将偏振敏感光学相干断层成像扩展至整个猕猴脑成像

偏振敏感光学相干断层成像（PS-OCT）是一种无需标记的成像技术，利用双折射以微米级分辨率对有髓轴突进行可视化。然而，受限于采集速度、系统稳定性和数据处理能力，连续PS-OCT成像一直仅限于较小体积的样本，包括来自较大物种的组织块。这些限制阻碍了其在大型哺乳动物全脑绘图中的应用。在此，我们提出了一种可扩展的PS-OCT采集系统和用于恒河猴全脑成像的计算流程。该框架将高通量连续成像与自动化重建和处理相结合，实现了在分米级脑体积范围内以微米尺度分辨率进行体积成像。利用该方法，我们以5.5 × 5.5 × 3.4 μm的体素尺寸和约10 × 10 × 5.5 μm的有效分辨率，采集了两个完整的猕猴脑，生成了由多种对比度信息（包括纤维取向信息）构成的多太字节数据集。相关数据集及配套处理工具已公开发布。该平台建立了一种用于灵长类脑白质结构进行大规模、高分辨率绘图的方法。由此产生的数据集为MRI模型验证提供了参考，并支持神经技术应用的发展，包括深部脑刺激等在内的应用场景，在这些场景中，需要对轴突组织结构进行准确表征。

偏振敏感光学相干断层成像（polarization-sensitive optical coherence tomography, PS-OCT）是一种无需标记的成像技术，利用双折射以微米级分辨率可视化有髓轴突。然而，受限于采集速度、系统稳定性和数据处理能力，连续PS-OCT成像一直仅限于小体积样本，包括来自更大物种的组织块。这些限制阻碍了其在大型哺乳动物全脑图谱绘制中的应用。

在此，我们提出了一种可扩展的PS-OCT采集系统和用于恒河猴全脑成像的计算流程。该框架将高通量连续成像与自动化重建和处理相结合，从而能够在分米尺度的脑体积范围内实现微米尺度分辨率的体积成像。采用该方法，我们以5.5 × 5.5 × 3.4 μm的体素尺寸和约10 × 10 × 5.5 μm的有效分辨率，对两个完整的猕猴脑进行了成像，生成了数TB级的数据集，包含多种对比信息，其中包括纤维取向信息。相关数据集及配套处理工具已公开发布。

该平台为灵长类脑白质结构的大规模高分辨率图谱绘制建立了一种方法。所得数据集为MRI模型验证提供了参考，并支持神经技术应用的发展，包括深部脑刺激，在这些应用中需要对轴突组织结构进行精确表征。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.11.731509v1?rss=1

🏷️ 偏振敏感光学相干断层成像 全脑成像 猕猴脑 白质纤维取向 脑结构重建