光动力学

,光动力疗法,目录,CONTENTS,基本概念,1,光动力学治疗：,三个基本条件：,基本概念,血卟啉衍生物（HPD）是常用治疗癌症的光敏剂。在激光辐照前48h,注射HPD，刚开始所有细胞都会吸收，但正常细胞随后后将其释放，肿瘤细胞则将其储留。而后用特定波长的激光辐照，HPD将产生光化作用，释放出单原子氧，杀死储存HPD的肿瘤细胞,常用的光敏剂：血卟啉、叶绿素、染剂。,光源：PDT光源要满足光强度能达到一定的组织穿透性；波长为光敏剂所能吸收的频谱,例如：波长为630nm和532nm的激光都能有效的激活血卟啉衍生物，红色激光（630nm）对大多数组织的穿透深度大于绿色激光（532nm）。532nm激光对于治疗浅表性的、多中心的肿瘤，如膀胱肿瘤取得明显疗效。叶绿素a的最大吸收峰位于630650nm,叶绿素b位于650680nm，细菌叶绿素位于750800nm。,光源：PDT光源要满足光强度能达到一定的组织穿透性；波长为光敏剂所能吸收的频谱,光源：PDT光源要满足光强度能达到一定的组织穿透性；波长为光敏剂所能吸收的频谱,例如：波长为630nm和532nm的激光都能有效的激活血卟啉衍生物，红色激光（630nm）对大多数组织的穿透深度大于绿色激光（532nm）。532nm激光对于治疗浅表性的、多中心的肿瘤，如膀胱肿瘤取得明显疗效。叶绿素a的最大吸收峰位于630650nm,叶绿素b位于650680nm，细菌叶绿素位于750800nm。,光源：PDT光源要满足光强度能达到一定的组织穿透性；波长为光敏剂所能吸收的频谱,目前, 用于临床的激光器有氩燃料、磷酸钛钾染料、金属蒸汽激光器和半导体激光器等,2,PDT激光光源,光动力学治疗所需求的光的波长一般在 600800nm 范围。其原因是长波可以提供所谓治疗窗口，即其光谱介于血红蛋白吸收和水吸收之间的区域，从而使光在组织结构中的穿透距离更长。这里并不一定要求相干激光光源，但近年来，随着高可靠性的红光激光器和柔性的光纤的发展，激光成为主要光源，用于光动力治疗的激光可以是连续的也可以是脉冲的。,染料激光器，是目前国内外应用最广泛的激光器。常用 Ar+激光和 532nmNd:YAG激光为泵浦光源，主要波长谱线为 488.0nm 和 514.5nm，通过诺丹明 B 或 DCM 染料，使激光输出的波长为 630640nm，染料转换效率约 2030；也有用脉冲铜蒸气激光泵浦的染料激光器，将 510.6nm 和 578.2nm 波长的光转换成 630nm 附近的红光，采用高频脉冲工作方式，单脉冲功率高，能深入肿瘤组织，可取得较好的疗效。,He-Ne 激光器，波长 632.8nm，输出功率偏低，故治疗大的肿瘤功率密度不够。,2,3,金蒸气激光器：波长 627.8nm，通过高重复频率的脉冲放电，激励管中被高温蒸发的金蒸气原子，平均功率可达 9W。 半导体激光器，不需要大的电源和水冷设备，在 600850nm 的范围可输出500mW/cm2的光波，红光发光二极管阵列由于可以耦合输入光纤因而也是一种有效方法，典型的二极管阵列由 4060 个二极管组成，在 670nm 处输出可达 500mW。 Nd:YAG 激光器，通过倍频可以获得 532nm 和 660nm 波长的激光，固体激光器相对于 He-Ne 激光器和半导体激光器输出功率高，相对于染料激光器价格便宜、体积小，具有独特的优点。,PDT激光光源,4,发展历史,1900年，Raab发现了光动力反映1910年，Hausmann报道了血卟啉引起的光动力学损伤作用1960年，Lipson制备出血卟啉衍生物，并于1966年探索性地应用于肿瘤治疗。1976年，Kelly用血卟啉衍生物治疗了一例复发的膀胱癌，并观察到治疗后病变组织坏死衰落，而周围的正常膀胱黏膜未受损。1984年，Roswell Park癌症研究所从血卟啉衍生物中分离出高效组分，命名为photofrinII.(后来商品化)1986年，国际光动力学会（IPA）成立。目前：在欧美日等许多发达国家，光动力治疗作为一种肿瘤治疗的新技术，已经获得政府主管机构的审查批准，在越来越多的医院成为一种新的常规治疗手段，基础研究不断深入，临床应用日益广泛,5,发展历史,从临床医学的角度，光动力疗法的发展历史大致分为四个阶段：,现象探索阶段（二十世纪40年代以来）肿瘤诊断阶段（二十世纪50年代60年代）肿瘤治疗阶段（二十世纪70年代80年代）临床应用拓展阶段（二十世纪90年代以来）,6,实验：光动力疗法在肝癌治疗中的应用研究,光敏剂：叶绿素衍生品脱镁叶绿素a(Phe a)、脱镁叶绿素b(Phe b) 脱镁叶绿酸a(Pho a)、脱镁叶绿酸b(Pho b),7,实验结果,6,8,实验结果,9,光动力疗法优点,（1）创伤很小：借助光纤、内窥镜和其他介入技术，可将激光引导到体内深部进行治疗，避免了开胸、 开腹等手术造成的创伤和痛苦。（2）毒性低微：进入组织的光敏药物，只有达到一定浓度并受到足量光照射，才会引发光动力学反应而杀伤靶向细胞，是一种局部治疗的方法。人体未受到光照射的部分，并不产生这种反应，人体其他部位的器官和组织都不受损伤，也不影响造血功能，因此光动力疗法的毒副作用是很低微的。（3）选择性好：光动力疗法的主要攻击目标是光照区的病变组织，对病灶周边的正常组织损伤轻微，这种选择性的杀伤作用是许多其他治疗手段难以实现的。（4）适用性好：光动力疗法对不同细胞类型的病灶组织都有效，适用范围广;而不同细胞类型的病灶组织对放疗、化疗的敏感性可有较大的差异，应用受到限制。（5）可重复治疗：靶向细胞对光敏药物无耐药性，病人也不会因多次光动力治疗而增加毒性反应，所以可以重复治疗。（7）可协同手术提高疗效：对于尖锐湿疣患者，疣体过大时，需要使用激光、冷冻等方法去除大疣体之后，在进行光动力治疗。由此临床医生总结出三阶段疗法。（8）可消灭隐性病灶：临床上有些疾病如尖锐湿疣，在主病灶外可能有散在的肉眼看不见的微小亚临床和潜伏感染，常规治疗手段只能去除显性病灶，对隐性病灶无能为力，但用光动力疗法后表面照射的方法，消灭可能存在的所有微小病变，从而大大减少复发的机会。（9）可保护容貌及重要器官功能：对于颜面部的皮肤癌、口腔癌、宫颈癌、视网膜母细胞瘤等，应用光动力疗法有可能在有效杀伤癌组织的情况下，尽可能减少对发病器官上皮结构和胶原支架的损伤，使创面愈合后容貌少受影响、保持器官外形完整和正常的生理功能。,10,光动力疗法不足,光动力学疗法与其它治疗方法相比, 虽然有着明显的优势, 但是目前仍然存在着许多问题有待解决。首先, 光动力学疗法还无法完全解决皮肤光过敏, 病人在接受治疗时必需避光, 很不方便。光动力学疗法所采用的激光穿透力较弱,一般只能达到0.5cm 左右, 不足1cm。因而光动力学疗法的适用范围被局限, 主要用于皮肤浅表部位病变以及空腔脏器内表面病变。并且, 病变范围不能超过激光的最大穿透距离。,11,展望,肿瘤疾病对人类健康的威胁正不断上升, 而传统的治疗方法还无法达到令人满意的疗效。光动力学疗法的出现和不断发展, 给肿瘤疾病的治疗带来了新的希望。光动力学疗法由于不仅能特异地针对肿瘤细胞, 而且能破坏肿瘤组织的血管, 而且能介导机体的炎症或其他特异性免疫反应, 共同杀死肿瘤细胞。光动力学疗法可以和其他治疗方法一起协同作用, 提高肿瘤疾病的治愈率和改善肿瘤患者的生存质量。因此光动力学疗法被广泛用于肺癌, 食道癌、大肠癌、前列腺癌、鼻咽癌的治疗, 并可借助光纤技术对巨大肿瘤, 大范围肿瘤, 多发性肿瘤进行治疗。光动力学疗法在肿瘤领域的前景不可估量, 但需要更多的科研者为之努力。 值得一提的是, 光动力学疗法有诱导血管平滑肌细胞凋亡的作用, 使平滑肌细胞, 成纤维细胞胞质明显减少, 抑制平滑肌细胞的增殖, 迁移