光学相干层析术(optical coherence tomography, 简称OCT)具有非侵入性, 高分辨及高速成像的优点, 特别适合于生物医学领域. 但由于大部分生物组织具高散射系数, 通常仅能对表层组织下数毫米深度内进行成像. 穿透深度不足限制了OCT在皮肤科等领域应用. 作为常见多发病的鲜红斑痣具有病变组织浅, 血管增生明显等特点, 所以OCT非常适于鲜红斑痣的检测. 通过选择皮肤穿透性好的中心波长为1310nm超辐射二极管, 合理优化样品臂和参考臂光强比例及偏振控制, 实现了对鲜红斑痣在体成像研究, 采集了清晰的OCT图像, 得到其关键特征参数, 如表皮层厚度, 血管直径等, 对鲜红斑痣的诊断及制定合理治疗方案具有重要意义.

目的 观察竹红菌素B(HB)微乳剂型和脂质体剂型对荷瘤小鼠的光动力效应,并比较两者作用是否相同.方法 昆明小鼠双侧胸皮下接种S180肉瘤腹水瘤液制成肿瘤模型.实验分为6组,每组6只小鼠.对照组(不作PDT处理);HMME组(10mg/kg,给药1h后照光);脂质体-1组(给药1h后照光)和脂质体-6组(给药6h后照光);脂肪乳-1组(给药1h后照光)和脂肪乳-6组(给药6h后照光),后4组HB剂量皆为1.5mg/kg,尾静脉给药.激光波长532nm,功率密度为100mW/cm2,能量密度100J/cm2.测量治疗前后瘤体大小,7d后取材进行病理组织学检查.结果 PDT治疗后,肿瘤体积无缩小.HMME组肿瘤表面坏死轻,镜下皮肤和肿瘤浅层出现坏死,坏死灶周围有大量炎性细胞.两种HB剂型1 h组全部出现较重的肿瘤坏死,呈黑色,范围较肿瘤小.镜下皮肤及肿瘤的坏死,坏死灶周围有大量炎性细胞浸润,部分炎性细胞侵入未受破坏的肿瘤组织.两种HB剂型6h组8只小鼠中有6只肿瘤表面无坏死,镜下在正常皮肤下、肿瘤深部有明显的坏死,呈椭圆形,坏死灶周围及皮下有大量炎性细胞浸润,并侵入未受破坏的肿瘤组织.结论 HB的微乳和脂质体剂型都有一定的光动力效应,作用相近,HB是一种有开发潜力的光敏剂.

目的 分析国产光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)在不同溶液中光漂白反应动力学规律,加深对光漂白反应复杂反应过程的理解,并为HMME-PDT治疗微血管病变的数学建模研究提供实验依据和参数.方法 根据光化学反应动力学原理,从理论上推导出在单纯溶液和复杂溶液(含可被光氧化的底物)中,单态氧介导的光漂白反应动力学方程,通过对实验测定的漂白数据(不同时间点的HMME浓度)进行拟合,进一步验证理论推导出光漂白反应动力学方程.结果 HMME在单一溶液体系(PBS、DMSO)中的光漂白符合1级反应动力学过程,在含底物的复杂体系(白蛋白缓冲液、细胞悬液)中符合2级反应动力学过程.结论 HMME在不同溶液体系中的光漂白遵循不同的反应动力学规律.根据化学反应动力学原理进行光漂白等复杂光化学反应过程的数学模拟是可行的,并有利于对复杂光化学反应过程的深入理解.

目的:观察竹红菌素B的脂肪乳剂型和脂质体剂型对鲜红斑痣动物模型的光动力作用是否有差异,并观察其光动力效应及副作用.方法:莱亨鸡32只,分为对照组;HMME组;脂质体0.5 mg/kg组和1.0 mg/kg组;脂肪乳0.5 mg/kg组和1.0 ms/kg组.莱亨鸡静脉注入光敏剂后,立即用532 nm的激光照射鸡冠直径1 cm的圆形区域,激光剂量为功率密度100 mW/cm2,能量密度120 J/cm2.PDT后每天进行观察照像,14 d后取材进行病理观察.结果:HMME组6例皆为中度改变,真皮浅层血管网明显减少,结痂轻.脂肪乳0.5 mg/kg组6例中5例为重度改变、1例为中度改变,脂质体0.5 mg/kg组6例皆为重度改变,病理见表皮增生,真皮浅层血管少,结中等厚度的黑痂.脂肪乳1.0 mg/kg组6例皆为极重度,脂质体1.0 mg/kg组5例为极重度改变、1例为重度改变,病理为痂下坏死灶,部分修复的表皮增生,真皮浅层几乎无血管,结黑色厚痂.结论:HB的脂肪乳剂型和脂质体剂型对鸡冠的光动力效应基本一致,都具有较好的血管破坏作用,但对正常表皮和真皮的损伤较重.

目的 分析在不同溶液体系中,影响国产光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)光漂白速率的主要因素.方法 首先从理论上,根据光漂白速率方程分析了可能影响光漂白速率的主要因素.然后测定不同溶液中不同浓度HMME的光漂白(充氧),通过绘制光漂白曲线(HMME浓度-照光时间)比较HMME漂白速率.结合理论推导结果与实验结果分析各因素对漂白速率的影响.结果 HMME的光漂白速率在白蛋白悬液中快于DMSO中,DMSO中快于细胞悬液和PBS中,后两种溶液中HMME的光漂白速率相近.HMME对532 nm光的摩尔消光系数:εDMSO＞εcells-suspension＞εalbumin-buffer＞εPBS.结论 光敏剂溶液条件会影响光敏剂光漂白速率.其中摩尔消光系数、光敏剂浓度、溶液微环境对光漂白速率影响较大.摩尔消光系数增加HMME光漂白速率,蛋白、DMSO的存在可以加速HMME的光漂白.

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。

目的通过建立光动力治疗鲜红斑痣中激光、光敏剂、氧的分布及其相互作用关系的数学模型,对表皮、真皮、血管中单线态氧的产生过程进行仿真,了解与光漂白有关的各种因素对单线态氧产生的影响,进而了解光漂白在光动力治疗鲜红斑痣中的作用和意义.方法用Monte Carlo方法描述光在组织中的分布;用药代动力学描述光敏剂在血管中的变化规律;用Fick定律描述光敏剂和氧在组织中的扩散和分布;用与氧含量有关的二级动力学描述光敏剂的漂白;用Lambert-Beer定律和单线态氧的量子产率来计算皮肤各层组织中单线态氧的产生.结果由于光漂白的作用,激光和光敏剂剂量的增加使血管壁单线态氧产量增加,比正常组织中多.光敏剂漂白特性的改变,对真皮和表皮中单线态氧的产生有较大影响,对血管中单线态氧的产生没有影响.结论数学仿真能较全面地描述光动力治疗鲜红斑痣中光漂白的作用和意义.

目的观察光动力作用对鸡冠皮肤微循环结构和血流的影响.方法以来亨鸡鸡冠为实验动物模型.静脉注射HpD 10 mg/kg后,以波长为532 nm、功率密度为100 mW/cm2的倍频半导体激光照射.分别于照光5 min后即刻、照光10 min后即刻、照光20 min后即刻、照光20 min后第1天、照光20 min后第3天分别取6只鸡冠行肉眼、活体显微镜、激光多普勒血流图、光镜和电镜检查,观察鸡冠激光照射处皮肤微循环结构和血流状态的动态变化.结果在本实验条件下,光动力作用5 min时,微循环结构无改变,血流量增至对照组的1.17倍(P<0.05);光动力作用10 min时,内皮细胞及管腔内血细胞轻度损伤改变,管腔扩张,血流量明显增加,为对照组的1.70倍(P<0.05);光动力作用20 min时,微血管损伤明显,血流明显减慢,血流量为对照组的94.3%(P>0.05);光动力作用后第1天和第3天,微血管损伤加重,血流基本停滞,血流量分别为对照组的19.3%和21.6%(P<0.05). 结论光动力作用可造成鸡冠真皮乳头层毛细血管网损伤,初期微血管轻度扩张,血流加速,之后微血管损伤加重,血流紊乱.

目的测定血卟啉单甲醚(HMME)在不同浓度、不同溶液体系中的存在状态,以分析其对HMME-光动力学疗法(PDT)的影响.方法按所用溶剂实验分为以下4种溶液体系:HMME-磷酸盐缓冲液(PBS)、HMME-二甲基亚砜(DMSO)、HMME-白蛋白缓冲液和HMME-细胞悬液,每种溶液配成2、4、8、10、20、40、60、80和100 μmol/L等9个浓度.首先分别测定其吸收光谱和荧光激发光谱,根据光谱形态特征定性分析HMME在前述9个浓度的4种溶液体系中的存在状态,然后对形成聚集体的溶液利用公式定量分析HMME的缔合数、聚集平衡常数及各浓度下的缔合度.结果通过光谱特征的定性分析发现,浓度为2～10 μmol/L时,HMME在DMSO、白蛋白缓冲液、PBS和细胞悬液中均以单体为主;浓度为20～100 μmol/L时,除DMSO溶液外在其他3种溶液中都有HMME聚集体出现.通过绘制浓度为20～100 μmol/L的HMME在PBS、白蛋白缓冲液和细胞悬液中的状态图,聚集数取2时,状态图线性关系较好,HMME在此3种溶液中形成二聚体.缔合度计算结果显示:浓度为20 μrmol/L的PBS、细胞悬液和白蛋白缓冲液中部分HMME分子开始形成聚集体,但整个溶液仍以单体为主(HMME单体百分数分别为92.3%、90.7%和95.5%);40～100 μmol/L溶液中HMME单体含量随浓度增加而减少,100μmol/L的PBS溶液和细胞悬液中70%～75%HMME为单体,近30%的HMME分子发生了聚集,而白蛋白缓冲液中83%的HMME为单体,20%的HMME分子发生了聚集.HMME在PBS和细胞悬液中的聚集平衡常数近似,而且大于在白蛋白缓冲液中的聚集平衡常数,说明HMME的聚集程度在PBS溶液和细胞悬液中比在白蛋白缓冲液中大.与疏水性血卟啉衍生物(HpD)比较结果显示,在PBS溶液中HMME在60 μmol/L开始出现明显聚集,而疏水性HpD在20μmol/L即开始出现明显聚集;定量比较各溶液体系中HpD的聚集平衡常数均明显大于HMME,且各浓度时的单体含量明显小于HMME,说明HMME在PBS、蛋白缓冲液和细胞悬液中的聚集趋势明显小于HpD.结论两亲性光敏剂HMME在PBS、蛋白缓冲液和细胞悬液中聚集性显著低于疏水性的HpD.浓度低于20μmol/L HMME在4种溶液中均以单体为主,HMME在40～100μmol/L的白蛋白缓冲液、PBS和细胞悬液中都有不同比例HMME分子发生聚集,且都形成二聚体.HMME在不同溶液中的聚集程度不同,按由难到易依次为:DMSO、白蛋白缓冲液、PBS≈细胞悬液.在常规给药条件下,HMME在体液中的存在形式以单体为主,但在高浓度给药时,部分HMME会聚合成聚集体,应注意聚集对HMME-PDT的影响.

目的通过建立光动力学治疗鲜红斑痣中激光、光敏剂的分布及其相互作用关系的数学模型,对微血管中单态氧的产生过程进行仿真,分析各种因素对治疗的影响,对数学建模在光动力反应体系中的应用价值进行初步探讨.方法用Monte Carlo方法描述光在组织中的分布;用药代动力学描述光敏剂在血管中的变化规律;用Lambert-Beer定律和单态氧的量子产率来计算血管中的单态氧产量.结果单态氧在血管中的空间变化规律由光分布决定,血管中心产生少;时间变化规律由光敏剂的药代动力学决定,呈迅速衰减趋势.光敏剂的倍增比激光剂量的倍增产生更多的单态氧.直径大的血管平均单态氧量较直径小的血管少,难以被破坏.肤色深单态氧的产生少.结论数学仿真能较好地描述光动力学治疗鲜红斑痣中各种因素对治疗的影响,数学建模是一种对光动力复杂作用体系的研究有独到之处的研究方法.