SNAKE-fMRI：从时空域到 k 空间并返回的模块化 fMRI 数据模拟器
信号处理
2024-10-29 v2
摘要
我们提出了一种新的、模块化的、开源的、基于 Python 的 3D+时间 fMRI 数据模拟软件 \emph{SNAKE-fMRI}，它代表用于探索 fMRI 采集技术的从神经血管耦合到 K 空间数据采集的模拟器。与现有工具不同，此处的目标是模拟 fMRI 数据采集的完整链路，从诱发大脑反应的时空设计到各种多线圈 k 空间数据 3D 采样策略，同时有可能将前向采集模型扩展到各种噪声和伪影源，并保持内存高效。通过使用这种 \emph{in silico} 设置，我们能够为 3D 加速采集设置中的 fMRI 重建方法提供真实且可复现的基准真值，并探索关键参数（如加速因子和信噪比（SNR））对图像重建和诱发大脑活动统计分析等下游任务的影响。我们展示了三个复杂度递增的场景，以展示 \emph{SNAKE-fMRI} 的灵活性、多功能性和保真度：从时间固定的全 3D 笛卡尔采样到各种 3D 非笛卡尔采样模式，我们能够在保证可复现性的情况下比较实验范式、采集策略和重建方法如何共同作用并相互影响，从而影响下游统计分析。
引用
@article{arxiv.2404.08282,
title = {SNAKE-fMRI: A modular fMRI data simulator from the space-time domain to k-space and back},
author = {Pierre-Antoine Comby and Alexandre Vignaud and Philippe Ciuciu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08282},
year = {2024}
}