3.光动力效应需要哪些基本条件?
光动力效应的三要素是光敏剂、照射光和氧。
由于光动力治疗是在活体上进行的,活体组织又是含氧的,所以在临床实际工作中对光动力治疗的主要影响因素是光敏剂和照射光。光敏剂的光动力活性、光吸收特点和靶向特性,决定了其临床可用性和适用范围。照射光的波长正确性、输出稳定性和投照可靠性也是决定治疗效果重要的可控因素。
4.光动力效应为何能用来治病?
光动力效应能够用于疾病治疗的两个前提,是基于特定病变组织能较多地摄取和存留光敏剂而靶部位又较易受到光辐照。因为只有这样,强烈的光动力效应才会发生,才能充分破坏病变组织。一般说来,实体恶性肿瘤、某些癌前病变及一些良性病变可较多地摄取和存留光敏剂,只要这些病灶处于激光光纤能够抵达照射的范围,就有可能成为光动力治疗的适应证。
光动力治疗中,除了光能转化过程中产生的单态氧和自由基能直接杀伤病变细胞外,还因这一过程引发的毛细血管内皮损伤和血管栓塞造成的局部微循环障碍,进一步导致病变组织的缺血性坏死。
5.光动力治疗是怎样进行的?
光动力治疗分两步来完成。首先是给患者注射光敏剂,然后是对病灶区进行激光,。目前临床上常用的光敏剂是PHOTOFRIN,患者注射后通常需等待40至50小时才进行激光照射。这是因为此时病变组织中的光敏剂浓度仍保持在较高水平,而周边正常组织中的光敏剂浓度已降到低水平。选择这个时机照光,既可有效杀伤病变组织,又可减少对周边正常组织的损伤,争取获得最佳的选择性杀伤效果。
6.光动力治疗中的激光照射与通常的激光手术有何不同?
光动力治疗中的激光,只起激活光敏剂的作用,能量无需太集中,不会造成照射区的明显温升,更不会造成组织的热损伤。而通常的激光手术,则是利用高能激光束所产生的局部高温,来切开、汽化或凝固病变组织,所以光动力疗法和传统的激光手术有本质的区别,光动力治疗是一种光化学反应诱导的生物化学作用过程,而激光手术是一种单纯的物理作用过程。
7.光动力治疗中患者会感觉疼痛吗?
光动力治疗引发的病变组织破坏,作用过程相当和缓,其间伴随对痛感神经的理化刺激是很轻的,一般说来只引起轻度的不适,但为了尽可能地减少患者的紧张感使治疗进行得更加顺利,医生可能会酌情使用镇静剂或采取必要的麻醉措施,患者完全不用为此担心。
8.光动力治疗后病灶区发生怎样的变化?如何应对?
光动力治疗后,病灶的变化随其所处部位的不同而有所不同。
光照后短时间内,从外观上看不出病灶区组织有何大的改变。在一些组织较疏松的部位,如口腔颌面部,最明显的改变就是反应性水肿,外观像是得了腮腺炎,这是由于光动力效应引发的血管栓塞和血管渗漏引起局部区域的回流受阻造成的。这种水肿的持续时间不会很长,一般在数日内都会逐渐自动消退。但是在肝肿瘤的组织间照射光动力治疗后,情况恰好相反,大范围的肿瘤内血管栓塞,则减轻了癌组织的肿胀程度,部分患者会有肝区疼痛减轻的感觉。
光照一天后,病变组织开始变性坏死。对那些生长在粘膜上的病变,在看得见的部位,可以观察到病灶表面覆盖着黄白色的坏死层,若将其揭开,暴露出来的病灶基底部呈暗褐色,表明此处血运己经很差,还将继续坏死,此后坏死组织会游离脱落。在食管癌或支气管癌的光动力治疗中,坏死脱落的组织碎块有可能使已梗阻的支气管腔或食管腔的梗阻加重甚至完全堵塞,这会加重患者的呼吸困难和进食困难。对于这种情况,患者和家属不必顾虑,因为医生在光照后第二、三天,会对患者进行一次内镜下的清创,将坏死组织取出,使管道通畅,同时对疑有残留的区段再进行一次强化光照。完成这一步骤后,患者的感觉通常就会明显改善。
病变小而薄的,照光后一两周后就可能完全愈合,病变大而深的,往往需要一两个月的时间方能逐渐愈合。
9.光动力治疗毒副作用大吗?
光动力疗法的主要不良反应是光过敏反应,对于使用PHOTOFRIN这类光敏剂的患者来说,由于皮肤内残留的光敏剂清除过程较慢,患者在注射光敏剂后的一个来月中,必须避免阳光直射或强烈的灯光照射,以防止不必要的皮肤光过敏反应,一旦发生光过敏反应,其表现为皮肤局部出现红疹或水泡,这可以通过常规处理迅速获得缓解。有关皮肤光过敏反应的一些问题,我们在讨论光敏药物时还会进一步谈到。
另外,在治疗后数天内,患者的治疗部位有可能出现局部暂时的反应性水肿,这也可能造成某些不适,如胸、背或腹部的疼痛,支气管癌的病人发生呼吸困难,食管癌的病人发生吞咽困难,膀胱癌的病人发生尿频、血尿等,其他有可能出现的副反应如发烧、便秘,所有这些都因具体治疗的病变部位和病情而异,但一般均不严重,持续时间也短,多可通过常规处理得到缓解。
总的说来,光动力治疗的毒副作用可以说是很轻的,皮肤的光敏反应完全可以通过避光加以预防,光动力治疗也不会损害造血系统和免疫系统的功能。所有这些对于病人的治疗和生活都是很有利的。
10.光动力治疗肿瘤有什么优点?
与手术、化疗、放疗等常规治疗手段相比,光动力疗法具有如下一些优点:创作很小、借助光纤、内窥镜和其他介入技术,可将激光引导到体内深部进行治疗,避免了开胸、开腹等手术造成的创伤和痛苦。
毒性低微 进入组织的光动力药物,只有达到一定浓度并受到足量光辐照,才会引发光毒反应杀伤肿瘤细胞,是一种局部治疗的方法。人体未受到光辐照的部分,并不产生这种反应,人体其他部位的器官和组织都不受损伤,也不影响造血功能,因此光动力疗法的毒副作用是很低微的。
选择性好 光动力疗法的主要攻击目标是光照区的病变组织,对病灶周边的正常组织损伤轻微,这种选择性的杀伤作用是许多其他治疗手段难以实现的。
适用性好 光动力疗法对不同细胞类型的癌组织都有效,适用范围宽;而不同细胞类型的癌组织对放疗、化疗的敏感性可有较大的差异,应用受到限制。
可重复治疗 癌细胞对光敏药物无耐药性,病人也不会因多次光动力治疗而增加毒性反应,所以可以重复治疗。
可姑息治疗 对晚期肿瘤患者,或因高龄、心肺肝肾功能不全、血友病而不能接受手术治疗的肿瘤患者,光动力疗法是一种能有效减轻痛苦、提高生活质量、延长生命的姑息性治疗手段。
可协同手术提高疗效 对某些肿瘤,先进行外科切除,再施以光动力治疗,可进一步消灭残留的癌细胞,减少复发机会,提高手术的彻底性;对另一些肿瘤,有可能先做光动力治疗,使肿瘤缩小后再切除,扩大手术的适应证,提高手术的成功率。
可消灭隐性癌病灶 临床上有些肿瘤,如膀胱移行细胞癌,在主病灶外可能有散在的肉眼看不见的微小癌巢,常规治疗手段只能去除主病灶,对隐性癌巢无能为力,但用光动力疗法采取全膀胱充盈后表面照射的方法,消灭可能存在的所有微小病变,从而大大减少肿瘤复发的机会。
可保护容貌及重要器官功能 对于颜面部的皮肤癌、口腔癌、阴茎癌、宫颈癌、视网膜母细胞瘤等,应用光动力疗法有可能在有效杀伤癌组织情况下,尽可能减少对发病器官上皮结构和胶原支架的损伤,使创面愈合后容貌少受影响,保持器官外形完整和正常的生理功能。
由于光动力治疗的创伤轻微,毒副作用很低,治疗后病人恢复迅速,住院时间缩短。
11.光动力治疗肿瘤有哪些局限?临床上如何把握?
光动力疗法是一种局部治疗方法,对肿瘤的杀伤效果在很大程度上决定于病变区的照光剂量是否充分。由于光进入组织后因组织的吸收和散射而衰减,所以无论采用那种光照方式,一次照射的杀伤深度和范围都是有限的。
对于使用PHOTOFRIN的光动力治疗来说,治疗时用630nm红光作表面照射时,所能达到的选择性杀伤深度通常只有数毫米。过分提高用药量或光照量难以进一步提高治疗的杀伤深度,而且可能增加损伤周围的正常组织。
这就要求医生正确理解这项技术的特点,很好把握适应证选择、禁忌症排除等问题,同时采取合理可行的组合照射措施,在肿瘤综合治疗的总体框架内充分发挥这项新技术的优势,最大限度地实现肿瘤的有效控制和明显改善患者的生存质量。
12.光动力疗法的发展历程
早在1900年,Raab就发现了光动力学反应,1910年,Hausmann报道了血卟啉(HP)引起的光动力学损伤作用。但直到1960年Lipson制备出血卟啉(HPD),并于1966年探索性地应用于肿瘤治疗以前,人们只对HP或HPD的肿瘤荧光定位作用感到兴趣。
1976年,Kelly用HPD-PDT治疗了一例复发的膀胱癌,观察到治疗后病变组织坏死脱落,而周围的正常膀胱粘膜未受损伤。这一结果引起了一些外科医生的高度关注并立即开展系统性的研究。
1978年,美国纽约Roswell Park癌症研究所Dougherty领导的研究组,首次对113例皮肤肿瘤的HPD-PDT研究结果作了完整的报道,1980年日本东京医科大学Hayata(早田义博)领导地研究组首先为13例支气管肺癌患者进行了内窥镜下光动力治疗。他们的创新性工作引起了医学界的广泛重视,很快带动起一波研究热潮,对这项医疗新技术的建立和发展做出了重大贡献。
1982年,国际抗癌联盟(UICC)首次将PDT专题列入第十三届代表大会议程,扩大了这项新技术的影响。当年,美国人创立了激光医学研究基金(LMRF),重点资助PDT的试验和医生培训,为该领域的研究项目提供了有力的支持。从此,世界各国的许多研究组在政府或民间团体的支持下,对这项技术进行了一系列的积极探索,做了大量的基础实验和临床研究,并着手相关药物和设备的开发研制。
1984年,Roswell Park癌症研究所从HPD中分离出高效组分,命名为Photofrinll(即商品化的PHOTOFRIN)。自那里起,世界上各主要的光动力治疗临床研究中心大多使用Photofrinll作为基本的光敏剂开展工作。
1986年,各国科学家在日本共同发起成立国际光动力学会(IPA),正式宣告又一次新兴学科的诞生。迄今IPA已举行了8届国际学术会议(通常每两年举办一次)。在每届IPA会议上,都有数百篇PDT研究报告发表,其内容涵养了光化学、光生物学、光工程学、生物医学工程学、药学、基础医学和临床医学等广泛的相关领域。当然,在其他许多相关学科的国际学术会议上,PDT也经常成为会议的重要议题之一。
我国对光动力治疗的研究起步并不晚,完成的临床病例数更堪称世界第一,在上个世纪八十年代曾经出现过一个研究热潮,但近年来由于种种原因,研究规模和人员队伍都明显萎缩,基础研究和临床应用都转入低潮,目前国内仍坚持这方面研究的单位和专业人员都屈指可数,且大多举步维艰,与国际上的活跃发展的态势鲜明对照。
目前,在欧美日等许多发达国家,光动力治疗作为一种肿瘤治疗的新技术,己经获得政府主管机构的审查批准,在越来越多的医院已成为一种新的常规治疗手段,基础研究不断深入,临床应用日益广泛。产业界也在加快新型光敏药物和配套设备的研制步伐,以满足医疗市场不断增长的需要。
13.光动力疗法的应用前景如何?
光动力疗法是激光技术、光导技术、光信息处理技术、生物光化学技术和现代医学技术有机结合的产物,是一项肿瘤治疗的新技术,近年来,随着这些相关技术的飞速进步,光动力疗法日趋成熟,并越来越显示出旺盛的生机和活力。
目前,由加拿大AXCAN公司生产的光敏剂PHOTOFRIN,由美国DIOMED公司生产的630光动力激光治疗仪,均已获得美国FDA批准,可联合应用于多种实体恶性肿瘤的光动力治疗,若干种新光敏剂和相配套的新设备也陆续完成二、三期的临床试验,结果喜人,估计不久就能通过正式的注册批准,这将为光动力疗法提供具有不同特点的系列产品,创造更为广阔的应用空间和更好的应用效果。
在欧美日等发达国家,越来越多的医院开始把光动力疗法作为肿瘤治疗的重要手段,临床研究不断深入,应用日益广泛。由于恶性肿瘤具有浸润性快速生长、容易转移、复发的特点。单靠任何一种治疗手段,要想根除肿瘤又兼顾患者的生存质量,都是难以实现的。光动力疗法由于其独特的优点和良好的兼容性,必将成为肿瘤诊断和治疗中一支新的生力军,在肿瘤的综合治疗中发挥重要作用。