基于空间频域成像的光敏剂空间分布定量检测研究

According to the physiological characteristics of the capillary blood vessels and the surrounding tissues of vascular lesions, a spatial frequency domain diffuse and fluorescence imaging system will be developed to quantitatively obtain the distribution of the photosensitizer, Hematoporphyrin Monomethyl Ether (HMME), during the vascular targeted photodynamic therapy (VPDT) of vascular damaged diseases. By optimizing the spatial frequency and mode of the structure light, the spatial resolution of the spatial frequency domain imaging (SFDI) system will be improved. The obtained tissue optical parameters will be used to quantitatively determine the spatial distribution of the photosensitizer HMME during VPDT of vascular damaged diseases. The research results of this study will be an important reference of optimization and adjustment of the treatment protocol for HMME-VPDT of vascular damaged diseases.

本项目将根据血管靶向光动力治疗（VPDT）血管病变疾病过程中血管与周围组织的生理特点，开发适用于血卟啉单甲醚VPDT（HMME-VPDT）中的光敏剂时空分布定量检测的空间频域漫反射光和荧光成像系统，通过优化选择结构光的频率及其模式，提升空间频域成像（SFDI）系统的空间分辨率，准确获得激发和发射波长所对应的组织光学特性和组织微血管参数，实现HMME-VPDT血管病变疾病过程中光敏剂的空间分布的SFDI定量检测，为优化和实时调整HMME-VPDT血管病变疾病剂量方案提供参考依据。

本项目根据血管靶向光动力治疗（VPDT）血管病变疾病中血管与周围组织的生理特点，开发适用于血卟啉单甲醚VPDT（HMME-VPDT）中的光敏剂时空分布定量检测的空间频域漫反射光和荧光成像系统，该系统可对HMME-VPDT血管病变组织进行空间频域漫反射光成像以获得病变组织的光学特性参数，所获得的光学特性参数可用于定量校正荧光图像定量获得组织中的光敏剂浓度。同时，利用有限元模拟的方法分析了不同空间频率结构光在鲜红瘢痣（PWS）组织中的能流分布，获得了不同空间频率结构光在组织中的穿透深度，优化选取检测光敏剂分布所采用的光照模式与空间频率。应用空间频域漫反射光成像获得的光学特性参数分布定量校正荧光信息，获得了基于空间频域成像的光敏剂空间分布定量检测方法，并在组织模拟液和生物组织中开展了基于空间频域成像系统的光学特性参数和荧光浓度定量检测。研究结果可为优化和调整HMME-VPDT血管病变疾病剂量方案提供参考依据。