죽상 동맥경화의 진단을 위한 카테터 기반 OCT/FLIM 시스템 개발

Abstract

심혈관 질환은 인간에게 있어 오랫동안 사망 원인 1위를 차지해왔다. 심혈관 질환 중 대표적으로는 동맥경화가 있는데, 그 원인 중 하나인 취약형 죽상경화반 을 발달 초기 단계에서 정확하게 관측하는 이미징 기술의 필요성은 항상 요구되어왔다. 이와 관련하여 혈관 내 광 간섭 단층 촬영 (OCT) 기술과 근적외선 형광 이미징 기법 (NIRF), 혈관 내 초음파 (IVUS) 기술 등이 발달되었지만 이들은 화학적인 정보가 부족하여 병변의 발달 단계를 구체화 하지 못하는 점, 혈과 내 조영제 주입으로 인한 안전문제, 이미징 해상도의 문제 등을 가지고 있었다. 본 연구에서는 카테터를 기반으로 한 혈관 내 광 간섭 단층 촬영 (OCT) 기술과 형광 수명 측정 이미징 (FLIM)을 결합한 이미징 시스템을 구축하였다. OCT시스템을 이용해서 혈관의 미세구조를 알 수 있으며 multichannel FLIM 을 통해 Collagen, Elastin, Lipid의 함유량을 알 수 있어 화학적인 분석이 가능하다. 이 시스템은 OCT A-line rate 120 kHz, FLIM data acquisition rate 30 kHz를 가지며 현존하는 OCT/FLIM 통합시스템 중 가장 빠른 이미징 속도를 가진다. 시스템의 성능은 벤치 탑 (bench top) 스캐닝 시스템을 구현하고 이를 통해 확인하였으며, 그 후 동맥경화반 유도 토끼 모델을 통해 취약형 죽상경화반이 존재하는 관상동맥을 이미징하고 이를 성공적으로 검측하였다