磁共振成像技术及其数据分析（公开课）

功能磁共振成像具有无创性，兼具较好的时间分辨率和空间分辨率的特点，既可以检测脑局部活动进行精准定位，也可以揭示复杂的脑网络系统。本公开课为心理所磁共振成像研究中心严超赣研究员和孔亚卓研究员联合开设的课程录像。本课程主要针对磁共振（尤其是功能磁共振）的基本概念、物理生理基础，实验设计，数据分析及应用展开介绍。通过本课程，学生将能够熟悉并实际操作实验设计、数据收集，数据处理的全过程。

主要内容

第一章  
题目：磁共振物理（一）
主要内容：介绍磁共振成像技术发展历史、磁共振成像仪器和实验流程简介、结构磁共振成像技术基本原理。

第二章
题目：磁共振物理（二）
主要内容：介绍功能磁共振成像技术基本原理、扩散张量成像技术基本原理。

第三章
题目：磁共振生理（一）
主要内容：介绍大脑在基线状态和任务诱发状态的生理机制：神经电信号、生物化学信号和脑血流信号。

第四章
题目：磁共振生理（二）
主要内容：介绍血氧水平依赖信号（BOLD信号）的生理基础。

第五章
题目：磁共振实验设计
主要内容：磁共振实验设计的原理、一般原则、统计分析考虑、常见问题。

第六章
题目：图像处理基本原理和工具
主要内容： 介绍图像处理的基本概念和技术，介绍磁共振数据分析的平台和工具。

第七章
题目：功能磁共振数据预处理
主要内容：数据格式转换、时间层校正、头动校正、协变量去除、空间标准化和空间平滑等。
LAB：功能磁共振数据预处理分析

第八章
题目：功能磁共振数据Level 1数据分析
主要内容：包括广义线性模型的原理、实施、生理心理交互效应分析和多元模式识别分析等。
LAB：功能磁共振数据Level 1数据分析

第九章
题目：静息态功能磁共振数据分析
主要内容：包括常用静息态功能磁共振指标分析：Functional Connectivity (FC)，Regional Homogeneity (ReHo)，Amplitude of Low-Frequency Fluctuation (ALFF)和Fractional ALFF (fALFF) 和独立成份分析、动态因果模型、Granger因果模型等。
LAB: 静息态功能磁共振数据分析

第十章
题目：功能磁共振数据组分析
主要内容：包括单样本T检验，双样本T检验，配对T检验，ANOVA，ANCOVA等。
LAB: 功能磁共振数据组分析

第十一章
题目：功能磁共振数据统计分析的多重比较校正问题
主要内容：包括Monte Carlo模拟与Bonferroni、FDR、FWE校正，以及permutation test的应用。
LAB: 功能磁共振数据多重比较校正分析

第十二章
题目：功能磁共振成像的生理噪声
主要内容：fMRI信号噪声来源成分、噪声滤波方法、ICA去噪方法
LAB：呼吸心跳数据建模分析、噪声滤波操作

第十三章
题目：弥散张量成像的原理和分析
主要内容：弥散张量成像的原理和分析方法
LAB: DTI数据处理初步

第十四章
题目：多模态磁共振成像简介
主要内容：结构、功能、弥散张量、波普成像等多种模态成像

第十五章
题目：静息态功能磁共振的应用
主要内容：静息态功能磁共振在认知科学与疾病中的应用等。

Projects:
所有选课学生分成四个小组，共同完成两项projects
1. 基于公开数据（如HCP，FCP1000，CORR等）进行数据分析实验，并撰写项目报告。
2. 每小组分配8个MRI机时。设计fMRI实验，并撰写项目报告。小组实验方案将酌情择优提供持续支持。

考核方式：
平时成绩（占40%）+ Projects（包括实验设计、数据收集与分析，占60%）
平时成绩将依据课程讨论参与程度以及对于文献阅读的Reaction Paper给出。
Projects成绩将依据两个项目报告给出。
 

注：很遗憾第九章及以后的课程录像缺失，不过大部分内容与DPABI/DPABISURF/DPARSF脑影像基础课程重叠，欢迎继续学习DPABI/DPABISURF/DPARSF脑影像基础课程（免费课）。