蒙特卡罗方法研究光动力疗法选择性光损伤

为了研究光动力疗法选择性光损伤,采用蒙特卡罗方法,建立了组织中光动力剂量数学模型。得到光动力剂量随组织厚度增加呈指数衰减的结果。光动力损伤是阈值过程,对肿瘤组织造成深层光动力损伤时,更多正常组织受到损伤。光斑半径对对肿瘤组织损伤深度有明显影响。结果表明,适量光敏剂能引起浅薄全面的肿瘤组织光动力损伤,深层光动力损伤伴随正常组织损伤。     

光动力疗法中的治疗剂量学研究

为了研究光动力过程中光剂量和光敏剂剂量对光动力损伤效果的影响,基于肿瘤组织中光动力损伤剂量的数学模型以及光动力损伤剂量与组织中光剂量、光敏剂剂量、氧浓度之间的函数关系,用数学方法模拟研究了给定模型组织中光及光敏剂的有效吸收剂量与氧浓度之间的关系,并用ALA-PDT实验研究了K562细胞悬浮液中不同药物剂量对光动力损伤效...     

鲜红斑痣光动力治疗的模型仿真初步研究

为了研究光敏剂特性对光动力疗法(PDT)治疗鲜红斑痣(PWS)疗效的影响，帮助临床采取有效的治疗方案，建立了光动力治疗鲜红斑痣的数学模型。建立了卟啉类光敏剂受光激发产生单线态氧的数学模型以及光敏剂自身漂白过程和组织中扩散过程的数学模型，以国产光敏剂血啉甲醚(HMME)的实验数据为例，用蒙特卡罗方法仿真组织中的光分布，应用建立的单线态氧产生过程的数学模型，仿真光动力治疗鲜红斑痣过程中，组织内单线态氧产量的分布。对比不同的光敏剂漂白速度对组织中单线态氧产量的影响，发现漂白速率越快，破坏血管的同时对表皮和真皮组织的保护作用越好。这些结果为光动力疗法治疗鲜红斑痣的临床应用提供了具有针对性的指导。     

光动力疗法中最佳光动力治疗剂量的研究

为了研究光动力过程中光剂量和光敏剂剂量对光动力损伤效果的影响,基于肿瘤组织中光动力损伤剂量的数学模型以及光动力损伤剂量与组织中光剂量、光敏剂剂量、氧浓度之间的函数关系,用数学方法模拟研究了给定模型组织中光及光敏剂的有效吸收剂量与氧浓度之间的关系,并用ALA-PDT实验研究了k562细胞悬浮液中不同药物剂量对光动力损伤效果的影响.研究发现,光动力过程中光剂量与光敏剂浓度存在一个最佳治疗剂量,其大小和组织中氧浓度有关,组织中越缺氧,最佳光动力剂量越小,光动力过程对组织的损伤越小,通过实验发现k562细胞悬浮液中最佳剂量为20×0.25(J/cm2·mmol/L),此时光动力损伤效果最明显.研究结果表明了PDT对肿瘤组织具有选择性光动力损伤的特点,并为PDT在临床上的广泛应用提供了理论支持.     

鲜红斑痣光动力治疗数学模型及临床验证

为了研究光动力治疗(PDT)中各个因素作用的规律,帮助临床采取有效的治疗方案,针对鲜红斑痣(PWS)组织特性,将光动力治疗中组织光分布、单线态氧产生、光敏剂漂白过程和光敏剂扩散过程结合起来,建立适合于光动力治疗鲜红斑痣病变的系统模型。利用建立的模型,对临床中出现的第二光斑治疗效果差的问题进行仿真研究,发现影响其治疗效果的因素,并通过仿真实验提出改进其治疗效果的新方案。通过临床实验,证明了新方案的有效性和模型的有效性。研究结果说明,针对特定的病例条件建立仿真模型,通过仿真实验可以为临床和理论研究提供一种有效的分析方法。     

光学成像技术在光动力剂量监测中的应用进展

光动力疗法(PDT)作为选择性治疗恶性肿瘤和良性疾病的精准靶向疗法,已获得了广泛的临床应用。如何利用先进的光学成像技术实现对PDT剂量的实时监测,是开展PDT个性化精准治疗的理论基础。本文介绍了PDT治疗过程中光敏剂、氧、单线态氧以及血管响应等所需监测的4个重要参量,重点总结了用于实时监测PDT参量的光学成像技术,并比较分析了这些技术的优势和局限性,最后讨论了光学成像技术在PDT临床转化应用中面临的挑战。     

基于Labview的光声信号采集和成像系统

为了实现光声信号的快速采集和图像重建,采用基于Labview软件平台的光声信号采集和成像系统进行光声信号采集,并调用Matlab程序对采集到的数据进行处理,最后利用滤波反投影重建算法,实现了对模拟组织样品的光声层析成像。成像系统的分辨率为0.15mm,重建图像与实物十分吻合。实验表明,该系统具有快速、方便、直观等特点,有望发展成为一种低成本的实用的临床诊断仪器。     

基于虚拟仪器的光声信号采集和成像系统

为了实现光声信号的快速采集和图像重建,采用基于虚拟仪器的光声信号采集和成像系统进行光声信号采集,由LABVIEW调用MATLAB程序对采集到的数据进行处理,最后利用滤波反投影重建算法,实现了对模拟组织样品的光声层析成像。成像系统的分辨率为0.15mm,重建图像与实物十分吻合。结果表明,该系统具有快速、方便、直观等特点,有望发展成为一种低成本的实用的临床诊断仪器。     

光声成像技术在生物医学中的研究进展

简要介绍了生物医学中的光声成像技术机理,总结报道了国内外几种典型的光声成像方法和光声图像重建算法的发展历程及其最新进展,指出该技术是一种很有应用前景的医学检测方法。     

激光扫描共聚焦技术在近红外荧光成像中的应用

为实现高信噪比(SNR)的深层生物组织成像,结合了激光扫描共聚焦成像技术和近红外(NIR)荧光成像技术,根据近红外荧光成像要求设计了一套激光扫描共聚焦近红外荧光成像实验系统,对注入近红外荧光染料LDS925小鼠的尾部成像后获得了小鼠尾部近红外荧光图像和近红外共聚焦荧光图像。实验结果表明小鼠尾部近红外共聚焦荧光图像信噪比显著优于小鼠尾部近红外荧光图像,采用均方差和峰谷(PV)值进行评估时,近红外荧光成像荧光信号强度分布的均方差值和PV值分别为864和102;共聚焦荧光成像的荧光信号强度分布的均方差值和PV值分别为1459和255;进一步表明激光扫描共聚焦成像技术在近红外荧光成像中应用是可行的,可以实现深层组织的高信噪比共聚焦成像。     

光动力抗菌纳米制剂研究进展

新兴的光动力抗菌疗法是一种无创激发式治疗手段,主要利用近红外光作为光源,激活富集在病灶部位的光敏剂并产生活性氧自由基,最终实现对目标病菌的杀伤。近年来,随着生物材料与纳米医学技术的发展,小分子光敏剂纳米功能化后其生物兼容性和生物安全性得到优化,量子产率和病灶部位富集率显著提升,在抗菌治疗方面有很大的临床应用前景。本文结合小分子光敏剂纳米化策略方法实例,综述了纳米技术在光动力抗菌疗法的应用和发展。     

机载激光三维成像技术应用现状

分析了扫描式、推帚式两种机载激光三维成像技术的基本原理,对两种技术的总体特点进行了比较.列出了当前典型的机载激光三维成像系统参量,对较先进的ALTM-1210,SHOALS-1000T,ASLRIS以及中国的“863推帚式”四个系统的组成和参量做了具体介绍.展望了机载激光三维成像技术的应用前景及发展方向.     

新型四酰胺基铝酞菁的制备及其在体光动力抗癌活性研究

为寻求在红光区具有良好光动力治疗（PDT）抗癌活性的新型四取代铝酞菁光敏剂，以4-硝基邻苯二甲酸为原料，用苯酐尿素法合成了四氨基铝酞菁（TAAIPc）、四乙酰胺基铝酞菁（TAcAAIPc）、四丙酰胺基铝酞菁（TPrAAIPc）和四丁酰胺基铝酞菁（TBuAAIPc）。表征了所得产物的结构，测试了其荧光光谱和急性毒性；并在输出波长532nm下测定了其光动力抗癌活性。结果表明，所得的酰胺基取代系列铝酞菁对小鼠无明显毒性。当注射剂量为20mg／kg时，上述四种铝酞菁光敏剂对小鼠S180实体瘤的抑瘤率分别为44．96％，45．87％．45．62％和48．65％，差别不明显。加大剂量至40mg／kg时，抑瘤率依次为39．16％，42．81％，40．56％和51．82％。在此剂量下，四丁酰胺基铝酞菁表现出较高的光动力治疗抗癌活性。     

金纳米微粒的光学性质及其在生物成像和光热疗法中的应用

作为生物探针,纳米微粒以其独特的光学性质,易控的表面化学能力,在基于生物成像和诊断的分子生物学和医学领域中引起越来越广泛的关注.贵金属,尤其是金纳米微粒,由于其表面等离子体共振(SPR)等强吸收和发光特性,在生物组织成像,癌症的诊断和治疗中存在着巨大的应用前景.结合配体的金纳米微粒能够特异性地标记癌症细胞上的受体,并提供特定分子的特有信息,进行生物成像和癌症检测.另外,金纳米微粒能够有效地吸收光能量进行局部加热,导致蛋白质变性,并致细胞死亡.主要回顾各种不同尺寸和形状的金纳米微粒的光学特性,以及选择性标记的金纳米微粒在生物成像,癌症诊断和光热疗法中的研究进展.     

基于小波熵的白蛋白热变性动态散斑研究

利用基于小波熵的动态散斑方法研究了白蛋白的热变性过程.采用CCD相机得到了白蛋白热变性过程中的动态散斑图序列;用动态散斑图序列生成了时序散斑图(THSP),再以小波熵为参数,将THSP的每一行分为8个时间窗口,利用db4正交小波对每个窗口进行了三级小波分解,得到了256×256×8的三维小波熵值矩阵.对小波熵值矩阵图像化为8幅256×256的灰度图,直观分析了动态散斑信号的变化规律,进而分析了白蛋白热变性过程中蛋白质分子系综的运动特性.结果表明,利用基于小波熵的动态散斑方法,能对白蛋白热变性过程中蛋白质分子的运动及凝聚过程进行初步的定量分析和研究.该方法是研究溶液中微粒运动的有力手段.     

激光显示中斑纹横向尺寸的估计

介绍了减弱散斑的很多方法,并分析了这些方法用来抑制激光显示中散斑的缺陷。通过研究分析激光电视的工作原理,得出了激光电视屏幕上散斑的形成原因。并建立了出瞳面和像面的二维坐标系统,利用统计光学方法得到了像面散斑光强横向自相关函数和规范化自相关函数的表达式,进一步推出像面散斑横向尺寸的平均大小。以红光为例,计算出斑纹横向尺寸的大小。最后分析和讨论了抑制激光显示中斑纹的方法,为以后激光电视中斑纹的消除奠定了理论基础。     

光动力法制备抗小鼠H22肝癌的肿瘤疫苗

研究了光动力疗法(PDT)制备的抗小鼠H22肝癌肿瘤疫苗的抗瘤效应.将昆明鼠60只,随机分为2组,每组30只.实验组取6~12周龄的昆明鼠背部皮下接种光动力疗法产生的疫苗,每3天注射一次,每次注射50μL(相当于3×105个细胞),连续两周.隔一周于第22天注射H22肿瘤细胞悬液0.1 mL(1×106个细胞);对照组:每周每次注射50μL生理盐水,连续两周.隔一周于第22天注射H22肿瘤细胞悬液0.1 mL(1×106个细胞).比较两组的抑瘤率、生存率以及两组之间免疫学的相关指标.结果表明,实验组小鼠具有显著的抑瘤效果,抑瘤率、生存率较对照组有显著提高.实验组肿瘤抑瘤率最高可达60%且长期有效,100天生存率达56%.说明光动力疗法产生的抗小鼠H22肝癌疫苗可以有效地抑制肿瘤生长,提高荷瘤小鼠的生存率,具有明显的抗瘤效应.该方法可能成为一种辅助性治疗肿瘤的手段而应用于临床.