소형 광간섭 단층 촬영 프로브는 대뇌 동맥 내부의 사진을 찍습니다.

미세공학자, 의료 기술자, 신경외과 의사로 구성된 국제 팀이 뇌 동맥 내부에서 이미지를 얻는 데 사용할 수 있는 새로운 유형의 탐침을 설계, 제작 및 테스트했습니다.

Science Translational Medicine에 게재된 논문에서 팀은 프로브가 설계 및 제작된 방법과 초기 테스트에서 어떻게 수행되었는지 설명합니다.

환자가 혈전, 동맥류, 동맥 경화 등 뇌에 의학적 문제를 일으킬 때 의사가 이를 진단할 수 있는 도구는 뇌 외부에서 정맥과 동맥의 사진을 찍는 영상 기술로 제한됩니다. 그런 다음 이러한 이미지는 카테터와 같은 장치를 정맥과 동맥을 통해 뇌의 일부로 안내하여 수리하는 지도로 사용됩니다.

신경광학 단층촬영(nOCT)을 이용한 혈관 내 영상. NoOCT 프로브는 표준 신경혈관 미세카테터와 호환되며 임상 실습에 사용되는 절차적 작업흐름과 통합됩니다. NOCT는 고해상도 3차원 광학 데이터를 캡처하여 구불구불한 뇌동맥, 주변 구조 및 치료 장치의 체적 현미경 검사를 제공합니다. 출처: 과학 중개 의학(2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497

이 접근 방식의 문제점은 사용된 이미지가 항상 명확하거나 정확하지 않다는 것입니다. 또한 외과의사가 수리하는 동안 정맥이나 동맥 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 없기 때문에 거의 맹목적으로 시술이 수행됩니다.

이 새로운 연구에서 팀은 카테터 내부에 들어갈 만큼 작은 카메라가 장착된 프로브를 만들어 뇌의 정맥과 동맥 내부에서 거의 실시간 이미지를 캡처할 수 있었습니다.

새 프로브는 안과 및 심장 외과 의사가 환자를 치료하는 데 사용하는 영상 기술의 일종인 광간섭 단층촬영(Optical Coherence Tomography)을 기반으로 합니다. 근적외선의 후방 산란을 처리하여 이미지를 생성합니다. 지금까지 이러한 장치는 뇌 내부에서 사용하기에는 너무 크고 단단했습니다.

이 문제를 극복하기 위해 연구팀은 부품을 사람 머리카락만큼 얇은 광섬유 케이블과 같은 작은 조각으로 교체했습니다. 또한 그들은 수정된 유형의 유리를 사용하여 탐침의 헤드를 구성하고 구부릴 수 있는 원위 렌즈를 만들었습니다.

결과로 나온 탐침은 대부분 속이 비어 있고 벌레 모양을 하고 있습니다. 또한 초당 250회의 속도로 회전하므로 정맥과 동맥을 쉽게 이동할 수 있습니다. 카메라는 수요에 비례하는 빈도로 사진을 찍습니다. 전체 프로브가 카테터 내부에 쉽게 장착되므로 뇌의 동맥과 정맥 내에서 배치 및 이동이 더 쉽고 제거도 더 쉽습니다.

동물 실험 후 해당 프로브는 캐나다와 아르헨티나의 두 지역에서 임상 시험으로 옮겨졌습니다. 현재까지 32명의 환자가 새로운 프로브로 치료를 받았습니다. 팀은 지금까지 조사가 안전하고, 잘 견디며, 모든 경우에 성공적인 것으로 입증되었다고 보고합니다. 그들은 새로운 프로브가 일반 용도로 사용될 준비가 되었다고 결론을 내렸습니다.