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2022-07-05

我院分子影像中心赵庆亮团队在二区光学成像协同介入引导原位膀胱癌微创治疗方面取得新进展

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近日,我院分子影像中心赵庆亮团队在近红外二区光学成像协同介入引导原位膀胱癌微创治疗方面取得新进展,相关研究性论文以“Deep NIR-II optical imaging combined with minimally invasive interventional photothermal therapy for orthotopic bladder cancer”为题发表于Chemical Engineering Journal2022, 449:137846, IF 16.74)期刊。该研究提出了一种双模态NIR-II光学成像协同腹腔镜介入膀胱癌早期检测与光热治疗新方法,通过将两者光学成像技术的结合,有望为膀胱癌早期检测、控制侵袭与复发提供新策略,显著拓展了NIR-II光学成像应用于膀胱癌早期筛查的潜力与临床应用前景。

膀胱癌Bladder cancer,BC作为泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,其年内的复发率高达70 %以上。膀胱癌病因复杂,既有外因又有内因或者两者相互作用,其中吸烟和职业接触芳香胺是已知的危险因素,在男性一生中罹患膀胱癌的风险约为1.1%,女性约为0.27%,造成的主要临床表现有血尿、膀胱刺激症等。膀胱癌一旦复发,往往级别高,病程反反复复,严重影响患者生存质量,给疾病治疗和医疗费用带来巨大负担。

膀胱内窥镜检查与经尿道膀胱肿瘤电切术(Transurethral resection of bladder tumor,TURBT)是目前临床上常用的检测与治疗手段。然而膀胱内窥镜视野较。以诎螂啄谀诔鲅飨允辈灰耸褂,同时其无法提供肿瘤早期病变微环境改变结构与功能信息。此外,TURBT术中很大程度依靠于泌尿外科医生的主观判断,因此很可能导致肿瘤切除不完全或者肿瘤基底切除过深出现膀胱穿孔,引起癌细胞在膀胱外侵袭等现象。虽然TURBT后辅助周期性灌注化疗药物(如阿霉素、丝裂霉素、羟基喜树碱等)可以减少膀胱癌的复发和进展,但严重的副作用和缺乏更有效的早期诊断和治疗新方法与新策略,导致其五年内复发率依旧很高,并且治疗费用昂贵。研究表明,在TURBT术后五年内有17%45%的概率进展为肌层浸润性膀胱癌(Muscle invasive bladder cancer,MIBC),其四年肿瘤生存率仅为35%。因此,探索对于膀胱癌早期高灵敏有效检测与治疗新方法,对提升膀胱癌患者生存率与生活质量具有重要的临床意义。

1 近红外二区光学成像协同介入引导原位膀胱癌微创光热治疗策略

基于研究团队前期自主搭建的光声成像(Photoacoustics. 2020, 17, 100152)与光学相干成像系统与肿瘤分子影像研究基础上 (Adv. Sci., 2021202101242,封面文章)。本研究我们首先通过超声引导下经尿道建立原位BC模型,提出一种双模态三维 (3D) NIR-II(波长1000-1700nm)光声(PA)和光学相干断层血管成像(OCTA)分子成像协同策略;并开发了一种NIR-II (HAPO-1048)光热制剂,用于原位膀胱癌靶向光热治疗,结果表明其具有较强的NIR-II光吸收特性、生物相容性以及高效PTT治疗效果。利用NIR-II PAI成像技术,实时动态跟踪了该制剂24 h出现明显富集PA值为0.913 ± 0.058,与NIR-I PAI750 nm 808 nm相比,NIR-II PAI具有更深的穿透深度和更高的信噪比5.66 ± 0.097。同时在光声成像下,实现了高灵敏度

2 高灵敏光声成像膀胱肿瘤(直径约为2 mm)与3D重建

和特异性BC(直径约2 mm)的活体下的动态监测以及血液动力学参数量化。此外,利用OCTA技术探测了不同生长周期下膀胱肿瘤表面微血管特征信息,结果表明随着肿瘤生长与增大,其微血管沿着肿瘤中心逐渐向周边减少并取而代之出现更多深层血管规律。最后,实现了肿瘤侵犯膀胱壁各层组织生长过程中的高分辨率结构图像,为临床膀胱癌早期诊断提供参考。

 3 光学相干血管造影活体膀胱肿瘤早期血管活体成像监测

我院2019级硕士研究生洪凤秋为该论文的第一作者,我院赵庆亮老师、广东省人民医院聂立铭教授、威廉体育附属第一医院介入影像教研室温晓斐主任、澳门大学袁振教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学项目基金、威廉体育校长基金等项目的资助。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722033332?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=7257f8dadffe1969

 


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