光动力靶向放疗与分子影像诊断

光动力靶向放疗与分子影像诊断1第1页，共55页，2023年，2月20日，星期三1234二十一世纪的新技术MTRT与分子影像设备配置临床应用管理与效益分析提纲第2页，共55页，2023年，2月20日，星期三第一部分1234二十一世纪的新技术第3页，共55页，2023年，2月20日，星期三二十一世纪的新技术1我国每年250万人死于癌症，300万人死于心血管疾病。MTRT和分子影像是二十一世纪诊治癌症和心血管疾病的新技术。癌症死亡数——《2012中国肿瘤登记年报》心血管疾病死亡数第4页，共55页，2023年，2月20日，星期三二十一世纪的新技术1各种类型的，能量在6-25MEV医用直线加速器，是目前治疗癌症的主要设备，主要原理是：25%X线直接伤害和75%射线产生的氢氧自由基伤害癌细胞DNA，但是用于癌细胞乏氧和断裂的DNA容易复制，成为放疗的难题。IGRT医用直线加速器赛博刀第5页，共55页，2023年，2月20日，星期三二十一世纪的新技术1癌症是全身性疾病，且癌细胞的乏氧和DNA复制性的难题，虽然手术、放疗、化疗等大多数治疗取得了巨大进步，但是，据报道，全世界三十年的艰苦努力，仅仅提高了3%的癌症五年生存率。所以寻找早期诊断和针对线粒体破坏等新的治疗技术，提高癌症病人的生存率。第6页，共55页，2023年，2月20日，星期三二十一世纪的新技术1最高端的医学影像设备；诊断和指导治疗癌症和头部疾病的最佳手段。二十一世纪影像学新技术高能直线加速器（LA45)光动力靶向放疗设备征服癌症的希望PET-CT-MR：多模态分子影像设备10-45MEV电子和10-45MVX线，国际独家技术。除现有国际先进直线加速器功能外。45MVX线，光核作用最好。实现了MTRT技术。成为二十一世纪新型治疗技术第7页，共55页，2023年，2月20日，星期三第二部分1234MTRT分子影像的设备配置第8页，共55页，2023年，2月20日，星期三MTRT和分子影像的设备配置2方案：如图：利用医院现有房间改造，安装新型LA45型高能医用直线加速器、PET-MR-CT;1、诊断治疗各种癌症，特别是治疗晚期转移癌病人具有显著疗效；2、诊断治疗血管斑块，减少心脑血管病人死亡率；3、治疗白血病、病毒性疾病；

第9页，共55页，2023年，2月20日，星期三MTRT和分子影像的设备配置2设备布置图：在线机器人、PET-CT-MR和高能直线加速器系统第10页，共55页，2023年，2月20日，星期三医用高能直线加速器（LA45）MTRT和分子影像的设备配置2第11页，共55页，2023年，2月20日，星期三MTRT和分子影像的设备配置2

航天机器人第12页，共55页，2023年，2月20日，星期三第三部分1234临床应用第13页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3需要PET-CT-MR生物定位和生物学效应分子成像计划实施结果放疗治疗计划第14页，共55页，2023年，2月20日，星期三分子损伤与个性化放疗临床应用3第15页，共55页，2023年，2月20日，星期三

癫痫病图像清晰的心脏PET临床图像临床应用3心肌梗塞图像第16页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3肺滤泡细胞癌，骨转移

PET-CTPET-MRPET-CTPET-MR瘤体显示清楚PET-MR肿瘤检出率高于PET-CT脑转移癌第17页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3生理盐水溶解标记药品静脉注射铅罐药物样品40～45MeVX线>30Gy进行药代动力学的生物探针制造与PET成像技术。进行肿瘤分子生物学治疗的跟踪和疗效观察。

第18页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3药代动力学生物探针之：阿霉素体内心脏PET浓聚图像分子结构荧光扫描图无变化未经照射30Gy照射显示：阿霉素心脏聚集，揭示其对心脏损伤机制。阿霉素分子结构图第19页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3

药代动力学生物探针之：头孢哌酮钠体内炎症病灶分布图像显示：炎症区明显浓聚，而对照正常区无分布。阿霉素分子结构图第20页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3

6-45MEV医用高能直线加速器具有以下作用：具备现在直线加速器全部功能；在线PET实时检测放疗效果和进行生物调强；

MTRT摧毁线粒体，不可逆杀死全身癌细胞；大幅度降低放射量；治疗血管斑块、白血病、病毒性疾病。第21页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用

采用LA45高能加速器45MVX射线与平板探测器组合实现了高对比度二维图像的采集与配准腹部10MV射线影像腹部25MV射线影像腹部45MV射线影像2011国际医学影像物理和工程应用大会（ICMIP）大会发言采用LA45高能加速器45MVX射线与平板探测器组合实现了高对比度二维图像的采集与配准采用LA45高能加速器45MVX射线与平板探测器组合实现了高对比度二维图像的采集与配准采用LA45高能加速器45MVX射线与平板探测器组合实现了高对比度二维图像的采集与配准采用LA45高能加速器45MVX射线与平板探测器组合实现了高对比度二维图像的采集与配准采用LA45高能加速器45MVX射线与平板探测器组合实现了高对比度二维图像的采集与配准3第22页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3光动力靶向放疗(简称MTRT)在美国四大治疗方法排列为：手术、放疗、化疗、光动力治疗。光动力治疗疾病三十余年历史，但是由于激光不能深入组织，组织缺氧等因素，所以光动力的发展受到极大的限制。LA45利用45MV的低剂量X线激发光敏剂治疗癌症，改变了激发源。MTRT与放化疗、手术等综合治疗癌症，特别是治疗频临死亡的晚期转移癌症病人，取得了惊人效果！第23页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3

病理切片显示的癌细胞

卟啉类靶向药物在癌细胞内10-20倍的浓集第24页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用345MV高能量X线或者激光动力下生成氧自由基第25页，共55页，2023年，2月20日，星期三ProtoporphyrinIX线粒体渗透交换孔复合化合物3临床应用3第26页，共55页，2023年，2月20日，星期三1O2<20nm3临床应用3第27页，共55页，2023年，2月20日，星期三PDTDeptofRadiologyHarwardMedicalSchool2006利用6-25MV的X线进行MTRT33临床应用3第28页，共55页，2023年，2月20日，星期三33临床应用3第29页，共55页，2023年，2月20日，星期三高能射线物理能量辐射电离能量转换光敏剂底物1O2.OH+放射动力治疗放射动力治疗原理和相关专利3临床应用3第30页，共55页，2023年，2月20日，星期三高能X线（45MV），有明显原卟啉IX的激活作用3临床应用3第31页，共55页，2023年，2月20日，星期三分子“充电”三小时效应临床应用3第32页，共55页，2023年，2月20日，星期三MTRT的治疗原理

1、具有X线放疗的基本作用：25%的作用是X线直接杀伤癌细胞的DNA端位，75%是X线产生氢氧自由基，破坏癌细胞的DNA端位。但是乏氧的癌细胞不易被损伤，即使被损伤的DNA端位也容易自我修复；2临床应用3第33页，共55页，2023年，2月20日，星期三RadiobiologyH2OOH·,eaq-,H·(0.27uM/Gy)AttacktoDNAproteinsLipidscarbohydratesIrradiation60-70%cellulardeath1.3nanoseconds<20nm?30-40%cellulardeath临床应用3第34页，共55页，2023年，2月20日，星期三2、具有光动力治疗癌症的基本作用：45MV的X光进入体内后，在组织间产生光（契伦科夫效应）；虽然光是微弱的，但是增加辅酶和45MV的X线光核反应的电四极作用，起到了正常光动力中光的作用，光、光敏剂和氧产生单态氧，损伤线粒体膜，造成癌细胞死亡或者凋亡。解决了DNA受伤端位修复的治疗难题；3临床应用3第35页，共55页，2023年，2月20日，星期三核反应堆中的契伦科夫辐射、高能宇宙γ射线级联正负电子契伦科夫辐射示意图2临床应用3第36页，共55页，2023年，2月20日，星期三3、45MV的X线激发体内水产生双氧水，光、光敏剂和双氧水产生单态氧，无论在癌细胞乏氧和不乏氧的状态下，损伤线粒体膜，造成癌细胞死亡或者凋亡。解决了乏氧癌细胞不敏感的癌症治疗难题。3临床应用3第37页，共55页，2023年，2月20日，星期三乏氧状态下有效3临床应用3第38页，共55页，2023年，2月20日，星期三4、服药后4小时，每次局部适型治疗，X线放射量在5-8GY，即使药物浓度降低100倍，也可以得到足够的氧自由基，由此解决了肿瘤病灶中缺血，药物浓度低的问题。3临床应用3第39页，共55页，2023年，2月20日，星期三高效激发效应3临床应用3第40页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3MTRT的癌症病人选择不适宜单纯手术、放疗、化疗的中晚期肿瘤。多脏器多发转移的晚期肿瘤。早、中期癌症手术前后预防性治疗。头部恶性肿瘤。无重要脏器严重并发症。无过敏史。无过氧化物酶异常指标。无血常规、肝肾功能严重异常。原则上Kamofskg评分≥60分。第41页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3MTRT治疗癌症的方法（1），全身微小剂量照射：LD：10~15cGy/fx，f/w*4~6f，DTtol：40~90cGy。（2），局部区域：局部多病灶转移而且不易进行局部病灶适形治疗的区域：2Gy/f,qod(f/w)*6~4f。DTtol:6-12Gy。(3)，局部病灶：可另设靶区:3~8Gy/f,qod(f/w)*6~4f。DTtol:16~30Gy。（4），治疗间隔时间：一般情况下一周一次。3-6次。（二），综合治疗：1，加放疗：在每周放射动力治疗后，按照适形或者调强治疗进行每日治疗一次，每周4次。原则控制在所有放射剂量45-65GY内。第42页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3线粒体渗透交换孔复合化合物ProtoporphyrinIX第43页，共55页，2023年，2月20日，星期三1O2<20nm临床应用3

我们目前研究集中在线粒体。从5-ALA开始合成PPIX，PPIX最终聚集在线粒体内膜孔附近。当PPIX被高能X线激活后，单线态氧超短距离作用于内膜孔（小于20纳米），使通常关闭的内膜孔开放，使线粒体内容物释放（特别是细胞色素C释放），启动细胞凋亡和坏死程序，达到杀伤病变细胞的作用。同时激活热休克蛋白和肿瘤活性肽暴露，激发机体免疫，攻击肿瘤细胞。第44页，共55页，2023年，2月20日，星期三治疗前治疗后多处癌症转移病例3临床应用3第45页，共55页，2023年，2月20日，星期三肾积液肾积液临床应用3清晰的PET临床图像（胆囊癌，肝脏侵犯，腹腔淋巴结转移）治疗前肿瘤高代谢治疗后高代谢消失第46页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3PET-CT用于肝转移癌诊断和治疗疗效观察的病例图治疗前治疗1个月后高代谢消失,瘤体缩小第47页，共55页，2023年，2月20日，星期三XG效果临床应用3第48页，共55页，2023年，2月20日，星期三临床应用3治疗前治疗1个月后高代谢消失,瘤体缩小介入光动力治疗血管斑块效果优于介入支架第49页，共55页，2023年，2月20日，星期三3临床应用3第50页，共55页，202