Hurst指数在功能磁共振成像静息态数据中的应用

摘要

目的:基于功能磁共振成像(fMRI)技术,采用分数高斯噪声(fjGn)模型研究静息态功能数据,利用fGn的Hurst指数刻画血氧水平依赖信号,并分析Hurst指数的分布规律和重测信度.方法:对25例健康成人重复进行3次静息态fMRI扫描,利用MATLAB、DPARSF和REST软件进行数据处理,主要通过“改进的周期图方法”估计Hurst指数,结合组内相关系数ICC值进行统计分析.结果:不同大脑组织的Hurst指数存在显著差异,灰质的Hurst指数普遍大于0.5,白质的Hurst指数小于0.5,而脑脊液的Hurst指数一般约等于0.5.不论基于体素,还是基于脑区平均值,Hurst指数都呈现出较好的时间重测信度.结论:fGn适用于fMRI数据的研究,Hurst指数可以用来刻画血氧水平依赖信号多方面的特征,有利于进一步揭示大脑的活动机制.