[发明专利]小动物X射线激发荧光显像和光动力治疗联合装置及方法

摘要

本发明公开了一种小动物X射线激发荧光显像和光动力治疗联合装置及方法，可用于动物模型深部肿瘤的显像及治疗。所述X射线激发荧光显像和XE‑PDT联合装置包括：小型X线源、X线束光器、激光定位器、动物床、药剂注射器、计算机、电子倍增电荷耦合器件相机、铅屏蔽窗。基于本发明的联合装置，与新型X线激发纳米药剂相结合，可在对动物模型深部肿瘤组织进行高效光动力治疗的同时，对动物模型体内肿瘤进行荧光显像，实现体内肿瘤XE‑PDT治疗效果的在体评价，为XE‑PDT在体及临床应用的开展奠定基础。

主权项

1.一种小动物X射线激发荧光显像和光动力治疗联合装置，其特征在于，所述小动物X射线荧光显像和XE‑PDT联合装置包括：荧光显像模块，用于对置入动物模型内的X线激发纳米药剂进行显像，给出纳米药剂在动物模型内的分布、尺寸和浓度信息；所述荧光纳米药剂由稀土掺杂的纳米发光材料及光敏剂耦合而成，被X射线激发，同时发射与光敏剂吸收光谱相匹配的紫外光谱，用于光动力治疗；同时发射短波红外光，用于荧光显像；XE‑PDT治疗模块，用于对动物模型内的肿瘤细胞进行治疗；所述XE‑PDT治疗模块包括：药剂注射器，用于将X线激发纳米药剂注入小动物体内，纳米药剂由吸收紫外波段的光敏剂和光产生额高的稀土卤化物进行生物耦合而成，纳米药剂具有靶向性，纳米药剂的分布反映了动物模型内的肿瘤细胞的分布；X线源发出的X射线经X线束光器限束后，激发动物模型内的纳米药剂，使得纳米药剂中的稀土卤化物发出紫外谱段荧光，二次激发纳米药剂中的光敏剂高效产生单态氧，杀死肿瘤细胞，进行XE‑PDT治疗；定位模块，用于定位动物模型需要显像和治疗的部位；控制和显示模块，用于控制荧光显像模块、XE‑PDT治疗模块、定位模块的正常工作；控制和显示模块控制定位模块，将动物模型的需要显像和治疗的部位置于荧光显像模块和XE‑PDT治疗模块中心，然后在 XE‑PDT治疗模块的作用下进行肿瘤治疗，同时在荧光显像模块的作用下进行纳米药剂的荧光显像；所述荧光显像模块包括：X线源，通过立柱固定于底板上，用于产生荧光显像和光动力治疗用的X射线，最高能不小于150keV；X线束光器，用于将X射线限束，通过两个维度的调节控制X射线的方向和角度，形成二维照射视野，照射动物模型的感兴趣区域；药剂注射器，用于将X线激发纳米药剂注入动物模型内，纳米药剂具有靶向性，纳米药剂的分布反映了动物模型内的肿瘤细胞的分布；EMCCD相机，位于X线源和动物床中心连线的垂直方向，用于接收X射线激发的包含短波红外谱段的荧光信号；铅屏蔽窗，位于EMCCD相机接收平面前端；用于保护EMCCD相机避免受到X射线的照射；X线源发出的X射线经X线束光器限束后，激发动物模型内的纳米药剂，纳米药剂发出包含短波红外波段的荧光信号，荧光信号穿过动物模型深部组织后被EMCCD相机接收，通过荧光显像 模块对动物模型进行荧光显像。