动态监测光动力血管响应的单线态氧发光-OCT成像方法研究

Vascular-targeted photodynamic therapy (V-PDT) is the most suitable therapeutic method for the precise treatment of vascular related diseases, including port wine stain, age-related macular degeneration, esophageal varices, gastric antral vascular ectasia, and so on. At present, clinical V-PDT modality for different patients’ nidus is adjusted simply according to the experience of clinicians. Therefore, the clinicians cannot achieve the purpose of accurate V-PDT. This project is aimed to research singlet oxygen luminescence-OCT imaging method. With monitoring the three key factors dynamic variance (targeted vascular characteristics, blood oxygen and singlet oxygen), this study will can investigate the dose-effect relationship, which explain the interaction of three key factors. This research will provide theoretical foundation for clinicians making the V-PDT scheme, and enhance security and efficacy of V-PDT.

血管靶向光动力疗法作为精准治疗血管疾病的首选方法，已广泛应用于鲜红斑痣、老年性眼底黄斑变性、食道静脉曲张、胃黏膜血管扩展症等疾病的治疗。目前，临床医生仅依据个人经验，针对不同患者的病灶进行血管靶向光动力治疗方案的小范围调整，难以达到精确量化的血管靶向光动力治疗目的。因此，本项目拟开展单线态氧发光-OCT成像方法研究，通过检测血管靶向光动力治疗过程中三要素（靶血管特性、血氧以及单线态氧）的动态变化，研究三要素之间相互作用的量效关系。本项目的开展将为临床医生制定血管靶向光动力治疗方案提供切实可行的理论依据，从而全面提升V-PDT治疗各种血管病变的安全性和有效性。

本项目旨在发展血管靶向光动力疗法（V-PDT）中多剂量参数的定量监测技术，建立单线态氧发光-OCT成像系统以及三模态（高光谱-双波长反射-激光散斑衬比）光学成像系统。同时，研究光敏剂浓度、氧浓度、血流速度、血管收缩率等剂量参数的高灵敏度获取方法，并基于小鼠脊背皮窗（DSWC）模型开展V-PDT剂量学研究。此外，针对小鼠DSWC模型，开展V-PDT血管图像的量化分析研究：提出无需人工介入即可识别皮下筋膜血管的GA-Xet算法；提出适用于小鼠DSWC模型中不同尺度血管的自动化精确标注方法；提出判断式图像混合配准算法校正V-PDT过程中血管图像错移；本项目发展的多模光学成像系统及图像处理算法，将为V-PDT临床应用的推广奠定坚实的理论和技术基础。