Resumo-Foi aplicado do filtro de Kalman no pré-processamento de imagens por ressonância magnética funcional-fMRI. Para testar o desempenho do filtro foram realizadas simulações numéricas da resposta hemodinâmica acrescida de ruído gaussiano. Utilizou-se como ferramenta de comparação o mapa autoorganizáveis. Os resultados da aplicação do filtro de Kalman, para dados simulados, revelou que ele pode ser usado como ferramenta na etapa de filtragem temporal em dados de fMRI.
INTRODUÇÃODas diversas técnicas interessadas em avaliar a função cerebral através de imagens, a mais empregada é a técnica de aquisição de imagens funcionais por ressonância magnética (fMRI) [3]. Esta técnica baseia-se no fenômeno da ressonância nuclear. A FMRI analisa a variação hemodinâmica e tem o diferencial de não submeter o voluntário a efeitos nocivos.Em um experimento de ressonância magnética funcional, o sujeito permanece dentro de um equipamento de ressonância sendo submetido a estímulos variados. A atividade neural aos estímulos causa um aumento do fluxo sanguíneo e oxigenação nos vasos locais. O mecanismo de contraste BOLD, é a resposta da aplicação do protocolo experimental composto de mudanças periódicas entre estímulo e não-estímulo.A evolução temporal do efeito BOLD é uma série temporal correspondente para cada voxel. A aquisição do sinal é feito em vários ciclos de repouso e estímulo fazendo com que o sinal de interesse seja próximo a uma onda quadrada de período constante.O efeito BOLD dá origem a mudança de intensidade restrita a uma certa área do cérebro e transitórios no tempo em relação ao estímulo. No entanto, os efeitos são pequenos e corrompidos por ruído e artefatos. Um dos aspectos mais desafiantes da fMRI é encontrar métodos mais sensíveis de detecção e eliminação de ruído em meio ao sinal, pois a técnica é suscetível a várias fontes de ruído, causando nos dados do experimentos imprecisões temporais e espaciais.Dentre as fontes que causam essas imprecisões, podemos citar o ruído devido ao movimento da cabeça de forma involuntária, ou causado por batimentos cardíaco, a respiração ou por outros processos fisiológicos, como por exemplo, diferenças no tempo de aquisição das imagens, ruído devido a imperfeições do hardware e ruído causado pela interferência de outros estímulos não relacionados à tarefa de interesse.As séries temporais em um experimento de fMRI geralmente apresentam uma baixa relação sinal ruído, Signal to Noise Ratio (SNR). Desse modo, torna-se necessário algum tipo de pré-processamento para a filtragem do ruído presente no sinal. O ponto principal da filtragem temporal é remover componentes indesejáveis da série temporal sendo importante manter na filtragem a forma do sinal original.As técnicas de pré-processamentos servem para diminuir a maioria dos ruídos citados, pois o ruído é uma componente indesejável e com variabilidade irrelevante presente no sinal associado à resposta BOLD. Se não houver as etapas de pré-processamento, a variabilidade pode invalidar o poder de detecção de áreas cerebrais considera...