日內瓦大學推全新VR可視化技術,讓醫生在虛擬世界觀察神經元變化
該技術讓使用者可以在VR世界中對大腦中的單個神經元進行觀察和分析,真正意義上推動了VR和醫療的結合。
近日,日內瓦大學生物與神經工程研究中心的研究團隊開發出了一套虛擬成像系統,該系統采用了一種沉浸式3D技術,使研究人員在虛擬世界中觀察我們的大腦和器官,并且精度可以達到細胞大小。
實驗中,使用標準的VR護目鏡,研究人員就可以放大和旋轉3D的老鼠大腦,并順著老鼠大腦邊走邊觀察;同時,手柄可以讓使用者操控,以對老鼠大腦進行“切片”操作。
值得指出的是,該系統使用的3D圖像不是常見的數字圖像,虛擬的鼠腦圖像信息是由先進的高分辨率顯微鏡創建的,該顯微鏡十分強大,它可以對大腦中的單個神經元進行成像,精度可達到100微米,比人的頭發還要薄五倍。它甚至可以記錄樹突和神經元之間發生信息傳輸時的微米級突起的細節。
當研究人員進行“打開”顱骨或者“切片”的操作時,實際上就是該系統進一步提供細節層面的信息,這樣也就避免了真正的解剖操作。
該技術將顯微鏡里的世界和VR融合在一起,這意味著使用VR技術的科學家能夠以全新的方式觀察大腦,因為普通的計算機監視器是無法產生如此高的分辨率的。此外,該系統還可以與數據分析工具相結合,這樣科學家就可以在觀察大腦的同時,調用相關數據信息。
對于這一技術的應用,StéphanePages博士表示:“這些圖像是使用強大的光學顯微鏡捕獲的,可以看到完整的小鼠腦內的單個細胞,新的VR可視化技術也可以用來觀察人腦,實際應用中,這就是一種快速高效分析MRI掃描數據的方法。”
論文的合著者Gilles Reymond博士也表示:“未來,這可能是一個非常有用的工具,它可以獲得人類大腦和新型MRI腦探測器之間的全新3D視角。它不僅可以用來幫助科學家研究神經系統疾病,也可以用來幫助外科醫生在對病人進行復雜手術之前,演練復雜手術所涉及的操作步驟。”
但是,研究人員使用的光學顯微鏡是世界上僅有的三個光學顯微鏡的其中之一,并且該3D圖像是由數千幅不同角度的2D圖像構成的,因此想要在保證高精度的基礎上實現該技術在醫療領域的廣泛應用,圖像的獲取和成本是其本身的難點。
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