초소형 광간섭 단층 촬영 프로브가 뇌동맥 내부 이미지를 촬영합니다.

미세기술자, 의료기술자, 신경외과 의사로 구성된 국제팀은 뇌 동맥 내부에서 영상을 촬영하는 데 사용할 수 있는 새로운 유형의 탐침을 설계, 제작, 테스트했습니다.

연구팀은 Science Translational Medicine 저널 에 발표한 논문에서 탐사선이 어떻게 설계되고 제작되었는지, 그리고 초기 테스트에서 어떤 성능을 보였는지 설명했습니다.

환자의 뇌에 혈전, 동맥류, 동맥 경화와 같은 의학적 문제가 있을 때, 의사가 진단에 사용할 수 있는 도구는 뇌 외부에서 정맥과 동맥을 촬영하는 영상 기술에 국한됩니다. 이 영상은 카테터와 같은 장치를 혈관과 동맥을 통해 뇌 부위로 유도하여 수술을 시행하는 지도로 사용됩니다.

신경광학간섭단층촬영(nOCT)을 이용한 혈관 내 영상. nOCT 프로브는 표준 신경혈관 미세카테터와 호환되며, 임상에서 사용되는 시술 과정과 통합됩니다. nOCT는 고해상도 3D 광학 데이터를 포착하여 구불구불한 뇌동맥, 주변 구조물 및 치료 장치의 체적 현미경 검사를 제공합니다. 출처: Science Translational Medicine (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497

이 접근법의 문제점은 사용되는 이미지가 항상 선명하거나 정확하지 않다는 것입니다. 또한 외과의가 동맥이나 정맥을 복구하는 동안 내부에서 어떤 일이 일어나는지 볼 수 없기 때문에, 거의 눈을 감은 채로 수술을 진행하게 됩니다.

이 새로운 연구에서 연구팀은 카테터 내부에 들어갈 만큼 작은 카메라 프로브를 만들어 뇌의 정맥과 동맥 내부의 이미지를 거의 실시간으로 캡처할 수 있었습니다.

새로운 프로브는 안과 및 심장외과 의사가 환자 치료에 사용하는 영상 기술의 일종인 광간섭단층촬영(OCT)을 기반으로 합니다. 근적외선의 후방산란을 처리하여 영상을 생성합니다. 지금까지 이러한 장치는 뇌 내부에 사용하기에는 너무 크고 단단했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 기존 부품을 머리카락만큼 얇은 광섬유 케이블과 같은 더 작은 부품으로 교체했습니다. 또한, 탐침의 헤드를 구성하고 탐침을 구부릴 수 있도록 하는 원위 렌즈를 제작하기 위해 변형된 유리를 사용했습니다.

생성된 탐침은 대부분 속이 비어 있고 벌레 모양입니다. 또한 초당 250회 회전하여 정맥과 동맥을 쉽게 통과할 수 있습니다. 카메라는 필요에 비례하는 속도로 사진을 촬영합니다. 탐침 전체가 카테터 안에 쉽게 들어가 뇌의 동맥과 정맥에 쉽게 삽입하고 이동하며 제거할 수 있습니다.

동물 실험 후, 이 프로브는 캐나다와 아르헨티나 두 곳에서 임상시험에 들어갔습니다. 현재까지 32명의 환자가 이 새로운 프로브로 치료를 받았습니다. 연구팀은 현재까지 이 프로브가 모든 사례에서 안전하고 내약성이 우수하며 성공적인 것으로 입증되었다고 보고했습니다. 연구팀은 이 새로운 프로브가 일반적인 용도로 사용될 준비가 되었다고 결론지었습니다.