고속 내시경적 OFDI 시스템 개발과 이를 이용한 3차원 생체 혈관 내부 이미징
Development of a High-Speed Endoscopic OCT System and Its Application to Three-Dimensional Intravascular Imaging in Vivo
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초록
혈관 내 OCT (optical coherence tomography) 는 혈관 벽 내부의 3차원적 미세구조를 영상화할 수 있어서 임상에서 각광을 받고있다. 하지만 아직도 충분하지 못한 이미징 속도, 특히 내시경 프로브의 이미징 광 스캐닝 속도의 부족으로 혈관 길이 방향의 이미징 간격이 실제 시스템의 광학적 해상도보다 5배 이상 커서 혈관 종방향으로의 고해상도 이미징이 얻어지지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 초당 350장의 혈관 벽 단층 영상을 제공하는 고속 혈관 내 OCT 시스템을 기술한다. 본 시스템과 내시경 장치를이용하여 47 mm 길이의 살아있는 토끼 대동맥을 3.7초만에 34 micron의 혈관 종방향 간격으로 얻는데 성공하였다. 34 micron의종방향 간격은 실제 내시경의 그 방향 광학적 해상도와 비슷한 정도로서 3차원 모든 방향으로의 고해상도 이미징을 구현하였음을보여준다. 얻어진 이미징 데이터의 3차원 영상 구현을 통해 혈관의 미세구조 및 이미징 전 삽입된 스텐트의 자세한 구조를 보였다.
Abstract
Intravascular optical coherence tomography (OCT) enables imaging of the three-dimensional (3D) microstructure of a bloodvessel wall. While 3D vascular visualization provides detailed information of the vessel wall and intraluminal structures, alongitudinal imaging pitch that is several times bigger than the imaging resolution of the system has limited true high-resolution3D imaging. In this paper we demonstrate high-speed intravascular OCT in vivo, acquiring images at a rate of 350 frames persecond. A 47-mm-long rabbit aorta was imaged in 3.7 seconds, after a short flush with contrast agent. The longitudinal imagingpitch was 34 micrometers, comparable to the transverse imaging resolution of the system. Three-dimensional volume renderingshowed greatly enhanced visualization of tissue microstructure and stent struts, relative to what is provided by conventionalintravascular imaging speeds.
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