Miniaturowa optyczna sonda do tomografii koherentnej wykonuje zdjęcia wnętrza tętnic mózgowych
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Międzynarodowy zespół mikrotechnologów, technologów medycznych i neurochirurgów zaprojektował, stworzył i przetestował nowy typ sondy, którą można wykorzystać do uzyskania obrazów wnętrza tętnic mózgu.
W swoim artykule opublikowanym w Science Translational Medicine zespół opisuje, jak zaprojektowano i zbudowano sondę oraz jak wypadła we wstępnych testach.
Kiedy u pacjenta pojawiają się problemy zdrowotne w mózgu, takie jak zakrzepy krwi, tętniaki lub stwardnienia tętnic, narzędzia dostępne lekarzom do ich diagnozowania ograniczają się do technologii obrazowania, które wykonują zdjęcia żył i tętnic spoza mózgu. Takie obrazy są następnie wykorzystywane jako mapy do prowadzenia urządzeń przypominających cewniki przez żyły i tętnice do części mózgu w celu dokonania napraw.
Obrazowanie wewnątrznaczyniowe za pomocą neurooptycznej tomografii koherentnej (nOCT). Sonda nOCT jest kompatybilna ze standardowymi mikrocewnikami nerwowo-naczyniowymi, integrując się z procedurą stosowaną w praktyce klinicznej. NOCT rejestruje trójwymiarowe dane optyczne o wysokiej rozdzielczości, zapewniając mikroskopię wolumetryczną krętych tętnic mózgowych, otaczających struktur i urządzeń terapeutycznych. Źródło: Naukowa medycyna translacyjna (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497
Problem z tym podejściem polega na tym, że użyte obrazy nie zawsze są jasne i dokładne. Nie pozwalają też chirurgowi zobaczyć, co dzieje się wewnątrz żyły lub tętnicy podczas jej naprawy, co powoduje, że zabiegi wykonuje się niemal na ślepo.
W ramach tego nowego badania zespół stworzył sondę z kamerą, która jest na tyle mała, że mieści się w cewniku, umożliwiając jej przechwytywanie obrazów wnętrza żył i tętnic mózgu w czasie zbliżonym do rzeczywistego.
Nowa sonda opiera się na optycznej tomografii koherentnej – rodzaju technologii obrazowania stosowanej przez chirurgów oczu i serca w leczeniu pacjentów. Generuje obrazy poprzez przetwarzanie rozproszenia wstecznego światła bliskiej podczerwieni. Do tej pory takie urządzenia były zbyt nieporęczne i sztywne, aby można je było stosować wewnątrz mózgu.
Aby rozwiązać ten problem, zespół badawczy wymienił komponenty na mniejsze elementy, takie jak kabel światłowodowy cienki jak ludzki włos. Wykorzystali także zmodyfikowany rodzaj szkła do wykonania soczewki dystalnej, która tworzy główkę sondy i umożliwia jej zginanie.
Uzyskana sonda jest w większości pusta i ma wygląd przypominający robaka. Obraca się również z prędkością 250 razy na sekundę, co pomaga mu łatwo poruszać się po żyłach i tętnicach. Aparat wykonuje zdjęcia z częstotliwością proporcjonalną do zapotrzebowania. Cała sonda z łatwością mieści się wewnątrz cewnika, co ułatwia umieszczanie i poruszanie się w tętnicach i żyłach mózgu, a także jej usuwanie.
Po testach na zwierzętach sondę skierowano do badań klinicznych w dwóch lokalizacjach, jednej w Kanadzie i drugiej w Argentynie. Do tej pory nową sondą leczono 32 pacjentów. Zespół informuje, że jak dotąd sonda okazała się bezpieczna, dobrze tolerowana i skuteczna we wszystkich przypadkach. Doszli do wniosku, że ich nowa sonda jest gotowa do powszechnego użytku.