两光子微内镜用于在立体神经外科手术中进行无标签成像

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 光学成像技术的成像

背景情况:

• 最少侵入性的外科手术需要先进的成像工具.
• 目前的微内镜在敏感的大脑组织的分辨率和视野上有局限性.
• 渐变折射率 (GRIN) 光学为小型化,高性能内镜提供了潜力.

研究的目的:

• 开发和描述一台用于立体外科手术的GRIN微内镜.
• 为了评估其在成像无标签的人类大脑组织中的表现.
• 评估图像分类在识别特定大脑结构方面的潜力.

主要方法:

• 一个GRIN微内镜 (1.2毫米直径,186毫米长) 的制造.
• 在900nm激发下进行双光子成像,实现0.86μm横向和9.6μm轴向分辨率.
• 人类大脑组织的成像,捕捉自光和第二波生成 (SHG).

主要成果:

• 微内镜成功成像了没有标签的人类大脑组织.
• 实现了大约180微米的视野.
• 图像分类模型可以根据自身光来区分体内核和周围组织.

结论:

• 格林微内镜是微创性神经外科手术的一个可行的工具.
• 使用SHG和自光的无标签成像提供结构信息.
• 自动化图像分析显示了实时手术指导的前景.