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1、激光光动力学治疗法,中山大学肿瘤防治中心内镜激光科 孙振权, Photodynamic Therapy(PDT)是指某些生物染料，能被恶性肿瘤选择性吸收和滞留，在特定波长的照射下，能激发出特异的荧光（用于诊断）。在有O2条件下，接受波长与吸收峰相一致的光照射时，其光化效应，破坏其所在的组织，这一系列化学反应过程，被称为光敏反应，利用这种效应治疗恶性肿瘤，称为光动力学疗法。 国外文献亦有称为Photoradiation Therapy缩写为PRT译为“光辐射疗法”。,二、光动力作用的要素,基质受作用的物质（主要生物物质、 蛋白质、酶和核酸等） 敏化剂敏化剂品种很多，目前主要 应用有血卟啉衍生物
2、光源诊断用。汞灯、氪灯、Ar+激光、治疗用630nm和Ar+激光 氧（O2）是启动光动力作用的前提，各组织细胞中均含有。,三、光动力作用的治癌机制,光敏反应过程：HPD+hr3(HPD) 3(HPD)+3O26O+3HPD 6O+XA6AOX+O2 作用靶区：细胞膜脂蛋白 该疗法最大特点是：有选择性地破坏恶性肿瘤细胞，对正常细胞损伤小，治疗的特异性高，有别于化学药物治疗和放射治疗。,HPD 5mg/kg iv 4872h 4880 5145 A 红色荧光 阳性反应 病理鉴定 ca. cell HPD 6300 A 高能态HPD 单态氧 组织内O2 中间产物 破坏癌细胞,血卟啉激光诊治癌瘤示意图
3、,O,荧光诊断法 HPD+激光(Ar+、Kr+)荧光 方法：HPD(按35mg/kg) （AST) 5%G.S. 250ml i.v 滴 48小时后照光，其光源 Ar+激光(488.0514.5nm) 桔红色荧光 Kr+激光(406.7422.6nm)粉红色荧光,观察：1.滤光片肉眼观察 2.荧光增强仪观察 3.荧光变曲线图显示 阳性符合率：76.394%,3.生物自体荧光,Ar+激光 荧光谱线峰值,照射皮肤溃疡粘膜,560nm (正常） 600nm（正常） 630nm 680nm 癌荧光谱线 700nm,激光荧光癌症诊断仪（上海制成商品出售） 利用荧光感生荧光光谱技术 诊断：舌癌、胃癌、食管
4、癌、肺癌、 膀胱癌、乳腺癌等 检出率达89%以上。,光敏剂的选择 理想光敏剂应具备：, 对生物机体本身无毒。 药物只被癌组织吸收和储存。 能吸收一定波长的光，使癌组织呈荧光反应，并能破坏癌细胞而对正常细胞无损害。,目前尚未找到理想的敏化剂 临床上用的有：,血卟啉衍生物（HPD） 吖啶橙（Acridine orange） 叶绿素衍生物（cpd4） Photofrin -Photosan-3,血卟啉及其衍生物（HPD）,来源：从动物血（牛或猪）的血红蛋白,提取，Hb 氯化血红素 溴血,降价,溴化,卟啉 血卟啉 血卟啉钠盐 (HPD),水解,成盐,化学性质： 结构式（如图）： 分子式：C34H36O
5、6N4 分子量：598.7 存放：在4暗处存放1年以上，效价不变。,HPD的生物特性 吸收比：癌/正常组织10 标准用量：5mg/kg体重 人血中HPD半衰期：2535小时 滞留时间：在正常组织中2472小时 排泄途径:主要尿中排出，部分由粪便排出。 副作用：皮肤光毒反应，避阳光一个月。,荧光激发光谱：峰值405nm 荧光发射光谱：600700nm（在630、690处有二个峰） 吸光系数：=0.126cm-1ug-1ml（405nm） 荧光系数：=0.01,光动力学治癌原理 Sens(敏化剂）+hr（光子）3Sens* 3Sens*+3O2O2*(单态氧)+Sens O2*+Substrata
6、(基质) Oxidation(氧化反应) (*表示激发态） 单态氧损伤癌细胞的部位尚有争论，较多学者认为光敏剂（血卟啉）作用部位主要是直接损伤基质膜、线粒体膜（电镜证实）和溶酶体膜等生物膜结构，血管损伤起着重要作用。,PDT方法 一、给药法 HPD皮肤划痕皮试 HPD5mg/kg+5%G.S.250ml/i.v 慢滴 4872小时照光,改良法： iA 按0.5mg/kg稀释适量5%G.S. iA 24h 照光 局注0.5%溶液浸润，34小时照光 敷贴原液敷贴肿瘤表面34小时照光,二、 照光 1、诊断光：5145A48小时照光判断 2、治疗： Ar+激光泵浦染料6300A功率 300500mw。
7、分别于48、72小时照光2次， 每次2030分钟。 Ar+激光(5145A及4800A)功率 400800mw。 照光2030分钟。 尚有金蒸汽、铜蒸汽激光 等 。,三、PDT有关技术问题 1、照光时间：HPD静注后48、72小时各照共一 次，20分钟 （改良式24、48、72、96、120）,2、 照光功率： 6300A 300500mw 5145A 4880A 400800mw,3、 照光方式： 多光斑照射、针刺插入组织内照射、内窥镜球 状、柱状、扇形光纤照射 4 剂量计算 能量J=P.t(J焦耳=P功率x t时间）,5 能量最低要求： 1.5cm 厚针刺插入照射 6 有效深度估计：11.
8、5cm,PDT治疗后的组织改变 肉眼所见受光照的肿瘤部位，多在46小时后出现水肿、充血、溃疡面渗液现象，次日加重。皮肤病灶以后逐渐干燥形成痂皮；2周后痂皮脱落，形成新鲜上皮。粘膜病灶于照光的次日可白膜形成，逐渐形成白色痂皮，约两周后脱落。 显微镜下所见癌组织呈现大片不规则角化区，角化程度有不同，其中散在结构不清的癌细胞胞膜破碎、胞浆溶解，细胞核呈现浓缩或小点或棒状的退行性变。大部分角化区内可见大量核碎片及中性白细胞，这种退行性变与放射治疗后癌组织改变相似。,电镜所见大量毛细血管内皮细胞高度肿胀，细胞微窗孔增宽或内皮细胞断裂，红细胞和血小板从中逸出，部分毛细血管内皮细胞仅剩下一些坏死后的残迹，与
9、此同时，肿瘤细胞仅见线粒体轻度肿胀，未见明显损伤。,激光HPD治癌的优点,有选择性破坏恶性肿瘤细胞，对正常细胞损伤小，或无损伤; 对各种不同组织类型恶性肿瘤都起作用 位于体表或内窥镜可以到达的内腔表浅恶性肿瘤、散在分布或复发性小肿瘤均可作根治；,适用于治疗内腔肿瘤，早期争取根治，可免开胸开腹手术之苦，晚期亦可减轻症状； 适用范围广，有手术禁忌者亦可使用。,激光HPD治癌的副作用,皮肤光毒反应由于HPD在皮肤滞留时间长，日光照射易产生皮肤光敏反应，严重者红肿、水泡、溃疡形成。 皮肤色素沉着约占90%病例出院后2个月皮肤明显变黑，与阳光散射线有关。,HPD过敏反应严重者休克、虚脱、死亡，术前要做皮
10、肤过敏试验。 照光部位疼痛不同部位出现轻重不一的疼痛，约710天可自然好转。 照光局部坏死、出血、穿孔等PDT后肿瘤坏死、脱落，导致局部出血，消化道穿孔、肿瘤坏死物阻塞气管引起肺不张，闭塞性肺炎等合并症。 组织缺损、畸形肿瘤坏死脱落所致。,光动力学治疗肿瘤疗效评定指标,1.近期疗效通用标准分四级： 完全效应（CR）：可见的肿瘤完全消失，超过一个月。 明显效应（SR）：肿瘤的最大径和其垂直径或肿瘤高度的乘积缩小50%以上，并持续一个月。 稍有效应（MR）：肿瘤的最大径和其垂直径或肿瘤高度的乘积缩小不足50%，并持续一个月。 无效（NR）：肿瘤无缩小或增大。,2.中数稳定期：第一次治疗开始至病灶两
11、径乘积增大25%。 3.中数治疗后生存期：第一次治疗开始至死亡或末次随诊的时间。 肿瘤分期：为了和国际上所应用的分类、分期法相一致，国家科委建议用国际抗癌协会(UICC)1982年订的 “TNM恶性肿瘤的分类” 标准。,NPC的PDT适应症：,NP原位癌或早期腺癌 放疗结束NP病灶残留 治疗后NP局部复发,肺癌PDT指征： 一、 早期肺癌病灶局限于支气管壁。 年老、肺功能差不宜手术者。 二、 中晚期无手术指征，做综合治疗 的一种手段。,上消化道癌PDT指征： 一、早期胃癌、胃癌术后复发，可争取根治，避免一/再次手术治疗。 二、已失去手术机会的中、晚期食管癌、胃癌患者使癌灶缩小、局限，重新获手术机会，或使症状缓解，延长生命。,新仪器的应用 激光器-Biolitec半导体激光仪 参数：波长630nm(红光) 功率1.02.0W 导光系统：石英光纤，配有柱状、奌状刀头。 光敏剂：Photosan 100mg/支(2mg/KG体重),
