光动力靶向放疗mtrt与分子影像诊断课件

1、光动力靶向放疗（MTRT)与 分子影像诊断,二十一世纪的新技术,MTRT与分子影像设备配置,临床应用,管理与效益分析,提纲,第一部分,二十一世纪的新技术,二十一世纪的新技术,1,我国每年250万人死于癌症，300万人死于心血管疾病。 MTRT和分子影像是二十一世纪诊治癌症和心血管疾病的新技术。,癌症死亡数2012中国肿瘤登记年报,心血管疾病死亡数,二十一世纪的新技术,1,各种类型的，能量在6-25MEV医用直线加速器，是目前治疗癌症的主要设备，主要原理是：25%X线直接伤害和75%射线产生的氢氧自由基伤害癌细胞DNA，但是用于癌细胞乏氧和断裂的DNA容易复制，成为放疗的难题。,IGRT医用直线加速器,赛博刀,二十一世纪的新技术,1,癌症是全身性疾病，且癌细胞的乏氧和DNA复制性的难题，虽然手术、放疗、化疗等大多数治疗取得了巨大进步，但是，据报道，全世界三十年的艰苦努力，仅仅提高了3%的癌症五年生存率。 所以寻找早期诊断和针对线粒体破坏等新的治疗技术，提高癌症病人的生存率。,二十一世纪的新技术,1,最高端的医学影像设备； 诊断和指导治疗癌症和头部疾病的最佳手段。二十一世纪影像学新技术,高

2、能直线加速器（LA45) 光动力靶向放疗设备,征服癌症的希望,PET-CT-MR：多模态分子影像设备,10-45MEV电子和10-45MV X线，国际独家技术。除现有国际先进直线加速器功能外。45MV X线，光核作用最好。实现了MTRT技术。成为二十一世纪新型治疗技术,第二部分,MTRT分子影像的设备配置,MTRT和分子影像的设备配置,2,方案：如图：利用医院现有房间改造，安装新型LA45型高能医用直线加速器、PET-MR-CT; 1、诊断治疗各种癌症，特别是治疗晚期转移癌病人具有显著疗效； 2、诊断治疗血管斑块，减少心脑血管病人死亡率； 3、治疗白血病、病毒性疾病；,MTRT和分子影像的设备配置,2,设备布置图：在线机器人、PET-CT-MR和高能直线加速器系统,医用高能直线加速器（LA45）,MTRT和分子影像的设备配置,2,MTRT和分子影像的设备配置,2,航天机器人,第三部分,临床应用,临床应用,3,需要PET-CT-MR生物定位和生物学效应分子成像,计划实施结果,放疗治疗计划,分子损伤与个性化放疗,临床应用,3,癫痫病图像,清晰的心脏PET临床图像,临床应用,3,心肌梗塞图像

3、,临床应用,3,肺滤泡细胞癌，骨转移,PET-CT,PET-MR,PET-CT,PET-MR瘤体显示清楚,PET-MR肿瘤检出率高于PET-CT,脑转移癌,临床应用,3,进行药代动力学的生物探针制造与PET成像技术。进行肿瘤分子生物学治疗的跟踪和疗效观察。,临床应用,3,药代动力学生物探针之：阿霉素体内心脏PET浓聚图像,分子结构荧光扫描图无变化,未经照射,30Gy照射,显示：阿霉素心脏聚集， 揭示其对心脏损伤机制。,阿霉素分子结构图,临床应用,3,药代动力学生物探针之：头孢哌酮钠体内炎症病灶分布图像,显示：炎症区明显浓聚，而对照正常区无分布。,阿霉素分子结构图,临床应用,3,6-45MEV医用高能直线加速器具有以下作用： 具备现在直线加速器全部功能； 在线PET实时检测放疗效果和进行生物调强； MTRT摧毁线粒体，不可逆杀死全身癌细胞； 大幅度降低放射量； 治疗血管斑块、白血病、病毒性疾病。,临床应用,采用LA45高能加速器45MV X射线与平板探测器组合 实现了高对比度二维图像的采集与配准,腹部10MV射线影像,腹部25MV射线影像,腹部45MV射线影像,2011国际医学影像物理和

4、工程应用大会（ICMIP）大会发言,采用LA45高能加速器45MV X射线与平板探测器组合 实现了高对比度二维图像的采集与配准,采用LA45高能加速器45MV X射线与平板探测器组合 实现了高对比度二维图像的采集与配准,采用LA45高能加速器45MV X射线与平板探测器组合 实现了高对比度二维图像的采集与配准,采用LA45高能加速器45MV X射线与平板探测器组合 实现了高对比度二维图像的采集与配准,采用LA45高能加速器45MV X射线与平板探测器组合 实现了高对比度二维图像的采集与配准,3,临床应用,3,光动力靶向放疗(简称MTRT),在美国四大治疗方法排列为：手术、放疗、化疗、光动力治疗。 光动力治疗疾病三十余年历史，但是由于激光不能深入组织，组织缺氧等因素，所以光动力的发展受到极大的限制。 LA45利用45MV的低剂量X线激发光敏剂治疗癌症，改变了激发源。MTRT与放化疗、手术等综合治疗癌症，特别是治疗频临死亡的晚期转移癌症病人，取得了惊人效果！,临床应用,3,病理切片显示的癌细胞 卟啉类靶向药物在癌细胞内10-20倍的浓集,临床应用,3,45MV高能量X线或者激光动力下生成氧

5、自由基,Protoporphyrin IX,线粒体渗透交换孔复合化合物,3,临床应用,3,3,临床应用,3,PDT,Dept of Radiology Harward Medical School,2006利用6-25MV的X线进行MTRT,3,3,临床应用,3,3,3,临床应用,3,放射动力治疗原理和相关专利,3,临床应用,3,高能X线（45MV），有明显原卟啉IX的激活作用,3,临床应用,3,分子“充电”三小时效应,临床应用,3,MTRT的治疗原理,1、具有X线放疗的基本作用：25%的作用是X线直接杀伤癌细胞的DNA端位，75%是X线产生氢氧自由基，破坏癌细胞的DNA端位。但是乏氧的癌细胞不易被损伤，即使被损伤的DNA端位也容易自我修复；,2,临床应用,3,Radiobiology,?,30-40% cellular death,临床应用,3,2、具有光动力治疗癌症的基本作用：45MV的X光进入体内后，在组织间产生光（契伦科夫效应 ）；虽然光是微弱的，但是增加辅酶和45MV的X线光核反应的电四极作用，起到了正常光动力中光的作用，光、光敏剂和氧产生单态氧，损伤线粒体膜，造成癌细胞死亡

6、或者凋亡。解决了DNA受伤端位修复的治疗难题；,3,临床应用,3,核反应堆中的契伦科夫辐射、高能宇宙射线级联正负电子契伦科夫辐射示意图,2,临床应用,3,3、45MV的X线激发体内水产生双氧水，光、光敏剂和双氧水产生单态氧，无论在癌细胞乏氧和不乏氧的状态下，损伤线粒体膜，造成癌细胞死亡或者凋亡。解决了乏氧癌细胞不敏感的癌症治疗难题。,3,临床应用,3,乏氧状态下有效,3,临床应用,3,4、服药后4小时，每次局部适型治疗，X线放射量在5-8GY，即使药物浓度降低100倍，也可以得到足够的氧自由基，由此解决了肿瘤病灶中缺血，药物浓度低的问题。,3,临床应用,3,高效激发效应,3,临床应用,3,临床应用,3,MTRT的癌症病人选择,不适宜单纯手术、放疗、化疗的中晚期肿瘤。 多脏器多发转移的晚期肿瘤。 早、中期癌症手术前后预防性治疗。 头部恶性肿瘤。 无重要脏器严重并发症。 无过敏史。 无过氧化物酶异常指标。 无血常规、肝肾功能严重异常。 原则上Kamofskg评分60分。,临床应用,3,MTRT治疗癌症的方法,（1），全身微小剂量照射：LD：1015cGy/fx，f/w*46f，DTtol：

7、4090 cGy。 （2），局部区域：局部多病灶转移而且不易进行局部病灶适形治疗的区域： 2Gy/f,qod(f/w)*64f。DTtol:6-12Gy。 (3)，局部病灶：可另设靶区:38Gy/f,qod(f/w)*64f。DTtol:1630Gy。 （4），治疗间隔时间：一般情况下一周一次。3-6次。 （二），综合治疗： 1，加放疗：在每周放射动力治疗后，按照适形或者调强治疗进行每日治疗一次，每周4次。原则控制在所有放射剂量45-65GY内。,临床应用,3,线粒体渗透交换孔复合化合物,Protoporphyrin IX,临床应用,3,我们目前研究集中在线粒体。从5-ALA开始合成PPIX，PPIX最终聚集在线粒体内膜孔附近。当PPIX被高能X线激活后，单线态氧超短距离作用于内膜孔（小于20纳米），使通常关闭的内膜孔开放，使线粒体内容物释放（特别是细胞色素C释放），启动细胞凋亡和坏死程序，达到杀伤病变细胞的作用。同时激活热休克蛋白和肿瘤活性肽暴露，激发机体免疫，攻击肿瘤细胞。,3,临床应用,3,肾积液,肾积液,临床应用,3,清晰的PET临床图像（胆囊癌，肝脏侵犯，腹腔淋巴结转移）,治

8、疗前 肿瘤高代谢,治疗后 高代谢消失,临床应用,3,PET-CT用于肝转移癌诊断和治疗疗效观察的病例图,治疗前,治疗1个月后高代谢消失,瘤体缩小,XG效果,临床应用,3,临床应用,3,治疗前,治疗1个月后高代谢消失,瘤体缩小,介入光动力治疗血管斑块效果优于介入支架,3,临床应用,3,One week after therapy,临床应用,3,临床应用,3,治疗后 第五天，斑块消失，照影剂顺利通过,兔子血管斑块治疗CT造影图像,治疗前,第四部分,民生需求,大基新技术,国家政策,管理与效益分析,管理与效益分析,4,以光动力科负责建立MTRT和分子影像中心。和肿瘤科、心内科、神经内科联合治疗肿瘤、血管斑块； 利用现有上述科室病房，血管斑块病人一般住院一周；癌症病人综合治疗住院时间同放疗；,管理与效益分析,4,投资：LA45带制药价格：6500万；32环PET-1.5TMR-64排CT计4500万(如果96环3.0TMR6000万）；共计11000万人民币。 临床应用和收入： 1、 MTRT为特色的综合治疗癌症和血管斑块。每年做1000-2000人，每人10-20万，每年1-4亿元； 2，联合普通、适型、调强、IGRT等放疗。 收益：1-2年收回投资；,合规性： 药物喜泊分SFDA批准治疗肿瘤; 也可以使用食品级发酵谷氨酸生成的酮戊酸; LA45 PET-MR设备合规。,管理与效益分析,4,58,谢谢!,

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