视觉假体的研究进展与面临的挑战
面向视觉假体的复杂图像处理技术
面向视觉假体的复杂图像处理技术
贺瑞芳
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2015(0)11
【摘要】为了更准确地提取视觉假体采集的复杂图像中的信息,提出了一种基于视觉显著性的复杂图像视觉焦点检测和基于多尺度信息融合的图像边缘特征提取算法。
算法首先利用GB算法计算复杂图像显著性图,然后利用双阈值分割和形态学方法
提取出复杂图像中的视觉焦点区域。
其次,针对传统边缘检测中单尺度微分算子的
不足,提出了融合多尺度Sobel的边缘检测方法。
提出的复杂图像处理策略既简化
了图像信息编码的复杂度,又提高了边缘提取算法的噪声稳健性。
【总页数】5页(P55-59)
【关键词】视觉假体;图像处理;显著性;多尺度;边缘检测
【作者】贺瑞芳
【作者单位】西安工程大学电子信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.4
【相关文献】
1.视觉假体图像处理中降采样算法的优化设计与评估 [J], 古陨;吴开杰;雷旭平;吴昊;柴新禹
2.仿真假体视觉下基于视觉注意机制模型的图像处理策略 [J], 傅惟真;王静;陆燕玉;
吴昊;柴新禹
3.基于数字信号处理器DM642的视觉假体图像处理系统 [J], 解程程;陆燕玉;古陨;王静;柴新禹
4.面向单目立体视觉的立方镜图像处理技术 [J], 蒋志广;张云峰
5.面向复杂环境的视觉感知技术现状、挑战与趋势 [J], 邹丹平;郁文贤
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人工视觉假体研究综述_视皮层_视神经束_感觉替代假体的研究现状
人工视觉假体研究综述(Ⅱ)3———视皮层、视神经束、感觉替代假体的研究现状石 萍 邱意弘 朱贻盛 综述 童善保Δ 审校(上海交通大学生物医学工程系,上海200240) 摘要 视皮层、视神经束、感觉替代假体可以弥补由于视网膜功能和结构完全丧失而造成的视力缺失。
各种视觉假体有着不同的机制和适用条件。
本文从技术角度出发,全面地综述了以上各种视觉假体的国内外最新研究状况,为国内视觉假体研究人员提供国内外最新发展动态。
关键词 视皮层假体 视神经假体 感觉替代中图分类号 R318118 文献标识码 A 文章编号 100125515(2008)0420945205R evie w of Visual Prosthesis(Ⅱ)———Cortical visual prosthesis,optic nerve prosthesis and vision substitution devicesShi Ping Q iu Yihong Zhu Yisheng Tong Shanbao(Depart ment of Biomedical Engi neeri ng,S hanghai Jiaotong U niversity,S hanghai200240,Chi na) Abstract Cortical visual prosthesis,optic nerve visual prosthesis and vision substitution devices are alternative ways for repairing the visual impairment in case of optic nerve injury,retina lose or blindness without fully developed central vi2 sual system.This article is a state2of2art review of the principles,technical details and the limitations of different types of prostheses beyond the retinal prosthesis.K ey w ords Cortical visual prosthesis Optic nerve visual prosthesis Vision substitution1 引 言视皮层视觉假体(Cortical visual prosthesis)和视神经束视觉假体(Optic nerve visual prosthesis)由于开发困难较大,远不如视网膜刺激器发展快。
视觉假体
6
02
PART TWO
7
原理
什么是神奇的VP？
8
原理
外部装置: 图像获取装置，图像处理装置和无线传送装置 内部装置: 刺激装置和神经接口（电极阵列）
8
原理
视觉假体
视网膜
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视神经
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发展及现状
C．Veraart等
视网膜色素变性引起失明 的志愿者的右侧视神经上 植入了有4个接触点的螺 旋袖套形电极。实验过程 中患者可以在整个视野中 看到一系列有颜色的小亮 点，即光幻视。
视神经假体
与视皮层假体相比，视神经假体植 入的手术风险较小，引起的并发症较 轻，可以使用较低的电流进行刺激， 减少电流对周围神经组织的损伤。但 是神经内刺激微电极会对视神经造成 机械损伤。
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未来展望
VP何去何从
8
未来展望
20
Thanks ！
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PART THREE
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这种神奇会实现吗？
发展及现状
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发展及现状
最早尝试： Normann 对脑部较大的侵入性？ Brindley Dobelle
插入式电极
视皮层假体
在初级视皮层上精确地安置电极？
术后的并发症（中风和癫痫）？
不连续的光感
光点位置 ≈ 视觉空间的皮层区域
视皮层
原理
视网膜上视觉假体
将微电极阵列植入玻璃体和视 网膜之间的内层视网膜刺激视神 经节细胞以恢复视觉。
视网膜下视觉假体
将微光电二极管阵列和刺激电 极植入到视网膜内的感光细胞层， 电刺激视网膜内功能尚存的双极细 胞、神经节细胞及其他视网膜神经 细胞
C-Sight 人工视觉假体
C-Sight 人工视觉假体一、项目概述北大工学院开发出的C-Sight 人工视觉假体，由摄像头，微型芯片等构成，可取代视网膜，使患者恢复视觉。
此项技术在美国和中国都申请了专利保护，并通过了动物实验。
第一代C-Sight 人工视觉假体产品已经通过测试，很快将应用于人体。
C-Sight 人工视觉假体二、应用范围对视网膜色素变性、老年黄斑变性等视网膜损伤导致的视觉功能缺陷取得显著的视觉修复效果。
三、技术优势视觉假体技术主要在在视觉神经信息处理、编码传输新规律，在材料、微电子、信号处理等技术上取得突破，在理论、技术应用、临床验证等研究中取得重要成果：视觉理论、视觉信息编码的突破：基于视网膜神经信息编码与传输的基础研究，建立复杂视觉刺激模式下，视网膜神经节细胞群体编码模式。
视觉信号处理方面：视网膜本身是一个生物并行计算机，传统的视网膜计算模型都是线性多层计算模式，基于视觉假体的研究我们在视网膜计算的非线性和实时性有所突破。
视神经的电刺激理论与建模方面：建立从激励，组织，神经纤维的视神经模型。
通过改变激励参数，确定刺激的阈值电流；通过分析组织模型，可以计算假体使用过程中的电场分布，定位刺激点与温度分布。
关键微光机电技术、临床手术技术的突破：在微光学系统仿生屈光成像系统、微电子系统仿生视网膜信息处理、编码与电脉冲生成、无线视频技术仿生神经信息与能量传输上取得重要创新，研究出具有自主知识产权的视觉假体，并在人体成功植入。
技术平台建设：通过本项目的研究，初步建设两个技术平台，即“视觉信息编码和视觉计算技术平台”与“仿生微电子系统（Biomimetic MicroElectronic Systems）技术平台”新一代医学仪器的研究基地。
四、技术水平国际先进水平。
五、项目所处阶段实验室开发阶段。
六、市场状况及市场预测本项目在相关基础科学的研究上取得突破，获得源头创新，并为国民经济、社会发展解决重大基础问题。
七、所需设备及投资估算总投资8000万元。
眼科领域最新研究进展与临床应用
眼科领域最新研究进展与临床应用近年来，随着科技的快速发展，眼科领域也取得了许多重要的研究进展和临床应用。
这些进展不仅有助于我们更好地理解眼科疾病的机制，还为疾病的早期诊断和治疗提供了新的机遇。
本文将介绍眼科领域最新的研究成果，并探讨它们在临床实践中的应用。
一、基因治疗在眼科领域的应用基因治疗是近年来眼科领域的一个重要研究方向。
通过引入特定基因或修复异常基因，基因治疗有望提供一种针对性的、个体化的治疗方案。
例如，视网膜色素变性症（RP）是一类常见的遗传性眼疾，基因治疗已经显示出一定的临床效果。
研究人员将健康的RPE65基因导入受损的视网膜细胞中，成功恢复了受损的视觉功能。
此外，基因编辑技术的快速发展也为眼科领域的基因治疗提供了新的机会。
CRISPR-Cas9系统作为一种新型的基因编辑工具，已经在修复遗传性眼科疾病基因变异方面取得了突破。
通过引入Cas9蛋白和RNA分子到患者的视网膜细胞中，研究人员成功地修复了导致疾病的基因突变。
二、人工智能在眼科诊断中的应用人工智能技术的发展为眼科诊断提供了新的方法和工具。
基于深度学习算法的人工智能系统已经在眼底图像分析、角膜疾病诊断等方面取得了精准的结果。
通过训练大量的眼科图像数据，人工智能系统能够自动识别眼底病变、白内障和青光眼等眼科疾病，并提供准确的诊断结果。
另外，人工智能系统还可以辅助眼科手术。
通过分析眼部影像数据，人工智能系统能够确定最佳手术方案，并提供精确的手术指导。
这不仅能够提高手术的成功率，还能减少手术风险和并发症的发生。
三、干细胞治疗在眼科领域的应用干细胞治疗作为一种新兴的治疗方法，已经在眼科领域展现了巨大的潜力。
干细胞能够分化成各种眼部组织细胞，包括视网膜细胞、角膜细胞等，从而为眼科疾病的治疗提供了新的思路。
目前，干细胞治疗已经在一些眼科疾病的临床试验中取得了初步的成功。
例如，角膜缺损是一种导致视力丧失的眼科疾病，干细胞治疗已经显示出一定的恢复效果。
2024年人工膝关节假体市场发展现状
2024年人工膝关节假体市场发展现状简介人工膝关节假体市场是一个快速发展的医疗器械市场，主要为那些需要膝关节替换手术的患者提供解决方案。
随着人口老龄化趋势的加剧，膝关节疾病的发病率呈现上升趋势，促使人工膝关节假体市场快速增长。
本文将对人工膝关节假体市场的现状进行分析和综述。
市场规模根据市场研究数据显示，人工膝关节假体市场在过去几年中保持了强劲的增长态势。
据预测，市场规模将在未来几年内继续扩大。
这主要得益于人口老龄化带来的膝关节问题和膝关节疾病发病率的增加。
技术发展随着医疗技术的进步和创新，人工膝关节假体的设计和制造水平不断提高。
传统的全膝关节假体已经逐渐被个性化定制的部分膝关节假体所取代，这种产品可以更好地适应患者的膝关节情况，并提供更好的手术效果。
市场竞争目前，人工膝关节假体市场竞争激烈，有多家知名医疗器械公司在这一领域展开竞争。
市场上主要的参与者包括特耐、德尔格、赛美康等公司。
这些公司通过不断创新和推出新产品来争夺市场份额。
市场驱动因素人工膝关节假体市场的快速增长离不开多种因素的共同推动。
首先，随着人口老龄化的加剧，膝关节疾病的发病率不断增加，促使需求不断增长。
其次，医疗技术的不断进步和创新为人工膝关节假体的发展提供了技术支持。
此外，人们对健康生活的关注度提高，也推动了人工膝关节假体市场的增长。
市场挑战尽管人工膝关节假体市场发展迅速，但仍然面临一些挑战。
首先，高昂的手术费用限制了一些患者的接受能力。
其次，手术风险和复杂性也限制了一些患者的选择。
此外，竞争激烈的市场使得企业需要不断创新和提高产品质量，以保持竞争优势。
市场前景总体而言，人工膝关节假体市场的前景是积极的。
随着人口老龄化趋势的继续，膝关节疾病的患者数量将继续增加，推动市场需求增长。
此外，医疗技术的不断创新和进步也将推动市场的发展。
然而，市场竞争激烈以及手术费用和复杂性问题仍然是市场发展的挑战。
结论人工膝关节假体市场是一个快速增长的医疗器械市场，其发展受到多种因素的推动和阻碍。
2024年人工髋关节假体市场发展现状
2024年人工髋关节假体市场发展现状摘要人工髋关节假体市场是医疗器械市场中一个重要的领域。
本文对人工髋关节假体市场的发展现状进行了综述，主要包括市场规模、市场竞争、产品类型和技术创新等方面的内容。
1. 概述人工髋关节假体是医疗器械领域中用于治疗髋关节损伤或疾病的重要设备。
随着人口老龄化趋势的加剧，人工髋关节假体市场呈现出快速增长的态势。
2. 市场规模根据最新的市场研究报告显示，人工髋关节假体市场从2019年到2025年的年复合增长率预计将达到XX%。
市场规模预计将超过XX亿美元。
3. 市场竞争人工髋关节假体市场存在激烈的竞争。
目前，市场上主要的竞争者包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司竞争力强，产品质量和服务能力得到了认可。
4. 产品类型人工髋关节假体市场的产品类型多样化，主要包括金属髋关节假体、陶瓷髋关节假体和聚合物髋关节假体等。
各种材料的假体在临床上都有广泛应用，满足了不同患者的需求。
5. 技术创新为了更好地满足患者需求，人工髋关节假体领域进行了持续的技术创新。
例如，基于3D打印技术的个性化髋关节假体设计成为了一个热门研究方向。
另外，新材料的应用和手术技术的改进也促进了人工髋关节假体市场的发展。
6. 市场热点和趋势针对人工髋关节假体市场的发展，人们对以下几个方面的趋势和热点特别关注：•个性化治疗的发展：随着医疗技术的进步，个性化的治疗方案将成为未来的发展趋势。
•生物材料的应用：生物材料在人工髋关节假体的研发中起着重要的作用，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
•运动领域的需求：越来越多的运动爱好者需要人工髋关节假体来恢复运动功能，这将推动市场的快速增长。
结论人工髋关节假体市场在老龄化和医疗技术进步的推动下呈现出快速发展的态势。
未来，市场将继续面临竞争激烈和技术创新的挑战，但也将迎来更多机遇。
各企业应积极研发创新产品，提升市场竞争力，为患者提供更好的治疗效果和生活品质。
视觉假体微电极植入视神经段断面微血管的分布
解剖学杂志
２１ 第 ３ ００年 ３卷 第 ４ 期
视 觉假 体 微 电极 植 入视 神 经段 断面微 血 管 的分 布
吴云 霞 许 家军 郭 晓丹 刘 芳 黄会 龙 王 玮。 彭 亚军。 ， ｚ △
颅标本经动脉灌注墨汁混 合液 ， 解剖观察视神经周 围血管后 ， 取球后 ４ ～８ ｍｍ视 神经连续 切片 ， ｇ ． 测 量神 经横 断面 Ｉ ｅ ０ ｍａ ３
中各象限血 管断面数 和血 管总面积。结果 ： 视神经鞘上血管网丰 富， 血管大 致呈前后纵 向走行 。球后 ４ ｎ段视神 经 ～８ｍｒ 鞘膜的血管网向神经 实质 内以近似 直角 的方式发 出许 多小 支 ， 向心性走 行。视神经 内各象 限血管 断面数和 血管总面积 呈 无差异 ， 数值呈节段性 的波浪式变化 。结论 ： 视神经 内微血管分布不存 在明显 的象限差异 。结合周 围血管分布 ， 提示在颞 上象限植入 视觉假体微 电极为 宜。 关键词 视神经 ； 视觉假体 ； 电极 ； 微 微血管 ； 鞘动脉
ｎ ｒ ｅ ａ ｄ ｔ ｒ ｖ ｄ ｎ ｔ ｍｉ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｔ ｎ ｆ ｈ ｐ ｉ ｎ ｒ ｅ ｅ ｖ ， ｎ ｏ ｐ ｏ ｉｅ ａ ａ ｏ ｃ ａ ａ ｆ ｒｏ ｅ ａ ｉ ｓｏ ｅ ｏ ｔ ｅ ｖ ．Ｍ ｅ ｈ ｄ ：Ｆｒ ｚ ｎ ａ ｕ ｔｃ ｄ ｖ ｒｈ ａ ｓ ｗｅ ｅｉ ｆ ｓ ｄ ｗｉｈ ｏ ｔ ｃ ｔｏ ｓ ｏ ｅ ｄ ｌ ａ ａ ｅ ｅ ｄ ｒ ｕ ｅ ｔ ｎ ｉｔ ａ ａ ｔ ｒａ ｘ ｄ ｌ ｕ ｄ ｆ ｉ ｅ ｅｉ ｋ ｎ ｒ－ ｒｅ ｉｌ ｍｉ ｅ ｑ ｉｓｏ ｎ ｓ ．Ｂ１ ｏ ｅ ｓ ｌ ｒ ｕ ｄ ｏ ｔ ｅ ｖ ｒ ｉｓ ｃ ｅ ｎ ｂ ｅ ｅ ．Ｔｈ ｎ ｏ ｔｃｎ ｒ ｅ４ ｉ Ｃｈ ｎ ｏ ｄ ｖ ｓ ｅ ｓａ ｏ ｎ ｐ ｉ ｎ ｒ ｅｗｅ ｅｄ ｓ ｅ ｔ ｄａ ｄ ｏ ｓ ｒ ｄ ｃ ｖ ｅ ｐ ｉ ｅ ｖ —
人造器官的发展现状和挑战
人造器官的发展现状和挑战随着科技的不断进步，人造器官的研究和开发成为了一项备受关注的领域。
人造器官是指通过生物医学工程技术制造出来的仿制器官，可以替代人体内受损或无法正常工作的器官。
它在医学治疗、器官移植等领域有着广泛应用的前景。
然而，在实现这一目标的过程中，人造器官研究面临着巨大的挑战和难题。
一、发展现状目前，人造器官的研究主要集中在制造三大类器官：心脏、肝脏和肾脏。
心脏是人体中最重要的器官之一，但心脏病是导致死亡的主要原因之一。
人造心脏的研究早在20世纪60年代就已经开始，但是至今没有取得很大的突破。
目前，世界上最先进的人造心脏是由法国的Carmat公司开发的。
这个人造心脏重900克，可以在没有人体的支持下工作几个月。
同时，美国的心脏研究者正在尝试制造更加微型化的心脏，提高心脏的生物相容性。
肝脏是人体内最大的器官，其功能是解毒和代谢。
虽然肝细胞移植和人体肝移植已经得到了很大的成功，但是限制非常大。
肝脏裂解和分离人工建造是通过将人工生物前体和细胞混合在一起，以形成单一薄层。
大部分肝细胞的体积是100 µm至50 µm之间。
用于人肝脏移植的人工肝脏一般建造作用简单，就是协助人体进行自身恢复。
其中已经起到了重要作用的一种是生物肝脏，它基于动物肝脏建造生产，以模拟人体的生理状态，功能十分齐全，使用十分方便。
肾脏是泌尿系统的重要器官，可以过滤血液中的废物和毒素。
目前，人造肾脏的研究主要集中在利用纳米材料和生物材料制造可穿戴式人造肾脏或肾脏循环式透析装置。
这些肾脏可以过滤血液中的废物和毒素，同时保持正常的血流量。
虽然这些设备的体积和重量相对较小，但是许多技术问题仍需要解决。
二、挑战人造器官的研究和开发面临着巨大的挑战。
目前主要的问题有以下几个方面：生物相容性问题。
人造器官与人体内其他器官和组织的血流量和温度完全不同，如何确保器官和组织的生物相容性是关键。
同时，如何避免人造器官引发的免疫反应也是一个重要的问题。
《2024年国内外虚拟现实技术的研究现状》范文
《国内外虚拟现实技术的研究现状》篇一一、引言随着科技的飞速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术逐渐成为科技领域的研究热点。
虚拟现实技术以其独特的沉浸式体验、交互性以及多感知性为人们提供了全新的感官体验，对人们的生活方式产生了深远的影响。
本文旨在全面探讨国内外虚拟现实技术的研究现状，从研究领域、技术进展、应用领域以及挑战与前景等方面进行分析。
二、国内外虚拟现实技术研究领域与技术进展1. 国内研究现状国内虚拟现实技术研究起步较晚，但发展迅速。
近年来，我国政府高度重视虚拟现实技术的发展，加大了科研投入和政策支持力度。
目前，国内虚拟现实技术研究主要集中在高校、科研机构以及部分高科技企业。
在技术方面，国内虚拟现实技术的研究重点包括虚拟现实硬件设备、虚拟现实软件开发、虚拟现实算法等方面。
在硬件设备方面，国内企业已经推出了一系列具有自主知识产权的虚拟现实头戴式设备、交互设备等。
在软件开发方面，国内研究人员在虚拟现实引擎、虚拟环境建模、人机交互等方面取得了重要进展。
此外，国内虚拟现实技术在医疗、教育、游戏、军事等领域的应用也取得了显著成果。
2. 国外研究现状国外虚拟现实技术研究起步较早，技术相对成熟。
目前，欧美国家在虚拟现实技术的研究和应用方面处于领先地位。
国外研究机构和企业主要关注虚拟现实技术的创新应用和商业化发展。
在技术方面，国外研究人员在虚拟现实硬件设备、软件开发、算法研究等方面取得了重要突破。
例如，虚拟现实头显的显示技术、跟踪技术以及交互技术不断升级，使得虚拟现实的沉浸感和真实感越来越强。
此外，国外研究人员还在虚拟现实与人工智能、物联网、大数据等技术的融合方面进行了深入研究，为虚拟现实的广泛应用提供了技术支持。
三、国内外虚拟现实技术应用领域1. 国内应用领域国内虚拟现实技术应用领域广泛，主要包括医疗、教育、游戏、军事、工业设计等领域。
在医疗领域，虚拟现实技术被广泛应用于手术模拟、康复训练等方面。
眼睛与仿生学ppt
仿生眼可以用于虚拟现实和增强现实技术，提供更真实、更自然的 视觉体验。
安全领域的应用
监控与安保
仿生眼可以用于监控和安保领域 ，提高安全防范的效率和准确性 。
军事侦察
仿生眼可以用于军事侦察领域， 提供高清晰度、高分辨率的图像 信息。
05
仿生眼面临的挑战与解决 方案
技术挑战
精度与稳定性
眼睛与仿生学
目录
• 眼睛的生物学特性 • 仿生学的定义与原理 • 仿生眼的设计与实现 • 仿生眼的应用前景 • 仿生眼面临的挑战与解决方案 • 结论与展望
01
眼睛的生物学特性
眼睛的结构
角膜
透明组织，具有屈光作用，保 护眼球内部结构。
虹膜
调节光线进入眼内的数量，控 制瞳孔的大小。
晶状体
透明、弹性组织，调节焦距， 使光线聚焦在视网膜上。
高导电性材料
用于制造传感器，以实现 电信号的传输。
仿生眼的制造工艺
微纳制造技术
用于制造仿生眼的各种微 小结构，如角膜、晶状体 等。
3D打印技术
用于制造仿生眼的复杂结 构，如视网膜等。
表面处理技术
用于提高仿生眼的光学性 能和机械性能。
04
仿生眼的应用前景
医学领域的应用
视力障碍治疗
仿生眼可以作为人工视觉假体植入眼球，为视力 障碍患者提供视觉感知，改善生活质量。
觉功能。
光学系统设计
仿生眼的光学系统设计需要解决光 线聚焦和成像问题，以确保仿生眼 能够清晰地看到物体。
传感器设计
仿生眼的传感器需要能够感知光线 并转换为电信号，以实现视觉感知。
仿生眼的材料选择
01
02
03
高透光性材料
乳房重建手术的技术进展与效果评估
乳房重建手术的技术进展与效果评估随着医疗技术的不断进步和人们对美的追求，乳房重建手术在近年来得到了广泛关注。
乳房重建是一种恢复女性乳房形态和功能的手术，可提供心理和社交支持，帮助患者重新树立自信、重塑身体形象，并改善生活质量。
本文将探讨乳房重建手术的技术进展以及其效果评估。
一、乳房重建手术的常见技术1. 植入假体植入假体是乳房重建手术中最常用的方法之一。
这种方法通过在胸大肌或其他位置置入硅胶假体或盐水植入物来恢复乳房形态。
优点是该方法简单、快速，且具有可调节大小和形状的特点。
然而，由于存在植入物耐久性差、漏液等风险，部分患者可能需要终身监测和定期更换。
2. 皮瓣移植皮瓣移植利用身体其他部位的组织，在缺失部位重建乳房。
常见的皮瓣移植方法包括腹直肌皮瓣、背阔肌皮瓣和大腿内侧皮瓣等。
与假体植入相比，皮瓣移植手术需要组织嫁接、血供恢复等更加复杂的程序，但同时也能提供更为自然的外观和触感。
3. 延长性手术延长性手术是指通过不断进行增量手术来逐步重建乳房。
这种方法适用于不能一次完成全部重建的情况，例如乳腺癌切除后需进行化疗或放疗的患者。
通过多个手术阶段逐渐扩大重建范围或改进形态，可以使乳房外形更趋自然。
二、乳房重建手术的效果评估1. 外观满意度外观满意度是评估乳房重建效果的重要指标之一。
很多研究表明，乳房重建手术能使患者从整体上恢复到正常视觉效果，并提高患者对自身形象的满意度。
其中，假体植入和皮瓣移植均可达到良好的外观效果，但个体差异较大。
2. 功能恢复程度除了外观满意度，乳房重建手术还应关注乳房的功能恢复程度。
例如，手术可以通过保留或修复乳头乳晕来保持和恢复乳房的感觉。
尽管手术本身对于感觉的恢复程度有限，但它能够提供一定范围内的生理感觉和功能。
3. 心理和社交影响乳房重建手术除了外观和功能方面的改善，还具有显著的心理和社交影响。
女性在失去乳房后可能会面临自尊心受挫、焦虑等问题。
通过乳房重建手术，她们可以重新树立自信、改善生活质量，并重新融入社会。
视觉矫正技术发展趋势
视觉矫正技术发展趋势视觉矫正技术是指通过各种方法和手段，纠正人们视觉问题以提高视力的技术。
随着科技的进步和人们对视力健康的重视，视觉矫正技术也在不断发展和创新。
本文将探讨当前视觉矫正技术的发展趋势，并展望未来可能的发展方向。
一、智能化和数字化随着智能科技的飞速发展，智能化和数字化成为了视觉矫正技术的一个重要发展趋势。
越来越多的设备和产品开始采用智能化和数字化技术，例如智能眼镜、智能眼罩、智能手机应用等，这些设备和产品能够通过数据分析和算法实时监测和调整用户的视觉状态，并提供个性化的矫正方案和建议。
二、多功能化和个性化视觉矫正技术在发展过程中越来越注重满足用户多样化的需求。
传统的视觉矫正方法通常只注重矫正视力问题，而现代的视觉矫正技术不仅包括视力矫正，还关注眼部健康、防止近视和屈光不正的发生、改善视觉舒适度等多个方面。
同时，个性化也成为了视觉矫正技术发展的一个重要方向，因为每个人的眼睛和视觉问题都是独一无二的，个性化的矫正方案能够更好地满足每个人的需求。
三、虚拟现实和增强现实技术的应用虚拟现实和增强现实技术在各个领域的应用呈现出爆发式增长，视觉矫正技术也不例外。
通过虚拟现实和增强现实技术，人们可以身临其境地体验各种视觉情境，例如模拟真实场景下的视力矫正效果、模拟不同视力问题对人们生活的影响等。
这种技术的应用不仅可以提升矫正效果的预测准确性，还能够激发人们对视力健康的重视，增加矫正效果的持续性和可靠性。
四、基因疗法的探索与应用基因疗法是近年来备受关注的一种新兴治疗方法，它通过修改人体的基因来治疗疾病。
在视觉矫正领域，基因疗法的研究也取得了一些突破性进展。
科学家们发现，一些眼部疾病和视力问题与基因有着密切的关系，通过改变相关基因的表达，可以纠正或减轻这些问题。
虽然基因疗法在目前还处于实验室研究阶段，但它具有巨大的潜力，未来有望在视觉矫正领域发挥重要作用。
五、生物材料与仿生技术的应用生物材料和仿生技术的发展也为视觉矫正技术带来了新的可能。
视觉功能修复方法
视觉功能修复方法周业;牛金海;刘易非;牛帅;周阳;吴开杰;任秋实【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2008(027)004【摘要】视网膜修复的研究与应用,将帮助因视网膜病变导致失明的盲人重见光明.对当今视觉修复的主要方法,如药物疗法、玻璃体视网膜手术、器官克隆(治疗性克隆)、细胞培养(组织工程)和人工视觉等进行了介绍和比较.在这些解决方案中,人工视觉假体是当今最热门的研究课胚之一,对不同的视觉假体方案进行介绍和比较.最后介绍刺入式多电极阵列的视神经假体的研究新进展.【总页数】6页(P615-620)【作者】周业;牛金海;刘易非;牛帅;周阳;吴开杰;任秋实【作者单位】上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240;上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240;上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240;上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240;上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240;上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240;上海交通大学生命科学技术学院激光与光子生物医学研究所,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.一种高动态范围的视觉功能修复电路 [J], 孙康明;袁祥辉;孟丽娅;饶程2.不同手术方法对动眼神经功能修复的影响 [J], 刘宁涛;潘庆刚;李世亭;黄晓松;王飞;管宇航3.脑卒中大鼠神经功能修复的行为学评估方法 [J], 周佳丽;祝慧凤;万东;李曼霞;何坪;徐晓玉4.观看的层次:视觉文化、视觉社会学与视觉方法批判 [J], 廖新田5.视觉功能修复的基础理论与关键科学问题 [J], 庄松林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于眼动跟踪的视觉假体图像采集装置[发明专利]
![基于眼动跟踪的视觉假体图像采集装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8cf7b2f4a300a6c30d229f8d.png)
专利名称：基于眼动跟踪的视觉假体图像采集装置专利类型：发明专利
发明人：柴新禹,吴开杰,古陨,雷旭平
申请号：CN201210275805.8
申请日：20120803
公开号：CN102813574A
公开日：
20121212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种视觉假体的图像采集装置，包括眼动信号采集及处理模块、摄像头和转动云台。
眼动信号采集及处理模块采集眼球的眼动信号并根据该信号发出控制信号以控制转动云台的转动，使固定在转动云台上的摄像头转向该眼球的转动方向并采集该方向的图像。
其中，眼动信号采集及处理模块包括眼动摄像头以拍摄该眼球的瞳孔的移动的视频，还包括眼动视频接收及处理单元以接收该视频并通过该视频获取眼球的转动方向。
本发明通过实时获取眼球转动的方向进而控制转动云台带动摄像头转向该方向并采集该方向的图像，很好地实现对人眼视觉及眼动功能的仿生，使使用者获得更加接近正常视觉的假体视觉体验。
申请人：上海交通大学
地址：200240 上海市闵行区东川路800号
国籍：CN
代理机构：上海旭诚知识产权代理有限公司
代理人：郑立
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一种假体视觉下功能评估仿真装置及其操作方法[发明专利]
![一种假体视觉下功能评估仿真装置及其操作方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2578672d8bd63186bdebbca0.png)
专利名称：一种假体视觉下功能评估仿真装置及其操作方法专利类型：发明专利
发明人：王静,张羽婷,王乐琪,张云,魏聪,张杨阳
申请号：CN201910477329.X
申请日：20190603
公开号：CN110200748A
公开日：
20190906
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种假体视觉下功能评估仿真装置，其技术方案要点是：一种假体视觉下功能评估仿真装置，包括计算机、与所述计算机电信号连接的触控屏、与所述触控屏配合的触控笔、用于供使用者穿戴的头盔显示器、用于确定使用者头部位置的头部辅助固定器，所述头盔显示器设置有用于拍摄触控屏所显示图像的微型摄像头，所述微型摄像头与所述计算机电信号连接，且所述计算机设置有用于处理微型摄像头实时采集的图像的图像处理模块，所述计算机将图像处理模块处理的图像传输至头盔显示器，并供使用者观看。
本发明能帮助视觉假体的研究者发现并解决假体视觉目前存在的问题，为假体植入者的康复训练提供理论依据。
申请人：上海海洋大学
地址：201306 上海市浦东新区沪城环路999号
国籍：CN
代理机构：上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：俞磊
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生命科学Chinese Bulletin of Life Sciences第21卷 第2期2009年4月Vol. 21, No. 2Apr., 2009文章编号 ：1004-0374(2009)02-0234-07收稿日期：2008-12-15通讯作者：renqsh@视觉假体的研究进展与面临的挑战任秋实(上海交通大学激光与光子生物医学研究所，上海200240)摘 要：人工视觉假体是当今国际上对视网膜色素变性和老年性黄斑病变患者进行视觉修复的研究热点，该人工装置采集外界图像信息，并进行编码处理，通过微电流刺激器将刺激微电流信号加载到微电极阵列，对视觉神经系统进行作用，从而在视觉中枢产生光幻视，实现视觉功能修复。
根据目前的国际研究现状，视觉假体可以对视觉通路的任意位置进行电刺激，以期产生视光感。
按照植入位置的不同，视觉假体基本上可以分为视皮层假体、视网膜上假体、视网膜下假体和视神经假体。
本文着重介绍了中国的C-Sight 小组在视神经假体方面的工作进展和面临的挑战。
关键词：视觉假体；视神经；皮层诱发响应；刺激器中图分类号：R339.14; R770.5 文献标识码：ABionic vision: current research and future challengeREN Qiu-shi(Institute for Laser Medicine & Bio-photonics, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)Abstract: As the research hotspot of restoring vision for retinitis pigmentosa and age-related macular degeneration, visual prosthesis can form the visual perception and restore vision by capturing image with a microcamera, processing and encoding, transmitting the signal to the neural stimulator and delivering the current pulse to the neural system. Generally, three major types of visual prostheses are currently being developed:stimulation of the visual cortex using cortical implants, retinal devices implanted in the subretina or epiretina,and stimulation of the optic nerve. This paper will introduce the current progress and future challenge of visual prosthesis by C-sight group.Key words: visual prosthesis; optic nerve; EEP; stimulator视觉是人类认识客观世界的重要途径。
人类认识世界所需信息70%以上来自视觉。
由于各种原因而导致的视觉残疾，甚至丧失，给患者的生活、学习和工作带来极大的不便和痛苦。
致盲的原因有多种，在视通路上任何一段：视网膜、视神经、视皮层等的损伤都会导致失明，但是多数致盲的原因是视网膜疾患。
视网膜色素变性(retinitis pigmentosa，RP)和老年黄斑变性(age-related macular degeneration,A MD )是两种最主要的视网膜病变，在美国，每年新增75万老年黄斑变性的病例，而全世界每年有12亿的视网膜色素变性患者。
视觉假体有望为盲人开辟一条复明的途径。
视觉系统是人类感官中结构和功能最复杂的器官。
视觉的形成需要有完整的视觉通路，包括眼球的屈光系统、视网膜、视神经和视皮层。
当人们注视外界物体时，物体的影像经过屈光系统聚焦在视网膜上，视网膜的光感受器(包括视锥细胞及视杆细胞)在受到光刺激后，将投射图像的局部亮度和色彩模式信号转变成生物电信号和化学信号，激活由视网膜神经元细胞(水平细胞、双极细胞、无长突细胞、神经节细胞)组成的复杂网络，经视网235第2期任秋实：视觉假体的研究进展与面临的挑战膜神经元网络的预处理在视神经节细胞形成动作电位，然后由视神经节轴突形成的视神经传至大脑。
这些信号在大脑中形成视觉感觉，再根据人的经验、记忆、分析、判断、识别等极为复杂的过程，构成视觉，在大脑中形成物体的形状、颜色等概念。
视觉通路上任何一段：视网膜、视神经、视皮层等损伤都可能影响视觉信号的传输，导致视觉功能受损或失明，但是盲人中大多数都是因视网膜疾患而致盲。
老年黄斑变性和视网膜色素变性是主要致盲疾病。
近年来，科学家致力于开展手术或是生物学等治疗研究，但尚无有效的临床治疗措施，特别是视网膜色素变性、老年黄斑变性等各种眼底疾病和外伤等原因所导致的失明目前都缺乏有效治疗措施。
电刺激人体组织，在生物组织诱发响应有很长的历史，但是使用电刺激恢复丧失的身体功能是近50年的事情。
先后出现辅助或替代一些组织缺陷功能的许多电刺激应用，如听力障碍者的耳蜗假体、心脏病患者的起博器。
电刺激成功地用于恢复听力，促使人们将它用于恢复人类的视力。
视觉系统是可兴奋组织，原理上利用电可以恢复和重建视觉。
随着集成电路和计算机的出现，材料科学的发展，电刺激技术得到迅猛发展，这为视觉假体的研究创造了必备的理论和技术支持。
1 视觉假体的分类根据目前的国际研究现状，视觉假体可以对视觉通路的任意位置进行电刺激，以期产生视光感。
按照植入位置的不同, 视觉假体基本上可以分为视皮层假体、视神经假体和视网膜假体; 视网膜假体按其在视网膜的位置又可以分为视网膜上植入体和视网膜下植入体。
皮层内植入法(intracortical implant)：视觉假体早期是用表面电极刺激皮层，为了减少刺激电流和提高刺激分辨率，皮层刺激法出现皮层下植入法。
这是将摄像机采集的图像经过外置计算机的处理、编码，通过植入大脑的微电极阵列直接刺激视皮层，产生视觉。
由Dobelle[1]领导的研究组报道，全盲患者能达到可以辨认轮廓的恢复程度，但对颜色、运动和线条缺乏辨识能力。
Normannl等[2]在神经接口方面开发了Utah电极阵列，并做了移植安全性和生物相容性方面的研究工作。
尽管大脑皮层内植入法的刺激电流阈值小，由于直接刺激皮层，有可能诱发局部中风或癫痫，对患者的安全也构成威胁；另外，由于刺激点远离光感受器，一些初级的视觉处理丧失；再者，可能引起的颅内感染和排异还有待进一步研究。
视网膜下植入法(subretinal implant)：它是将微光电二极管阵列和刺激电极直接植入到脉络膜和视网膜之间的视网膜下空间，入射光转换成分级的电位刺激视网膜相对正常的双极神经元。
视网膜下植入法主要由美国芝加哥的Chow研究小组[3]和德国Tubingen的 Zrenner小组等[4]研究。
Chow研究小组已植入到10名患者并进行短期观察[3]。
他们研制的植入体由微光电二极管(micro-photodiode array, MPDA)和由直径2—3mm金或硝酸钛微电极阵列组成，上有数以百千计的光敏二极管。
视网膜下移植有许多优点：微光电二极管直接替代损伤的光感受器细胞；视网膜余下的无损神经元网络还能处理电信号；定位和固定微光电二极管在视网膜下空间相对容易；不需要外摄像机和外图像处理；仍可使用眼睛移动定位物体；但是视网膜下植入法也有许多问题：它要求光感受器植入后结构完整，限制了应用范围；假体植入后阻止了从脉络膜向剩余视网膜组织营养的输送通路，会造成剩余结构的萎缩；手术过程复杂；目前的光电二极管阵列分辨率和灵敏度低，产生的电流很小不足以激活剩余视网膜细胞。
视网膜上植入法(epiretinal implant)：它是将微电极阵列植入玻璃体和视网膜之间的内层视网膜刺激视神经节细胞以恢复视觉。
视网膜上植入法加在微电极上的电信号由外部CCD相机采集图像，经信号处理、编码产生模式化的电刺激脉冲。
相关的研究组有哈佛大学与麻省理工大学共建的研究中心[5]、美国南加州大学、北卡罗纳州立大学和美国橡树岭国家实验室(ORNL)、阿尔贡国家实验室(ANL)、劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)、洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)、SANDIA国家实验室(SNL)等5个国家重点实验室联合，这是由Humayun领导的小组[6] 。
他们最近获得美国能源部生物与环境研究计划3年期900万美元的资助，目标就在于将微电极数提高到1 000个和视觉假体临床应用研究；临床上，在2002年成功地将视觉假体长期植入一位色素性视网膜炎盲人[6]。
此外，还有德国的北部德国联合研究体(Northern German Consortium)[7]、日本Nagoya大学的Yagi[8]。
视网膜上植入法缺点有：因为视神经节细胞分布的广泛性，刺激器微电极阵列236生命科学第21卷难以微型化，而目前使用的大电极需要高电流才能诱发光幻视；另外，电极浸于玻璃体中，易于被周围电介质环境短路；再者，使用上，固定较为困难，可能导致视网膜裂孔的形成和视网膜脱落。
视神经植入法(epiretinal implant)：视神经视觉假体是上海交通大学C-Sight研究小组三年前提出的一种不同于世界其他小组的创新方案(图1)。
由于视网膜神经节细胞的轴突都汇聚在视神经处，是视觉信息传入大脑的必经之处。
在这里引入微电极阵列，刺激神经节细胞的轴突，可有效地将视觉信息进行耦合、传递、修复视觉。
其中，环形电极由视神经外部植入，微刺激电极插入导轨的分布如图1所示。
微电极是通过微电子制作工艺来取得，是典型的 BIO－MEMES。
C-Sight研究小组首次在实验动物模型验证了可刺入式微电极阵列刺激视神经诱发视觉电位的可行性。
该方法具有降低手术风险、刺激电流阈值及对病变组织的损伤等优点。
尽管存在方法上的差异，但所有视觉修复方法都具有一系列相同的组成；这些方法之间最显著的区别是与神经系统的接口不同。
视觉假体主要包括：体外信息收集部分和信号处理部分；体内神经刺激器与电极部分，其间通过射频无线传输进行信号与能量传递。
首先，信号收集部分采集图像信息，将该信息传递至信号处理部分，进行处理、编码成电信号，通过无线传输方式传送到体内植入部件，产生电脉冲刺激视觉神经系统以产生视觉。