层析光动力疗法——肿瘤靶向光动力疗法治疗胰腺导管内乳头状黏液肿瘤光参量研究

作者：顾瑛^*; 谭一舟; 宁浩勇

来源：中国激光医学杂志, 2022, 31(06): 301-356.

DOI：10.13480/j.issn1003-9430.2022.0301

• 层析光动力疗法
• 层析光动力效应
• 层析组织光学
• 肿瘤靶向光动力疗法
• 腔内肿瘤
• 胰腺导管内乳头状黏液肿瘤

目的 探索内镜下肿瘤靶向层析光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗胰管内肿瘤的激光参量和临床应用方案，分析影响肿瘤靶向PDT选择性治疗精度的要素，阐述从层析组织光学到层析光动力效应再到层析光动力疗法的新概念与新研究方向。方法 (1)分析经内镜逆行胰胆管造影术(endoscopic retrograde cholangiopancreatography, ERCP)下PDT治疗胰腺导管内乳头状黏液肿瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm, IPMN)文献中的治疗激光数据并计算其中缺少的治疗光强度和时间两个关键参量；(2)柱形光纤传输不同光强和波长时，对其发光表面进行室温下实时连续红外测温并绘制温度随时间变化的曲线；(3)室温下红外监测新鲜离体猪胰腺动脉经激光于血管腔内照射时血管及其周边组织温度变化并绘制温度随时间变化的曲线；(4)体外测量不同波长激光经新鲜猪胰腺动脉壁和胰腺导管的光衰减并计算组织光衰减率；(5)光镜下观察激光照射后新鲜离体猪胰腺动脉、未经处理的猪正常胰腺导管、人正常主胰管和主胰管IPMN(组织切片)的结构特点与病理变化，并分层测量组织厚度。结果 (1)计算出文献中缺少的治疗激光光纤表面光强的上限值为3 183 mW/cm2，减除10%光损耗的中间值为2 865 mW/cm2、减除20%光损耗的下限值为2 547 mW/cm2，及其照射时间范围为9～71 s。(2)630 nm激光以柱形光纤表面功率密度3 183 mW/cm2、2 865 mW/cm2、2 547 mW/cm2发光时，光纤表面温度约在30 s到达温升的平台波动期，最高温度分别为75.4℃、69.9℃、64.9℃。630 nm、532 nm、510 nm激光以柱形光纤表面功率密度735 mW/cm2发光时，温升规律同前，最高温度分别为30.4℃、32.4℃、34.6℃。630 nm、532 nm激光以柱形光纤表面功率密度200 mW/cm2发光时，630 nm光纤表面无明显温升，而532 nm激光约在30 s温升到达最高点28℃。(3)630 nm激光以功率密度2 547 mW/cm2经胰腺动脉腔内照射250 s，血管外表面和距血管外缘2 mm与5 mm的组织表面最高温度分别为63.1℃、34.2℃、29.4℃。(4)胰腺动脉管壁对630 nm、532 nm、510 nm波长的激光功率衰减率分别为25%、47%、40%，胰腺导管管壁对630 nm、532 nm、510 nm波长的激光功率衰减率分别为31%、66%、52%。(5)胰腺动脉经腔内激光照射后镜下未见明显组织损伤，内膜厚度为3～5μm。猪正常胰腺导管上皮层厚度为5～11μm，人正常胰腺主导管上皮层厚度为7～13μm，而人主胰管IPMN明显增厚，约16～130μm。(6)内镜下肿瘤靶向PDT治疗胰管IPMN临床方案：激光照射前48～72 h，经静脉滴注国产光敏剂血卟啉衍生物(hematoporphyrin derivative,HpD)1.5 mg/kg，治疗激光波长532 nm，功率密度90 mW/cm2，照射时间600 s，能量密度54 J/cm2。结论 (1)使用柱形光纤进行腔内PDT治疗的激光波长≥500 nm、激发光强≤200 mW/cm2时对受照组织不会产生不可逆性组织热损伤；(2)初步建立基于国产HpD注射液的内镜直视下PDT治疗胰管IPMN的临床应用方案；(3)针对腔内肿瘤的组织学共性特点，提出“层析组织光学”、“层析光动力效应”、“层析光动力疗法”的新概念和新研究方向，以提升PDT选择性治疗精度，开启肿瘤靶向PDT治疗腔内肿瘤的“器官保卫战”新时代。

• 单位
  中国人民解放军总医院海南医院; 中国人民解放军总医院