โพรบตรวจภาพตัดขวางแบบออปติคอลโคฮีเรนซ์ขนาดเล็กจะถ่ายภาพภายในหลอดเลือดสมอง

ทีมนักเทคโนโลยีระดับนานาชาติ นักเทคนิคการแพทย์ และศัลยแพทย์ประสาทได้ออกแบบ สร้าง และทดสอบหัววัดชนิดใหม่ที่สามารถใช้ในการถ่ายภาพจากภายในหลอดเลือดแดงของสมองได้

ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Translational Medicineกลุ่มนี้ได้บรรยายถึงวิธีการออกแบบและสร้างหัววัด รวมถึงประสิทธิภาพในการทดสอบเบื้องต้น

เมื่อผู้ป่วยมีปัญหาทางการแพทย์ในสมอง เช่น ลิ่มเลือด หลอดเลือดโป่งพอง หรือหลอดเลือดแดงแข็งตัว เครื่องมือที่แพทย์สามารถใช้ในการวินิจฉัยโรคได้นั้นจำกัดอยู่เพียงเทคโนโลยีการถ่ายภาพที่ถ่ายภาพเส้นเลือดดำและหลอดเลือดแดงจากภายนอกสมอง จากนั้นภาพเหล่านี้จะใช้เป็นแผนที่เพื่อนำทางอุปกรณ์คล้ายสายสวนผ่านเส้นเลือดดำและหลอดเลือดแดงไปยังส่วนต่างๆ ของสมองเพื่อทำการซ่อมแซม

การถ่ายภาพภายในหลอดเลือดโดยใช้การตรวจด้วยคลื่นแสงแบบโคฮีเรนซ์โทโมกราฟีประสาท (nOCT) โพรบ nOCT เข้ากันได้กับไมโครคาเทเตอร์ประสาทหลอดเลือดมาตรฐาน โดยผสานเข้ากับเวิร์กโฟลว์ตามขั้นตอนที่ใช้ในทางคลินิก nOCT รวบรวมข้อมูลออปติก 3 มิติความละเอียดสูง ทำให้สามารถตรวจดูหลอดเลือดสมองที่คดเคี้ยว โครงสร้างโดยรอบ และอุปกรณ์รักษาได้อย่างละเอียด แหล่งที่มา: Science Translational Medicine (2024) DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497

ปัญหาของวิธีการนี้ก็คือภาพที่ใช้ไม่ชัดเจนหรือแม่นยำเสมอไป นอกจากนี้ยังทำให้ศัลยแพทย์ไม่สามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นภายในเส้นเลือดหรือหลอดเลือดแดงขณะที่กำลังซ่อมแซม ส่งผลให้ต้องดำเนินการผ่าตัดโดยแทบไม่รู้ตัว

ในการศึกษาใหม่นี้ ทีมงานได้สร้างกล้องตรวจที่มีขนาดเล็กพอที่จะใส่ไว้ในสายสวน ทำให้สามารถจับภาพแบบเกือบจะเรียลไทม์จากภายในเส้นเลือดดำและหลอดเลือดแดงของสมองได้

โพรบใหม่นี้ใช้การถ่ายภาพด้วยแสงแบบโคฮีเรนซ์โทโมกราฟี ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการถ่ายภาพชนิดหนึ่งที่ศัลยแพทย์ด้านตาและหัวใจใช้ในการรักษาผู้ป่วย โดยโพรบจะสร้างภาพขึ้นมาโดยการประมวลผลการกระเจิงกลับของแสงอินฟราเรดใกล้ จนกระทั่งปัจจุบัน อุปกรณ์ดังกล่าวมีขนาดใหญ่และแข็งเกินไปที่จะนำไปใช้ภายในสมอง

เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมวิจัยจึงเปลี่ยนชิ้นส่วนด้วยชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กกว่า เช่น สายใยแก้วนำแสงที่บางเท่าเส้นผมของมนุษย์ นอกจากนี้ พวกเขายังใช้แก้วชนิดดัดแปลงเพื่อทำเลนส์ส่วนปลายซึ่งเป็นส่วนประกอบของหัววัดและทำให้สามารถโค้งงอได้

หัววัดที่ได้ส่วนใหญ่จะเป็นโพรงและมีลักษณะเหมือนหนอน นอกจากนี้ยังหมุนได้ 250 ครั้งต่อวินาที ซึ่งช่วยให้เคลื่อนตัวผ่านเส้นเลือดดำและเส้นเลือดแดงได้ง่าย กล้องจะถ่ายภาพด้วยอัตราที่เหมาะสมกับความต้องการ หัววัดทั้งหมดสามารถใส่เข้าไปในสายสวนได้พอดี ทำให้วางและเคลื่อนย้ายไปมาในเส้นเลือดแดงและเส้นเลือดดำของสมองได้ง่าย รวมถึงถอดออกได้อีกด้วย

หลังจากการทดสอบกับสัตว์แล้ว โพรบดังกล่าวได้ถูกนำไปทดลองทางคลินิกในสองสถานที่ หนึ่งแห่งในแคนาดาและอีกแห่งในอาร์เจนตินา จนถึงปัจจุบัน มีผู้ป่วย 32 รายได้รับการรักษาด้วยโพรบชนิดใหม่นี้ ทีมวิจัยรายงานว่าจนถึงขณะนี้ โพรบดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัย ทนทาน และประสบความสำเร็จในทุกกรณี พวกเขาสรุปว่าโพรบชนิดใหม่นี้พร้อมสำหรับการใช้งานทั่วไปแล้ว