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澳门凯旋门开户;裸眼3D,让医学影像更立体(科技大观)

时间:2020-03-18 09:37来源: 作者:admin 点击: 5 次
  裸眼3D,就是在不需要任何辅助设备的情况下,用人眼直接获得具有空间、深度的逼真立体影像。早在100多年前,人们便用光栅或透镜的方式将影像分别投影到空中。但这种方式存在一些局限,因为它形成的图像并不是完整的信息,只是让人产生视觉上的视差,通过这种视差合成为三维的影像。直到上世纪90年代,得益于计算

  裸眼3D,澳门凯旋门开户;就是在不必要任何辅助设施的环境下,用人眼直接取得具有空间、深度的传神立体影像。早在100多年前,人们便用光栅或透镜的体例将影像分离投影到空中。但这种体例存在一些局限,由于它造成的图像并不是完备的信息,只是让人产生视觉上的视差,通过这种视差合成为三维的影像。直到上世纪90年代,得益于计算机及相干手艺的开展,科研职员将这一手艺拓宽到立体影像的采集、重建和显示中,实现了立体影像的裸眼不都雅察,并应用到差别的领域。

  在医疗领域,从任何一个角度都能够看到像实物一样的信息尤为重要。目前的医学影像大多为断层图像或三维重建图像,仍通过通俗的2D平面显示器呈现,无法直接呈现复杂而精密的完备“三维人体地图”。同时,手术中还存在着手眼谐和问题。大夫在停止微创手术时,无法直接看到人体内部的环境,必要参考医学影像信息做出诊疗的果决决策。大夫在操作时,必要在医学影像显示器与手术区域间频频切换视线,形成工夫浪费,乃至有可能导致手术的失误。

  加强实际或虚拟实际手艺的运用,能够有效处理上述问题,把精密的“三维人体地图”叠加显示在手术区域中。然而,基于头戴式显示器或立体手术显微镜的双目立体引导手术,必要大夫佩戴眼镜等附加安装,不都雅察的便捷性和舒服性与不都雅察自然物体比拟有所降落。此外,基于双目视觉原理重建出立体场景的空间尺寸,会随不都雅察者的差别而改革,从原理上无法恢复与真实物体尺寸雷同的立体影像。因而,上述手艺对成像精度要求较高的应用存在必然局限。在这方面,国表里尚无成熟的真三维立体影像手术导航商用产品问世。

  裸眼三维医学立体全像手艺由此应运而生。该手艺是一种用光在空中重构物体的裸眼立体成像方法,使用微透镜阵列对光的定向调制作用,利用一个二维显示器与一个微透镜阵列的紧凑显示体系即可重现真三维全真彩色影像。这项手艺在微创手术中将为大夫提供更丰硕的信息。

  为了更好地将这一手艺运用在临床上,科研职员开发出基于立体全像手艺的新型空间透视交融导航。该手艺相当于为大夫增多了一双透视眼,奇妙使用光学器件和空间构造设计,将裸眼三维医学影像和现实病人完全交融显示,实现加强实际的直不都雅手术引导。如许一来,大夫便能够直接看着手术区域停止操作,被外部皮肤、骨骼遮挡的内部器官病灶一清二楚,处理了大夫手眼谐和问题。同时,便于大夫直接抵达病灶停止治疗,禁止手术操作对其他重要心理构造的损伤,从而缩短手术工夫,进步手术的切确性和安适性。目前,这项手艺已在骨科、脑外科、颌面外科等领域停止了充分的实践与应用钻研,造成了体系的处理计划框架。

  裸眼三维新手艺领域的科研工作者正朝着将成像间隔变得更长、角度变得更宽、分明度变得更高的宗旨而努力。随着相干手艺的不停开展和成熟,信任裸眼3D手艺还将被推广到教育、娱乐、传媒、工业等各个领域。

  (作者为清华大学医学院生物医学工程系教授)  


  《 人民日报 》( 2020年03月18日 17 版)

(责编:杨光宇、曹昆)

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