紧凑型时间提取相机有望推动脑功能成像技术革命
2019-12-21 08:23:55 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，这款名为SLICE的相机（分光非接触式提取）可以使用常规的纳秒激光二极管和一款松下的紧凑型相机传感器直接获取脑功能图像，无需安装图像增强器或物理探针。
采用松下图像传感器的SLICE相机有望推动“脑功能成像技术革命”。
从奥林巴斯（Olympus）和富士胶片（Fujifilm）等公司的最新公告和财报中我们可以了解到，这些相机制造商可不仅仅生产摄影工具，它们的专业成像技术还使它们成为医疗领域的开拓者（事实上，这是奥林巴斯的核心业务之一）。
松下（Panasonic）也是一家类似的企业，据麦姆斯咨询报道，在近期发表在Scientific Reports上的一款新型脑成像相机研究中，松下的成像技术成为了其背后的“大脑”，或将彻底改变神经科学。这款名为SLICE的相机（分光非接触式提取）可以使用常规的纳秒激光二极管和一款松下的紧凑型相机传感器直接获取脑功能图像，无需安装图像增强器或物理探针。
通俗来说，这意味着SLICE相机可以使用非接触式、成本经济的紧凑型设置，来记录功能性脑部成像，而传统的脑部成像工具一般都很昂贵、笨重且效率较低。
在这项研究中，科研人员提出了一种基于图像传感器非接触捕获脑血流变化二维分布的方案（图a）。如图b所示，SLICE相机模块使用了两个夏普（Sharp）生产的750 nm激光二极管（LD）光源和两个捷迪讯（JDSU）制造的855 nm激光二极管光源，发射纳秒级方波脉冲光，然后利用松下（Panasonic Semiconductor Solutions）制造的具有11 ns快门时间窗口的图像传感器检测近红外光。图像传感器的像素结构由硅基堆叠深层光电二极管组成，可以增强850 nm波长下的量子效率。
研究人员演示了使用方波脉冲照明和非接触式时间提取紧凑型数码相机，对脑部深层组织的直接二维成像捕捉。这项技术实现了图像上的大量测量点，且没有定位错误或信息丢失。在研究中获得的结果是没有经过任何重建的光学图谱。不过，它们可以通过空间灵敏度分布估算以及重建反问题（inverse problem）将其转换为扩散光学层析成像（DOT）图像。高密度测量点可以缓解重建过程中的缺陷。
尽管SLICE相机无法穿透受试者头部的头发，但它可以检测到前额叶，前额叶与人体的高级大脑功能有关。不过，需要重视的是，对运动物体的成像仍然是一个挑战。由于这款相机还可以捕捉对象的纹理图像，通过使用消费类数码相机基于图像的运动稳定机制或能解决这一挑战。
SLICE相机消除了常规脑成像系统的某些限制，例如系统尺寸、成本和常规脑功能成像系统的探针对准要求，使这款设备具有更大的实用性。基于这些优势，预计该相机将彻底改变神经成像领域，并为人机交互的发展开辟新的可能。
不过，遗憾的是，松下刚刚宣布出售其半导体业务部门。该公司将以2.5亿美元的价格将其传感器业务出售给台湾的新唐科技（Nuvoton Technology）。除此之外，松下也计划将其与以色列半导体企业高塔半导体合资的公司高塔松下半导体进行出售，包括富山县和新潟县的3家生产图像传感器等半导体产品的工厂。
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