日內瓦大學(xué)推全新VR可視化技術(shù)，讓醫生在虛擬世界觀(guān)察神經(jīng)元變化

該技術(shù)讓使用者可以在VR世界中對大腦中的單個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行觀(guān)察和分析，真正意義上推動(dòng)了VR和醫療的結合。

近日，日內瓦大學(xué)生物與神經(jīng)工程研究中心的研究團隊開(kāi)發(fā)出了一套虛擬成像系統，該系統采用了一種沉浸式3D技術(shù)，使研究人員在虛擬世界中觀(guān)察我們的大腦和器官，并且精度可以達到細胞大小。

實(shí)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(zhù)老鼠大腦邊走邊觀(guān)察；同時(shí)，手柄可以讓使用者操控，以對老鼠大腦進(jìn)行“切片”操作。

值得指出的是，該系統使用的3D圖像不是常見(jiàn)的數字圖像，虛擬的鼠腦圖像信息是由先進(jìn)的高分辨率顯微鏡創(chuàng )建的，該顯微鏡十分強大，它可以對大腦中的單個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行成像，精度可達到100微米，比人的頭發(fā)還要薄五倍。它甚至可以記錄樹(shù)突和神經(jīng)元之間發(fā)生信息傳輸時(shí)的微米級突起的細節。

當研究人員進(jìn)行“打開(kāi)”顱骨或者“切片”的操作時(shí)，實(shí)際上就是該系統進(jìn)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(shù)將顯微鏡里的世界和VR融合在一起，這意味著(zhù)使用VR技術(shù)的科學(xué)家能夠以全新的方式觀(guān)察大腦，因為普通的計算機監視器是無(wú)法產(chǎn)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(xué)家就可以在觀(guān)察大腦的同時(shí)，調用相關(guān)數據信息。

對于這一技術(shù)的應用，StéphanePages博士表示：“這些圖像是使用強大的光學(xué)顯微鏡捕獲的，可以看到完整的小鼠腦內的單個(gè)細胞，新的VR可視化技術(shù)也可以用來(lái)觀(guān)察人腦，實(shí)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(zhù)者Gilles Reymond博士也表示：“未來(lái)，這可能是一個(gè)非常有用的工具，它可以獲得人類(lèi)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(lái)幫助科學(xué)家研究神經(jīng)系統疾病，也可以用來(lái)幫助外科醫生在對病人進(jìn)行復雜手術(shù)之前，演練復雜手術(shù)所涉及的操作步驟。”

但是，研究人員使用的光學(xué)顯微鏡是世界上僅有的三個(gè)光學(xué)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(shí)現該技術(shù)在醫療領(lǐng)域的廣泛應用，圖像的獲取和成本是其本身的難點(diǎn)。

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