戴和谱，刘 刚，何妍妍

(上海电力学院 自动化工程学院，上海 200090)

基于一般线性模型的功能磁共振成像回归量正交化

戴和谱，刘 刚*，何妍妍

(上海电力学院 自动化工程学院，上海 200090)

(*通信作者电子邮箱lukelg@gmail.com)

针对功能磁共振成像(fMRI)模型回归量之间存在共线性的问题，提出了一种正交化的方法。首先，确定感兴趣以及待正交的回归量；其次，从待正交回归量中减去与感兴趣回归量相关的部分，使模型中共线的回归量正交分解为相互独立的部分，以此来消除共线性的影响。此外，还讨论和分析了正交化对一般线性模型的影响。最后，分别使用一些合成数据和当前一个流行的fMRI数据分析软件包——脑功能磁共振图像软件包(FSL)进行实验。实验结果表明，正交化方法可以消除模型中的共线性，并且提高感兴趣回归量的显著性，从而实现准确的脑功能定位，可以应用于对脑的基础研究和临床治疗。

功能磁共振成像；共线性；一般线性模型；正交化；脑功能磁共振图像软件包

0 引言

近年来随着医学影像技术的迅速发展，在磁共振成像技术基础上发展起来的功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)[1-3]技术，由于其能够无创伤性地对脑功能进行准确的定位, 并且具有较好的可重复性和可行性，因此得到了广泛的关注和研究。fMRI主要是基于核磁共振成像信号的血氧水平依赖性(Blood Oxygenation Level Dependence, BOLD)[4]，通过改变局部脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的相对含量引起磁共振信号的变化，从而可以有效地检测到大脑皮层不同功能区域的激活信息，获得准确的空间定位，有助于对脑的基础研究和临床治疗[5-7]。……