第讲热疗与肿瘤磁感应治疗 ppt课件.ppt
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1、2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,热疗与肿瘤磁感应治疗,清华大学 医疗新技术研究室 主讲: 王晓文 博士 唐劲天 教授,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤-威胁人类健康的杀手,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤-威胁人类生命健康,威胁健康:中国20年59种恶性肿瘤发病率增五成,中国每年癌症新发病例为310万人,因癌症死亡人数为150万人。近20年来,中国每4-个死亡者中就有一个死于癌症,居死亡原因之首。 浪费资源:中国抗肿瘤药市场总规模2009年约为634亿元,到2010年将再增长21.47%。平均每一个患者花费10万,全国大约2000亿市场。 束手无策?寻找突
2、破!,Only 25 per cent of Chinese cancer patients live for 5 years,Beijing, - Only 25 per cent of Chinese cancer patients can survive for five years, compared with Western countries 68 per cent due to failure in timely diagnosis and treatment. Over 80 per cent of Chinese cancer patients know they have
3、the disease only after it evolves into the middle or later stage,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,手术: 22% 微创与无创为发展方向 放疗: 18% 产生二次肿瘤、污染环境 化疗: 5% 副作用大、费用高 热疗: 辅助、潜力大、为第四种手段,“Quae medicamenta non sanat; ferrum sanat. Quae ferrum non sanat; ignis sanat. Huae vero ignis non sanat; insanabilia reportari oportet” 药物治愈
4、不了的疾病用手术,手术治愈不了的疾病,可以用热来治;用热不能治好的疾病,就无法治愈了。 Julius Wagner-Jauregg奥地利精神科医生用疟疾发病时的高烧来治疗第三期梅毒引起的麻痹性痴呆症,也意外地获得了1927年的诺贝尔生理与医学奖。,Hippocrates, 现代医学之父 Julius Wagner-Jauregg奥地利医生,肿瘤热疗概况,热疗发展方向: 靶向治疗; 提高温度; 激发免疫; 无需测温,近10年web of science上 有关肿瘤热疗的文章数,“International Study of Hyperthermia Spurs Hope in U.S.” (J.
5、 Natl. Cancer Inst. 2010 102: 79-81; doi:10.1093/jnci/djp530). The article reviewed the history of hyperthermia in cancer therapy, including the challenges faced by hyperthermia advocates and the progress that has been made in addressing these challenges. The article stated that, “Successful use of
6、targeted heat therapy with chemotherapy in treatment of soft-tissue sarcoma has given U.S. advocates of local hyperthermia new hope that the treatment they so believe in will now be taken seriously.”,c,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,热疗应用与发展,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤热疗方法分类,42-45 传统热疗法 (Hyperthermia) 50 高温治疗(磁感应热
7、疗) (Magnetic Induction Hyperthermia) 70 热消融(thermoablation),2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,1. 破坏细胞膜功能:热损伤的靶位与放疗不同,主要作用于细胞膜。细胞膜、细胞骨架(线粒体、溶酶体、蛋白合成器)及核仁易被热损伤。 2. 抑制RNA、DNA和蛋白质合成。 3. 促使细胞溶酶体活性升高,加速细胞的破坏。 4. 对免疫系统的作用:对大鼠MC-7肉瘤局部加热43、120分钟,肿瘤治愈率达71%,未见淋巴结及肺部转移。若抑制巨噬细胞的活性,肿瘤治愈率则降低。,传统热疗机制,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,1. 正常组
8、织 血管扩张、散热很快 2. 肿瘤组织: 肿瘤血管单层内皮、缺乏弹性基膜 扩张不易,散热慢,易升温 代谢产物增多,加重酸性环境,加温后组织的变化,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,热疗与放疗联合应用的机理,1)抗射线的S期对高热量敏感 2)乏氧细胞、营养不良和低pH值环境的细胞对热疗敏感,而对放射线抗拒 3)热疗干扰细胞亚致死损伤或潜在致死损伤的修复来增强放射效应 4)放疗前热疗可提高肿瘤周边细胞的氧含量,增加放射敏感性,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,热疗与化疗的联合应用,1)增加细胞膜的通透性,增加了细胞对药物的吸收和渗透 3)可提高细胞内药物的浓度及反应速度 4)加温可
9、改变药物代谢的机理 5)加温增加药物与DNA作用强度或抑止DNA的修复,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,全身加温 42 红外线、血液体外循环,局部加温,温热疗法( Thermal therapy) 41 -45 效果难以肯定,高温疗法(Hyperthermia) 50 组织坏死和凝固,热消融(Thermo ablation) 70 组织凝固和炭化,二. 临床热疗结果,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,局部加温主要方法: 超声、微波、射频 但存在以下缺点: 超声:不能通过含气空腔,骨反射、骨吸收 微波:深度浅,需防护,烫伤,边缘治疗困难 射频容性加温:边界模糊,脂肪过热严重,介
10、入微波、射频、HIFU,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,常见肿瘤热疗方法,表浅肿瘤 微波、超声 深部肿瘤 射频、组织间、消融 脑瘤 术后超声、磁介导 鼻咽癌 腔内微波 食管癌 射频、腔内微波 肺癌 射频 肝癌 消融、体外加温,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,常见肿瘤热疗方法,胰腺癌、胃癌 术中加温、体外、全身 直肠癌 腔内热疗、热灌注 膀胱癌 热灌注、射频 宫颈癌 腔内热疗 前列腺 组织间、射频、磁介导 四肢肿瘤 术中微波,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,传统局部深部加温的局限性,副作用多(如脂肪层过热、灼伤) 无特异性和适形性(正常与肿瘤组织无差别) 治疗效果的
11、可疑性(42.5 、医师的态度) 目前仅仅为辅助治疗方法,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,热疗的根本问题 传统方法疗效问题 热剂量学问题 无损测温问题 能量聚集的问题,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,热疗的发展趋势,发展三维适形热疗技术 适当提高治疗温度 数字化控制治疗条件 实现无需测温技术,创造新的热疗技术: 磁感应靶向热疗,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,指通过各种方法,使磁性热介质适形分布于肿瘤组织中,在交变磁场下介质特异升温,导致肿瘤凋亡和坏死,周围正常组织不升温,并激发机体的主动免疫瘤,此而治疗肿瘤的原发灶和转移灶。,三、磁感应加温治疗技术,2011-0
12、3-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤磁感应热疗的原理: 适形植入肿瘤部位的铁磁材料在交变磁场下感应发热,肿瘤磁感应治疗技术,磁感应治疗系统的组成 磁场设备: 交变磁场发生设备 产热介质: 热籽、栓塞、纳米、靶向; 计划软件: 热疗计划系统,磁感应治疗系统的组成为三大部分,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤磁感应治疗优势,靶向性、特异性加热 温度高 细胞不可逆转死亡 独立肿瘤治疗模式 打破传统热疗临床地位 单次注射重复热疗,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤磁感应热疗技术,可适形、特异性、可重复、自控温、内加热,德国柏林Magforce公司研制出的MFH300F型磁介导临床
13、试验样机 (目前已完成脑胶质瘤和前列腺癌的期临床实验),2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,磁感应治疗技术 国外进展,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤磁感应治疗技术发展现状,德国临床试验情况,德国的磁感应治疗设备、计划系统、纳米介质 Currently, there are (to our knowledge) four phase-3 tests for MFH, involving 100 to 1000 patients,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,美国有3个团队研究、澳大利亚栓塞磁感应热疗 日本有5家公司研发(住友、岛津等大企业),中国、日本、美国都进
14、行了磁感应临床试验,但德国率先系统地进行了磁流体磁感应临床试验,在5年内以色列、英国及加拿大也将先后进行磁流体磁感应临床试验。,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,其他国家的磁感应临床试验计划,2008年,美国Aduro BioTech公司成立,专门从事纳米磁感应治疗技术的研发;2010年,美国达特茅斯大学癌症纳米研究中心获得美国国家癌症中心(NCI)1280万美元的资助,专门用于肿瘤纳米磁感应治疗技术的研发,预期在5年内取得阶段性的成果。 伦敦大学癌症研究中心获得英国研究理事会160万英镑的资助,用于磁流体磁感应治疗肺癌的研究,泰晤士报2009年对该项目进行了专门介绍。 2008年,以
15、色列特拉维夫大学研发的单抗修饰的复合磁性纳米粒子已获得美国FDA认可,不久将在美国进行临床试验。 加拿大也提出了肿瘤纳米磁感应治疗研究计划。,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,纳米磁感应治疗临床试验-Magforce,1987年,洪堡大学Jordan开始肿瘤纳米磁感应热疗的研究。 1997年成立Magforce公司,专门进行肿瘤纳米磁感应治疗相关技术和产品的开发。 核心技术: MFH-300F磁感应治疗机、治疗计划系统、纳米磁流体。,MFH-300F磁感应治疗机,治疗计划系统,纳米磁流体,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,德国柏林,2007年:成功在法兰克福股票交易市场上市,开
16、始发行价每股1欧元,股价最高曾达到每股60欧元以上,目前稳定在每股40欧元上下。 2010年6月,纳米热疗获得欧盟许可;成为第一个进入临床的肿瘤纳米技术。 2010年11月,Magforce公司凭借肿瘤纳米磁感应治疗系统获得了STEP奖。,纳米磁感应治疗临床试验-Magforce,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,磁感应治疗临床研究进展:1990-2005,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,磁感应治疗临床研究进展:2005-2010,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,国内研究现状,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,肿瘤磁感应治疗技术研发,磁感应热疗联合其他疗法探
17、索,2000,2009,2008,2007,2006,2005,代磁感应设备,代磁感应设备,磁场与介质安全性,磁感应治疗疗效,热疗联合化疗 基因治疗 靶向治疗,立项,2010,临床试验,安全、有效、可控,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,磁场发生设备,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,磁场设备,清华大学医疗新技术研究室历时9年,由福州浩联医疗科技有限公司承接产业化,具完全独立自主知识产权。,(图为湖南和福建肿瘤医院实物图),十年磨一剑,不惧风和雨,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,一、磁感应治疗设备优化,使用-安全 性能-稳定 界面-友好 能耗-降低 外观-简约,201
18、1-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,外型设计,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,临床机磁场强度分布,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,界面更加友好,2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,磁场分布范围,辐射强度:红橙黄绿蓝 分别代表辐射强度限值的:1600%、600%、300%、100%、0% 绿色区域以外无磁感应治疗机发出的辐射。,最简单,最有效防护的方法距离衰减,TUV莱茵公司 (权威性第三方测试机构),2011-03-09,肿瘤磁感应治疗技术,120KHz150Gs 磁场下,不同辐照 时间对大鼠影响,40KHz277Gs磁 场对小鼠影响,120KHz,不同磁场强度对犬的
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