使用连贯的抗斯托克斯拉曼散射光谱和扩散反射光谱来识别人类大脑组织,用于深度大脑刺激手术

科学领域:

• 神经外科 神经外科
• 光学光谱学是指光学光谱学.
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 深度大脑刺激 (DBS) 插入需要在脑组织内精确的导航.
• 目前用于手术内组织识别的方法可能有限.

研究的目的:

• 评估使用扩散反射光谱 (DRS) 和连贯抗斯托克斯拉曼散射光谱 (CARS) 进行实时人类大脑组织识别的可行性.
• 开发一个集成到DBS中的光学系统,用于在手术中采集频谱.

主要方法:

• 开发了一种集成DRS和CARS功能的定制光学探头,并集成到商业DBS中.
• 光谱是从人类尸体中的白物质 (WM) 和灰物质 (GM) 中在插入过程中获得的.
• 用主要成分分析分析分析了光谱数据,并与组织学分类进行了比较.

主要成果:

• DRS和CARS光谱成功地确定了沿着DBS领先轨迹的WM和GM.
• 光学探针区分了独特的组织组成,表明了目标确认的潜力.
• DRS显示出检测血液的潜力,由血红蛋白吸收签名证明.

结论:

• 从DBS引线的光学测量可以在手术期间识别大脑组织类型 (WM/GM) 和潜在的血液.
• 这种光学工具为外科医生提供实时反,有可能提高位的准确性.
• 该技术可以通过潜在地取代微电极记录来简化程序,减少手术时间,尽管需要进一步的临床整合.