机器视觉方向的光学相干断层扫描与机器人技术结合的最新进展及未来展望

光学相干断层扫描与机器人学相结合:当前研究与未来展望 学术背景 光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种非侵入性、高分辨率的光学成像技术,自其诞生以来就广泛应用于生物医学成像领域。它在微米级别对组织的结构进行可视化,尤其在眼科领域取得了巨大成功,例如用于角膜、视网膜等组织的成像和疾病诊断。然而,传统的OCT设备通常用于静态环境中的成像,受到体积、视场(Field of View, FOV)和操作灵活性的限制。当应用于动态、复杂的医疗场景或外科手术中时,传统OCT设备的局限性变得更加明显,例如无法适应手术目标物的移动,或难以提供实时的高分辨率成像以指导手术操作。 与此同时,医学机器人的快速发展为OCT的进一步集成提供了可能性。医学机器人以其高精...

光学相干断层扫描引导的自动化机器人开颅手术平台

光学相干断层扫描引导的自动化机器人开颅手术平台

自动化机器人颅骨钻孔手术系统研究报告 背景介绍 大脑作为复杂生命活动的核心器官,掌控了所有心理和意识过程的核心,承担着生命活动的方方面面。进入21世纪以来,神经科学成为了增长最快、研究进展最显著的领域之一。动物模型在研究大脑和神经功能中扮演了至关重要的角色。然而,目前广泛应用的医学成像技术诸如计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)及功能近红外光谱成像(fNIRS),虽然在观察脑组织结构和功能方面很有潜力,但其分辨率尚不足以清晰地捕捉单个神经细胞活动。因此,分辨率达到微米级别的光学显微技术,例如双光子显微镜(two-photon microscopy)、共聚焦显微镜(confocal microscopy)以及光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography, ...

质子磁共振波谱在新生儿和胎儿脑研究中的作用

质子磁共振波谱在胎儿和新生儿脑研究中的应用 背景介绍 胎儿和新生儿的大脑在发育过程中经历快速的生物化学和结构变化。这些变化对于理解正常发育和神经系统疾病的发生机制至关重要。然而,由于胎儿和新生儿的大脑体积小、运动频繁以及生理不稳定性,传统的成像技术难以准确捕捉这些变化。质子磁共振波谱(1H-MRS)作为一种非侵入性成像工具,能够检测大脑中的代谢物浓度,为研究胎儿和新生儿的脑发育提供了新的可能性。 本文旨在探讨1H-MRS在胎儿和新生儿脑研究中的应用,特别是其在健康和高风险条件下的作用。通过回顾2000年至2023年间发表的366篇相关研究,作者筛选出110篇符合条件的研究,系统总结了1H-MRS在胎儿和新生儿脑研究中的基本原理、技术挑战以及临床应用。 论文来源 本文由Steve C.N. H...

脑部血管疾病领域的新突破:小型光学相干断层扫描成像探头的临床应用

脑部血管疾病领域的新突破:小型光学相干断层扫描成像探头的临床应用

脑部血管疾病领域的新突破:小型光学相干断层扫描成像探头的临床应用 学术背景与研究动机 近年来,脑部血管疾病如脑动脉瘤、缺血性中风、动脉夹层和颅内动脉粥样硬化病(intracranial atherosclerotic disease,ICAD)的介入治疗逐渐成为首选方法。然而,当前的成像技术在空间分辨率和对比度方面存在局限,导致准确诊断和治疗监控存在一定困难。数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、计算机断层扫描(computed tomography,CT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等常用的成像手段无法充分显示动脉壁病变、动脉瘤形态以及植入装置的详细情况。此外,术中和术后可能出现的并发症,...