Miniature optisk kohærens-tomografi-sonde tager billeder inde i hjernearterier

Et internationalt team af mikroteknologer, medicinske teknologer og neurokirurger har designet, bygget og testet en ny type sonde, der kan bruges til at tage billeder inde fra hjernens arterier.

I deres artikel, der er offentliggjort i tidsskriftet Science Translational Medicine, beskriver gruppen, hvordan sonden blev designet og bygget, samt hvordan den klarede sig i de indledende tests.

Når patienter har medicinske problemer i hjernen, såsom blodpropper, aneurismer eller forhærdede arterier, er de værktøjer, som læger har til rådighed til at diagnosticere dem, begrænset til billeddannelsesteknologier, der tager billeder af vener og arterier fra ydersiden af hjernen. Disse billeder bruges derefter som kort til at føre kateterlignende anordninger gennem venerne og arterierne ind i dele af hjernen for at udføre reparationer.

Intravaskulær billeddannelse ved hjælp af neurooptisk kohærenstomografi (nOCT). nOCT-sonden er kompatibel med standard neurovaskulære mikrokatetre og integrerer med den proceduremæssige arbejdsgang, der anvendes i klinisk praksis. nOCT indfanger 3D optiske data i høj opløsning og giver volumenmikroskopi af snoede cerebrale arterier, omgivende strukturer og terapeutiske apparater. Kilde: Science Translational Medicine (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497

Problemet med denne metode er, at de anvendte billeder ikke altid er klare eller præcise. De giver heller ikke kirurgen mulighed for at se, hvad der sker inde i venen eller arterien, mens den repareres, hvilket resulterer i, at procedurerne udføres næsten blindt.

I dette nye studie skabte holdet en kamerasonde, der er lille nok til at passe ind i et kateter, hvilket gør det muligt at optage billeder i næsten realtid fra hjernens vener og arterier.

Den nye sonde er baseret på optisk kohærenstomografi, en type billeddannelsesteknologi, der bruges af øjen- og hjertekirurger til at behandle patienter. Den genererer billeder ved at behandle tilbagespredningen af nær-infrarødt lys. Indtil nu har sådanne enheder været for klodsede og stive til at blive brugt inde i hjernen.

For at overkomme dette problem udskiftede forskerholdet komponenterne med mindre dele, såsom et fiberoptisk kabel så tyndt som et menneskehår. De brugte også en modificeret type glas til at fremstille den distale linse, som udgør probens hoved og gør det muligt for den at bøje.

Den resulterende sonde er for det meste hul og ormeformet. Den roterer også 250 gange i sekundet, hvilket hjælper den med at bevæge sig let gennem vener og arterierne. Kameraet tager billeder med en hastighed, der er proportional med behovet. Hele sonden passer nemt ind i kateteret, hvilket gør den nem at placere og flytte rundt i hjernens arterier og vener, samt at fjerne den.

Efter dyreforsøg blev proben flyttet ind i kliniske forsøg på to steder, et i Canada og et i Argentina. Til dato er 32 patienter blevet behandlet med den nye probe. Holdet rapporterer, at proben indtil videre har vist sig sikker, veltolereret og succesfuld i alle tilfælde. De konkluderer, at deres nye probe er klar til generel brug.