Endobronchial Photodynamic Therapy Under Fluorescence Control: Photodynamic Theranostics

Abstract

One of the disadvantages of photodynamic therapy is impossibility to specify the method according to biological features of malignant tumor such as a degree of blood supply, accumulation of photosensibilizator in tumorous tissue, proliferative activity and etc. The authors aimed to develop a mode of individualization of endobronchial photodynamic therapy of central non-small cell carcinoma of lung and assessment of method efficacy. The suggested method is based on fluorescent diagnostics of degree of accumulation of photosensibilizator in timorous tissue and the rate of its expenditure in process of performing of photodynamic therapy. There was made a comparison of parameters of methods and results of photodynamic therapy in 2 randomized groups. Each group consisted of 45 patients. The research method was applied in the main group and the standard method was used in the comparison group. It was found that the research method allowed significant reduction of duration of irradiation compared with conventional method (at the average from 690±65sec to 470±45sec, p=0,02), though the treatment results were the same. The suggested method allowed separation of group of patients with absence of fluorescence of timorous tissue. Performance of photodynamic therapy is unreasonable for these patients.

Photodynamic therapy for R1 lung cancer resections

“…Введение фотосенсибилизатора осуществляли в дозе около 1 мг на кг массы тела больного внутривенно капельно в течение 30 мин. Сеанс эндоскопического низкоинтенсивного лазерного облучения опухоли проводили по традиционной методике через 2-3 ч после начала инфузии сенсибилизатора [12,13]. Бронховидеоскоп вводили в трахеобронхиальное дерево до достижения культи бронха, через рабочий канал бронхоскопа проводили кварцевое волокно с диффузором цилиндрического типа длиной 1,0 см, соединенное с источником лазерного излучения.…”

“…Плотность мощности лазерного излучения составляла 260-380 мВт/см 2 ; время, затраченное на выполнение процедуры, рассчитывали в зависимости от протяженности поражения при расчетных показателях плотности энергии 60-150 Дж/см 2 [14]. С целью повышения диагностической информативности бронхоскопии непосредственно перед сеансом ФДТ проводили флуоресцентную диагностику возможного накопления ФС в зоне облучения по разработанной авторами методике [12,14]. Во всех наблюдениях проводили только один сеанс ФДТ.…”

Desenvolvimento de um sistema para aplicação e monitoramento online da terapia fotodinâmica de câncer de pele do tipo não melanoma via imagens de fluorescência da protoporfirina-IX no infravermelho próximo

“…Considerando-se a concentração de FS como proporcional à sua fluorescência, a intensidade da fluorescência proveniente de uma dada lesão pode ser considerada como proporcional à concentração de FS na mesma. Apesar de não necessitar de um aparato complexo para ser detectada, a medida dessa grandeza física tem sido relacionada com a eficácia da terapia fotodinâmica, sendo apontada como uma técnica promissora para o monitoramento da TFD (AKOPOV et al, 2017;HENNIG;STEPP;JOHANSSON, 2011;KANICK et al, 2015;POGUE et al, 2016;ROBINSON et al, 1998;SHENG et al, 2007;VOLLET-FILHO et al, 2009). O decaimento mais rápido da fluorescência do FS durante o período de iluminação está relacionado com a concentração de oxigênio molecular, e com a geração de oxigênio singleto (BOERE et al, 2003;SHENG et al, 2007), e consequentemente com o dano fotodinâmico ocasionado no tecido alvo.…”

“…A primeira publicação científica em que se reportou o acumulo preferencial de fotossensibilizador em tecidos neoplásicos, quando comparados com tecidos saudáveis, foi feita por Policard (1924). Desde então, diversos estudos têm utilizado a fluorescência de fotossensibilizadores, tanto na detecção de regiões neoplásicas, como no monitoramento da terapia fotodinâmica (AKOPOV et al, 2017;CELLI et al, 2010;LAROCHELLE et al, 2017;MARKWARDT et al, 2016;KANICK et al, 2014). Dado que a maior absorção de luz pela PpIX se dá no violeta, região espectral corresponde à banda de Soret dessa molécula, com pico em 407 nm, a maioria dos trabalhos utilizou uma excitação em torno dessa região do espectro (AKOPOV et al, 2017;BOERE et al, 2003;ERICSON et al, 2005;JOHANSSON et al, 2006;KIM et al, 2010;SVANBERG et al, 1998;TYRRELL;CAMPBELL;CURNOW, 2010).…”

“…Desde então, diversos estudos têm utilizado a fluorescência de fotossensibilizadores, tanto na detecção de regiões neoplásicas, como no monitoramento da terapia fotodinâmica (AKOPOV et al, 2017;CELLI et al, 2010;LAROCHELLE et al, 2017;MARKWARDT et al, 2016;KANICK et al, 2014). Dado que a maior absorção de luz pela PpIX se dá no violeta, região espectral corresponde à banda de Soret dessa molécula, com pico em 407 nm, a maioria dos trabalhos utilizou uma excitação em torno dessa região do espectro (AKOPOV et al, 2017;BOERE et al, 2003;ERICSON et al, 2005;JOHANSSON et al, 2006;KIM et al, 2010;SVANBERG et al, 1998;TYRRELL;CAMPBELL;CURNOW, 2010). Apesar da alta absorção no violeta resultar em uma alta emissão fluorescente, com um pico característico em 633 nm, e outro pico menor em torno de 700 nm, comprimentos de onda na região do violeta têm penetração limitada em tecidos biológicos, dados os altos coeficientes de absorção (µ a ) e de espalhamento (µ s ) destes para essa região espectral (JACQUES, 2013;LISTER;WRIGHT;CHAPPELL, 2012).…”