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新闻
利用加速聚类稀疏采集改善功能性MRI使其能用于语言功能标注 2022-12-07

精选论文

Original Article

Accelerated Clustered Sparse Acquisition to Improve Functional MRI for Mapping Language Functions

Keil et al.

背景:功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)是术前非侵入性功能注释的有效手段。然而,扫描仪本身所产生的巨大噪声对听觉和语言功能的检查极为不利。交叉采集的方法可以为刺激呈现和/或反应控制(稀疏采样)提供一个安静的间歇,达到缓解上述问题的目的,但是代价是需要减少收集数据。这种稀疏采集的方法存在优化的可能性,即通过对每个事件进行数个图像采集(聚类采样)以增加数据量。我们通过初步研究就加速聚类fMRI采集与传统稀疏采样进行对比。

方法:聚类和稀疏采集(每个协议进行7.4分钟的扫描)在15个健康受试者中进行(男性受试者8人,平均年龄为24±3岁),数据采集项目包括一项运动任务(舌运动)和一项语言任务(公开图片命名)。功能影像数据利用Statistical Parametric Mapping软件(SPM12 Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK)进行分析。对于上述两个任务,我们比较了激活程度,并对聚类中心(如局部激活的极大值与重心)之间的欧氏距离(Euclidean distances, EDs)进行计算,对图片命名任务进行重叠和横向指数的计算。此外,聚类采集协议的临床可行性评估在一名预实验患者身上进行。

结果:对于这两个任务,使用聚类采集获得的集群大小更大,说明其激活级别更高。图片命名任务中,聚类中心之间的平均ED的范围为9.9±5.4mm(左侧颞上回;重心)和16.6±13.2mm(左额下回;局部激活的极大值)。稀疏与聚类采集之间的重叠可达88%(Simpson重叠系数)。两种采集方法之间相似的激活方式在临床病例中被确定。

关键词:fMRI、语音、图像命名、稀疏采集、多频段

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