为了帮助各位脑影像科研同仁更好的进行脑影数据的处理和分析，脑海科技推出脑影像数据分析服务，感兴趣的朋友可以添加微信19906719439咨询详情。我们提供磁共振等数据处理服务，包括但不限于静息态功能磁共振分析、脑结构磁共振成像数据分析，磁共振弥散像数据分析，任务态功能磁共振，更全面和最新的高级分析服务详情请咨询微信。总之，您在文献中看到的磁共振有关的新方法，均可联系我们咨询相关服务，我们提供定制化算法和解决方案。
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功能像质量控制
数据质量控制内容：
数据扫描参数检查：有重复时间（TR）、回波时间（TE）、扫描视野（FOV）、空间分辨率、采集时间等。
数据扫描质量检查：图像是否存在伪迹、图像变形等；图像是否缺损、图像扫描覆盖范围是否全。
数据预处理质量测试：检查被试头动是否过大、图像空间标准化效果等。
注：我们可以提供所有被试数据的扫描参数报告，可以查看被试扫描参数是否合适和一致，从而为数据预处理和数据分析提供被试筛选参考。对于数据预处理前以及预处理过程中发现的数据质量问题，我们将提供合适的参考意见并提供完整的数据质量检查报告。
fMRI数据中常见的伪影例子(Albughdadi, 2016)
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数据预处理
数据预处理步骤包括：
时间层校正（Slice Time Correction），通过插值（Interpolation）等方法来获得多个脑片相同时间点的数据，即通过与未知点相邻的已知点的信号值来预测位置点的值。
头动校正（Motion Correction），用刚性变换把所有的图像中的脑都固定在同一个靶位置。减少被试在扫描的时候产生的细微头动，使得大脑中的每个体素对应大脑的同一个位置。
空间标准化（Spatial Normalization），通过不同的配准方法，使个体脑配准到标准空间上，保证所有被试都对齐，用于后续的统计。
其他降噪步骤：
空间平滑（Spatial Smoothing），以高斯平滑核进行空间卷积，降低空间标准化造成的图像噪声；
去线性趋势（Detrend），消除由于机器发热、脉搏等因素造成的信号漂升；
滤波（Filtering），过滤高频、超低频的噪声信号；
回归协变量（Nuisance Regression），消除白质、脑脊液、头动参数等的影响；
预处理流程示意图
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激活分析
激活分析是根据具体的任务态实验设计，构建一般线性模型（GLM），设定合适的对比矩阵，查看由任务激活的脑区激活，从而评估被试在进行某个认知任务时，特定区域的脑活动增强或减弱的情况。
激活分析结果示意图(Plichta
et al., 2012)
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生理心理交互分析
生理心理交互分析（Psycho Physiological Interactions, PPI）是基于具体的任务态实验设计，分析不同状态下感兴趣脑区间联系的变化。PPI用于研究生理和心理状态对大脑活动的影响以及它们之间的相互作用。具体地说，这种方法可以通过测量心率、呼吸、血压等生理参数，以及被试的情绪、注意力、认知负荷等心理状态的变化，来研究这些变量对大脑活动的影响，并确定它们如何交互作用或调节大脑网络。
PPI分析示意图(Greven & Ramsey, 2017)
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有效连接
5.1 动态因果模型分析
动态因果模型分析（Dynamic causal modeling，DCM）基于Friston等人提出的动态因果模型，并结合具体的实验假设，刻画激活脑区之间的因果、促进/抑制关系。DCM基于生物学上合理的神经元行为模型，通过对神经元活动和信号传递的方程进行数学建模，描述了不同区域和神经元之间的因果关系，从而允许推断其在特定任务中的作用。DCM可以用于研究哪些脑区参与特定的神经任务，以及神经控制和调节过程中各区域之间的信息流动和效应。DCM还可用于疾病的神经机制研究，以及经过治疗后大脑神经网络的重新建立。此外，DCM方法也可以与其他分析方法，如一阶线性模型、事件相关平均模型和独立成分分析结合使用，以更全面地探索复杂的大脑网络。
动态因果模型分析示意图(Tan et al., 2012)
5.2 格兰杰因果分析
格兰杰因果分析（Granger causal analysis， GCA）是基于多变量的自回归模型，可以用来刻画激活脑区之间的因果关系。
GCA分析结果示意图(Wei et al., 2016)
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多体素模式分析
多体素模式分析（Multi-voxel pattern analysis, MVPA)可以探究不同实验条件下具有高度可重复性的大脑活动的空间模式。MVPA是一种基于机器学习方法，可以对神经状态进行解码。主要包括：基于支持向量机（SVM）、线性判别降维算法（LDA）等模型的解码；除此之外，还可以用表征相似性分析（RSA）评估两个任务在相同的激活脑区的表征模式的相似性。
表征相似性分析示意图(Giordano et al., 2013)
注:由于MVPA分析或RSA分析对于实验设计有着比较高的要求。如果您想做此类数据分析，建议您在实验设计前就与我们联系，我们会从更好的数据处理的角度给您一些合理的实验设计和优化的建议。
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统计分析及校正
我们可以根据您的研究或者需求，或者根据您提供的参考文献内容，结合您的数据详情，为您进行数据分析方案评估、设计和定制，为您提供定制化的数据分析方法和解决方案。对于上述分析，我们可以根据数据详情和具体的研究需求提供单样本T检验、双样本T检验、配对样本T检验、单因素方差分析以及双因素方差分析等，并提供对应的多重比较校正(FWE、FDR、GRF、TFCE等），脑网络分析可以提供置换检验、参数检验，NBS校正等统计分析。
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结果可视化
针对数据分析结果，我们可以提供数据分析流程图，统计结果脑区三线表，结果脑区轴位图、3D渲染视图等，统计结果矩阵图、柱状图，散点图等。结果可视化分析服务包括但不仅限于以上可视化结果图的类型，您可以提供您的需求及类似的参考文献，我们提供定制化可视化图片服务。
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定制化分析
我们可以根据您的研究或者需求，或者根据您提供的参考文献内容，结合您的数据详情，为您进行数据分析方案评估、设计和定制，为您提供定制化的数据分析方法和解决方案。
联系我们
脑海科技提供磁共振等数据处理服务，包括但不限于静息态功能磁共振分析、脑结构磁共振成像数据分析，磁共振弥散像数据分析，任务态功能磁共振，如果对以上数据服务感兴趣的朋友可以添加微信19906719439咨询详情，想了解更全面和最新的高级分析服务的朋友也可以微信咨询。总之，您在文献中看到的磁共振有关的新方法，均可联系我们咨询相关服务，我们提供定制化算法和解决方案。
团队介绍
贾熙泽，杭州脑海科技首席执行官，常熟市第二人民医院磁共振脑成像研究中心副主任、特聘研究员，大连市友谊医院特聘教授，潍坊医学院附属医院特聘专家，佳木斯大学信息电子技术学院硕士生导师，兼任杭州师范大学附属医院认知与脑疾病研究中心副研究员。现任中国心理学会积极心理学专委会委员、浙江省数理医学学会放射学专委会委员和浙江省康复医学会神经调控专委会委员。具有计算机、心理学及神经科学交叉背景，擅长静息态磁共振方法学、基于脑影像的Meta分析，并师从任俊教授从事脑影像技术在积极心理学中的应用。目前主持国家自然科学青年基金项目，浙江省智能教育技术与应用重点实验室开放研究基金重点项目，入选杭州市青年科技人才培育工程项目，作为主要参与人参与8项国自然科学基金项目、1项科技部国家重大慢性非传染性疾病重点研发计划课题。师从臧玉峰教授，开发了RESTplus。目前合作发表SCI论文40余篇，以主要作者在Science Bulletin、The Journal of Headache and Pain及Journal of Affective Disorders等杂志发表文章20余篇（第一作者或通讯作者），文章被SCI杂志引用586 余次，i10-index=17。
杭州脑海科技有限公司于2021年组建了杭州脑海科技有限公司认知神经科学实验室，主要从事最新脑影像算法的复现、研发及在脑疾病中的应用。目前团队成员50余人，具有高度交叉背景，涵盖：计算机、统计学、心理学、临床医学以及英语等专业，每位成员受过系统化的科研培训，具有扎实的科研背景并专攻1-2个研究方向。2021年至今，团队成员以主要作者在Science Bulletin、 Human brain mapping、The Journal of Affective Disorders、The Journal of Headache and Pain等期刊发表SCI文章30余篇，其中的核心成员具有比较扎实的大脑功能信号相关的科研基础，担任多个杂志的编辑或审稿人，包括：IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics、Human Brain Mapping、Cerebral Cortex、CNS Neuroscience & Therapeutics、Journal of Affective Disorders、Neuroimage: Clinical、Neuroimage: Report、Journal of Magnetic Resonance Imaging、European Child & Adolescent Psychiatry、Social Cognitive and Affective Neuroscience、Journal of Sleep Research、World Journal of Diabetes.、International Journal of Geriatric Psychiatry、Frontiers in Aging Neuroscience、Brain research、Neural Plasticity、Frontiers in Neuroscience、Scientific report、BMC Medical Imaging等20余个杂志。
参考文献
