Functional MRI (second edition) -- 8. Signal, Noise, and Preprocessing of fMRI Data

Experimental Design 分为：

blocked designs: 用于detection，即确定task激活的区域

event-related designs: 用于estimation，即确定时间上的变化

Analysis分为：

voxelwise analysis

region-of-analysis(ROI) analysis

衡量方法：

structural MRI（T1T_{1}）: contrast-to-noise ratio(CNR)

fMRI（T∗2T_{2}^{*}）: functional signal-to-noise ratio(functional SNR)（SNR指有刺激和baseline之间的信号比）

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磁场强度影响：

磁场线性增长，信号平方增长，噪声线性增长，physiological noise平方增长

磁场增强会improve spatical specificity和spatial extent

磁场增强会造成susceptibility artifacts增强

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噪声来源

热噪声

系统噪声：field imhomogeneities, instabilities in the gradient field, off-resonace or loading effects, scanner drift(永磁体磁性逐渐减弱)

Motion and physiological noise

Non-task-related neural variability: 与task无关的其他连带神经变化。

个体差异：如每个人完成任务的时候想法步骤不同

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预处理：

Quality assurance：把不满足要求的图像挑出去

slice acquisition time correction：隔行扫描造成的时间差，通过插值解决。

head motion：rigid-body correction

distortion correction：shimming coils，magnetic field map