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科学者たちは血管内にレーザースキャナーを設置し、心血管リスクを調べている

科学者たちは血管内にレーザースキャナーを設置し、心血管リスクを調べている

アラン・ボイル

構造画像(左)には赤色反射、ラベルフリーの生化学的コントラスト(右)には青色蛍光を用いた走査型ファイバー血管鏡画像。画像には、周囲の健康な動脈と比較して青色スペクトルの蛍光が非常に低い複数の動脈硬化病変が示されています。(ミシガン大学医学部写真)

研究者たちは、レーザースキャン式の小型カメラを使って血管の内部の働きをマッピングし、脳卒中のリスクの初期兆候を見つける方法を発見した。

剖検中に採取された頸動脈を使用して行われた概念実証のデモンストレーションは、本日「ネイチャー・バイオメディカル・エンジニアリング」誌に掲載されました。

この技術は、ワシントン大学の機械工学研究教授であるエリック・サイベル氏が発明した走査型ファイバー内視鏡(SFE)と呼ばれる機器を活用している。

サイベル氏はこの内視鏡を早期癌検出用に設計したが、ミシガン大学の医学研究者らは、採取した動脈内の動脈硬化の兆候を調べるためにこの装置を再利用した。研究者らは生きたウサギを用いた実験も行った。

走査型ファイバー内視鏡
この図は、走査型ファイバー内視鏡を用いて血管内部を照らし、画像化する様子を示しています。(ミシガン大学医学部提供の図)

「カメラは実際に血管の中に入り込みます」と、ミシガン・メディシンの研修医で脳神経外科医の筆頭著者であるルイス・サヴァスタノ氏はニュースリリースで述べています。「血管の表面や、脳卒中を引き起こす可能性のあるプラークの破裂などの病変を、非常に高解像度で観察できます。」

「この技術は、原因不明の脳卒中患者における『決定的証拠』となる病変を発見できる可能性があり、さらに、どの無症状だがリスクのあるプラークが将来的に心血管イベントを引き起こす可能性があるかを示すこともできるかもしれない」と同氏は述べた。

内視鏡は、光ファイバーを通して赤、青、緑の波長のレーザー光を送り、組織を照射します。得られたスキャン画像はデジタル処理され、動脈硬化の重症度を示すことができます。

「内視鏡は脳卒中の原因を発見するだけでなく、ステント留置のガイド、薬剤や生体材料の放出、​​手術の補助などにより、脳神経外科医の治療介入を支援することもできます」とサイベル氏は言う。

蛍光インジケーターは、従来の放射線技術では検出されない可能性のある特徴も含め、脳卒中や心臓発作のリスク増加に関連する内部特徴を明らかにすることができます。

研究は現在、前臨床段階にあります。

「アテローム性動脈硬化症の構造的、化学的、生物学的イメージングのためのマルチモーダルレーザー血管鏡検査」の著者には、Savastano 氏と Seibel 氏に加え、Quan Zhou 氏、Arlene Smith 氏、Karla Vega 氏、Carlos Murga-Zamalloa 氏、David Gordon 氏、Jon McHugh 氏、Lili Zhao 氏、Michael Wang 氏、Aditya Pandey 氏、B. Gregory Thompson 氏、Jie Xu 氏、Jifeng Zhang 氏、Y. Eugene Chen 氏、および Thomas Wang 氏が含まれています。