信號(hào)提供依據(jù)。
[0009]最后是參考通過上述方法得到的神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪比，對(duì)得到的FMRI信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，消除白噪聲的影響。
[0010]這樣就可以對(duì)更精確的FMRI信號(hào)進(jìn)行分析研究。
[0011]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)該進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)FMRI信號(hào)噪聲的處理方法，其特征在于，包括如下步驟， 步驟一，建立神經(jīng)元模型； 步驟二，得到神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)的圖像； 步驟三，在上述模型中加入高斯白噪聲； 步驟四，測(cè)量神經(jīng)元中高斯白噪聲對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大小; 步驟五，計(jì)算神經(jīng)元中神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪比； 步驟六，對(duì)得到的FMRI信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，消除白噪聲的影響； 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)FMRI信號(hào)噪聲的處理方法，其特征在于，所述步驟四中的測(cè)量神經(jīng)元中高斯白噪聲對(duì)神經(jīng)元膜電位及能量函數(shù)產(chǎn)生影響的噪聲值大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)FMRI信號(hào)噪聲的處理方法，其特征在于，所述步驟五中的計(jì)算神經(jīng)元中神經(jīng)信號(hào)與高斯白噪聲的信噪比。
【文檔編號(hào)】A61B5/055GK103829945SQ201210478043
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】徐哲 申請(qǐng)人:上海市閔行區(qū)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)協(xié)會(huì), 徐哲