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裸眼3D在医学领域的运用
2023-03-30 11:23:25
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裸眼3D(OPEN-3D)由于具备了无需佩戴专用眼镜的真实感、立体感和优越性，因此在使用上并不局限于家庭娱乐，在医疗应用上也达到了极其优秀的宣传效果。裸眼3D是未来器件发展的必然趋势。
裸眼3D在医疗领域，特别重要的是，像实物一样的信息，无论从哪个角度都能看到。目前的医学影像多为断层影像或3D重建图，但无法直接呈现复杂精细的完整“3D人体地图”，仍以普通2D平面显示器呈现。同时，手眼协调等问题也存在于手术过程中。在进行微创手术时，医生需要参考医学影像资料才能作出诊断和治疗的判断决策，因此无法直接看到人体内部的实时情况。医生在操作时，由于劳累造成视觉暂留延迟现象，需要反复切换医学影像显示器与手术区域之间的视线，造成时间的浪费，很有可能造成操作失误。
1.使用增强实境与虚拟实境技术
裸眼3D在手术区域内叠加显示精细的「3D人体贴图」。双目立体引导手术，以头戴式显示器或立体手术显微镜为基础，与观察自然物体相比，需要医生佩戴眼镜等附加设备，观察的便捷性和舒适度降低。另外，基于双眼视觉原理重建立体场景的空间尺寸，会随着观看者的不同而改变，无法从原理上还原出与实物一样大小的立体影像。所以，上述技术在应用上有一定的局限性，对成像精度有很高的要求。对此，真正的三维立体影像手术导航在国内外都没有成熟的商用产品。
二、利用裸眼立体医学影像技术
此技术是利用微透镜阵列对光的定向调制作用，利用2D显示器搭配微透镜阵列的紧凑显示系统，利用在空中重构物体的裸眼立体影像方式，重现3D全真彩色影像。该技术将为医生在微创手术中获取更为丰富的资料。
三、立体全像技术的使用
裸眼3D科研人员基于立体全像技术开发了一种全新的空间透视融合导航，以便更好地在临床上应用这一技术。该技术相当于为医生增加了一双透视眼，将裸眼的三维医学影像与实际病患情况充分融合显示，巧妙利用光学器件与空间结构设计，实现直观的手术指导，增强现实。这样，医生就能直接看着手术区域操作，内部脏器的病灶被外部皮肤和骨骼遮挡的情况一览无余，医生手眼协调的问题也就迎刃而解。同时便于医生直接到达病灶进行治疗，从而缩短手术时间，提高手术的精确性和安全性，从而避免了手术操作对其他重要生理结构的破坏。该技术目前已形成系统的解决方案框架，在骨科、脑外科、颌面外科等领域开展了充分的理论和应用研究。
裸眼3D新技术领域的科研人员正朝着更远的成像距离、更宽的角度和更高的清晰度这一目标努力。裸眼3D技术随着相关技术的不断发展与成熟，相信也会在各个领域得到普及，包括教育，娱乐，媒体，工业等等。
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