基于精確延時(shí)估計(jì)的腦電磁共振同時(shí)測(cè)量時(shí)梯度偽跡的去除.pdf

1、近年來隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的研究者使用同步功能磁共振與腦電的測(cè)量方法來研究人類大腦認(rèn)知功能及神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病。通過同步測(cè)量的方法將功能磁共振的高空間分辨率與腦電的高時(shí)間分辨率結(jié)合，有望成為大腦功能及相關(guān)疾病研究新的研究工具。但是磁共振與腦電采集設(shè)備同時(shí)工作時(shí)，兩者將會(huì)相互影響。其中磁共振磁場(chǎng)對(duì)腦電的影響非常嚴(yán)重，記錄到的腦電信號(hào)中含有非常強(qiáng)大的磁共振偽跡，去除這些磁共振偽跡是進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)。磁共振對(duì)腦電產(chǎn)生的偽跡主要是由于梯度

2、磁場(chǎng)切換引起的梯度偽跡，另外還包括由于高強(qiáng)磁場(chǎng)下大腦內(nèi)部血液流動(dòng)等人體內(nèi)部帶電體相對(duì)靜態(tài)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)引起的心跳相關(guān)偽跡。目前已有多種去除梯度偽跡的算法，其中主要的算法是Allen等人提出的基于插值及疊加平均的的方法構(gòu)建梯度偽跡模板，通過直接相減去除梯度偽跡，并利用自適應(yīng)噪聲抵消(ANC)，主成分分解(PCA)，獨(dú)立成分分解(ICA)等的方法對(duì)殘余偽跡進(jìn)行消除。另外還有基于頻域?yàn)V波，自適應(yīng)FIR濾波的偽跡去除算法。但是由于掃描序列的多樣性及

3、采樣時(shí)鐘周期的不同，沒有一種方法能適應(yīng)所有的變化情況。 本文通過對(duì)功能磁共振最為常用的掃描序列-回波平面成像序列(EPI序列)產(chǎn)生的梯度偽跡進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)梯度偽跡中的一段信號(hào)具有明顯的正弦特征，由此提出了通過正弦函數(shù)參數(shù)估計(jì)來確定磁共振掃描相鄰兩層開始時(shí)刻與采樣時(shí)刻延時(shí)的方法，并利用該延時(shí)信息對(duì)連續(xù)的多個(gè)梯度偽跡進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，然后對(duì)重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)擬合，構(gòu)建出較為精確的偽跡參考模型，從而該模型具有連續(xù)信號(hào)的特征。通過精確延