小型光コヒーレンストモグラフィ・プローブが脳動脈の内部を撮影

マイクロテクノロジスト、医療技術者、脳神経外科医からなる国際チームが、脳の動脈内部の画像を撮影するために使用できる新しいタイプのプローブを設計、構築、テストしました。

研究チームは、サイエンス・トランスレーショナル・メディシン誌に掲載された論文の中で、このプローブがどのように設計・構築されたか、また初期テストでどのように機能したかを説明しています。

血栓、動脈瘤、動脈硬化などの脳疾患を抱える患者の場合、医師が診断に利用できるツールは、脳の外側から静脈や動脈を撮影する画像技術に限られています。これらの画像は、カテーテルのような装置を脳の血管や動脈を通して脳の各部位に誘導し、修復を行うための地図として使用されます。

神経光干渉断層撮影（nOCT）を用いた血管内イメージング。nOCTプローブは標準的な神経血管マイクロカテーテルと互換性があり、臨床現場で用いられる手技ワークフローに統合できます。nOCTは高解像度の3D光学データを取得し、屈曲した脳動脈、周囲の構造、そして治療機器の体積顕微鏡画像を提供します。出典：Science Translational Medicine (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497

このアプローチの問題点は、使用される画像が必ずしも鮮明または正確ではないことです。また、外科医は修復中の静脈や動脈の内部で何が起こっているかを確認できず、結果として手術はほぼ盲目的に行われてしまいます。

この新たな研究で、研究チームはカテーテル内に収まるほど小さいカメラプローブを作成し、脳の静脈と動脈の内部からほぼリアルタイムの画像を撮影できるようにした。

この新しいプローブは、眼科や心臓外科医が患者の治療に用いる画像技術の一種である光干渉断層撮影（OCT）をベースとしています。この技術は近赤外光の後方散乱光を処理することで画像を生成します。これまで、このような装置は脳内に使用するには大きすぎて硬すぎました。

この問題を克服するため、研究チームはこれらの部品を、髪の毛ほどの細さの光ファイバーケーブルなどの小型部品に置き換えました。また、プローブの先端部分を構成し、プローブを曲げることができる遠位レンズには、改良されたガラスを使用しました。

完成したプローブは、ほぼ中空のワーム状です。また、毎秒250回転するため、静脈や動脈を容易に通過できます。カメラは、必要な速度で画像を撮影します。プローブ全体はカテーテル内に容易に収まるため、脳の動脈や静脈への設置や移動、そして取り外しも容易です。

動物実験の後、このプローブはカナダとアルゼンチンの2つの施設で臨床試験に移行しました。現在までに32人の患者がこの新しいプローブによる治療を受けています。研究チームは、これまでのところ、このプローブは安全で忍容性が高く、すべての症例で成功していることが証明されたと報告しています。彼らは、この新しいプローブは一般使用の準備が整っていると結論付けています。