换一批fMRI血液动力学响应模型的参数敏感性分析及优化
Parameter Sensitivity and Optimization for Hemodynamic Response Model of fMRI
摘要功能磁共振成像(fMRI)是近几年来研究大脑功能的主要手段,要探究fMRI数据与神经活动的关系,研究血液动力学响应函数模型是关键.由Cohen提出的gamma函数形式的血液动力学响应函数,可以描述相应的响应现象,然而由于在实验数据拟合时未考虑参数间的耦合作用,导致得到的函数模型在求解精度和拟合效果上都并非最优.针对该问题,本研究利用参数敏感度分析和遗传算法相结合的方法,对3参数gamma函数形式的血液动力学响应函数进行整体和全局的优化.首先通过拉丁超立方抽样和spearman秩相关分析理论结合的方法,对该模型中的材料参数进行参数敏感度分析,得出参数敏感度相当的合理取值范围.将该取值范围作为初始搜索区间,结合遗传算法理论对各个参数进行全局最优搜索,结果即为考虑各个参数相互耦合变化的优化值.优化后的模型能较好地描述和预测血液动力学响应函数.该结果较Cohen的模型在拟合效果和实验预测精度上有一定的提高.
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关键词
功能磁共振成像血液动力学响应模型遗传算法参数敏感性Functional magnetic resonance imagingHemodynamicResponse modelGenetic algorithmParameter sensitivity
分类号
R318（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.19529/j.cnki.1672-6278.2017.04.06
发布时间
2018-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（11272224）
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