Cardiovascular disease is the most popular death cause of human for many years. Atherosclerosis, the most popular cardiovascular disease, can be divided some types such as atheroma (type 4) and fibroatheroma (type5). However, there is so-called “vulnerable plaque” which makes vascular disease seriously in short time. The necessity of early detection of vulnerable plaque is always needed. In this connection, many imaging technologies such as Optical Coherence Tomography, Near Infrared Fluorescence, and Intravascular Ultrasound was developed, however, there were some weak points of these technologies such as lack of chemical information to determine the stage of lesion, safety problem caused by contrast media like ICG or resolution problem. In this study, we make catheter based comprehensive microstructural and biochemical intravascular optical imaging used OCT and FLIM. We can get the structural and biochemical information such as Collagen, elastin and lipid content of the intravascular by OCT and multichannel FLIM. This comprehensive system has OCT A-line rate 120 kHz and data acquisition rate of FLIM 30 kHz. This system has the fastest imaging speed of OCT/FLIM comprehensive system existed. The ability of the system was validated by bench-top scanning part. After validation, we proceed in-vivo animal experiment used rabbit which experienced high cholesterol diet to image vulnerable plaque of intravascular and successfully examined the lesion.
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