《面向光動力治療在體測評的空間頻率域成像方法研究》是依託天津大學，由高峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向光動力治療在體測評的空間頻率域成像方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高峰
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
影響光動力治療（PDT）效果的瓶頸在於如何根據病人的個體差異精準化劑量，甚至通過在體測評進行實時的劑量調整和最佳化。本申請利用光學空間頻率域成像（SFDI）的優勢，針對SFDI套用於鮮紅斑痣血管靶向PDT在體測評時存在的科學問題展開研究：（1）研究適合鮮紅斑痣血管靶向PDT測評的寬場非接觸成像系統，研究基於SFDI的線上表面形貌測量和光強矯正方法；（2）針對光劑量在體測評，研究結合調製成像的、具有深度分辨能力的層狀組織光學參數定量反演方法；研究大測量量下的光學參數快速反演方法；（3）針對光敏劑劑量在體測評，通過分離組織本徵光學參數對螢光的耦合，研究由表觀測量定量反演光敏劑濃度分布的方法；研究空間頻率在改善螢光目標重建對比度中的作用；（4）研究個性化、精準化治療光劑量的硬體實現方法，以及鮮紅斑痣血管靶向PDT在體測評的臨床套用方案。本研究也將對其它疾病的PDT在體測評、光敏劑研製具有推進作用。
結題摘要
影響光動力治療(PDT)治療效果的瓶頸在於其受限於醫師的經驗和病人的個體差異，因此PDT在體劑量學和測評已經成為近年來的PDT研究熱點，其中光學在體測評技術以其天然的PDT兼容優勢備受關注。本課題面向鮮紅斑痣(PWS)血管靶向PDT在體測評所需解決的寬場快速成像系統、具有深度能力的組織光劑量和光敏劑劑量三維分布定量化以及個性化、精準化治療光劑量的實現方法等三個關鍵科學問題展開研究：發展了具有組織輪廓獲取功能、適合鮮紅斑痣血管靶向V-PDT治療在體測評的空間頻率域成像SFDI測量系統研究平台，該平台整合了傳統的EM-CCD和後者更具實用化潛力的基於鎖相光子計數單像素雙成像模式，可進行多波長、大面積和快速成像，採用四個波長用於光敏激發和波長下光學參數和螢光劑三維分布成像、以及用於評判組織治療效果的學動力參數成像；通過開展空間頻域調製光傳輸建模和精確光子輸運建模先進方法的深入研究，建立了面向PDT在體測評的光學參數和螢光參數定量反演方法，包括均勻組織中空間頻率域(SFD)調製光傳輸的MC模型、非均勻組織空間頻域調製光傳輸的p-DE模型、空間頻率域-擴散光學拓撲/層析成像(SFD-OT/DOT)和擴散螢光層析成像(SFD-DFT)等四個主要部分；系統開展PWS-V-PDT在體測評臨床套用的精準化照射劑量實現方法研究, 提出了基於臨床的治療雷射的精準治療光劑量投放的硬體實現方案，建立基於皮膚組織光學參數模型的精準化治療光劑量定量投照方法，初步研究了針對毒性單態氧(TSO)產率的精確PDT療效測評模型。 本課題以SFDI方法為中心，有效建立了一個理論嚴謹、實用高效的鮮紅斑痣(PWS)血管靶向PDT在體測評方法體系，並通過數值模擬、仿體及離體組織實驗驗證了其方法的可行性、定量性和穩定性等性能。我們按原定計畫開展了研究，並取得了預期的研究成果，完成了預期的考核指標。
