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医学硕士:浅析口腔疾病治疗中PDT的原理、要素及应用
论文库:医学论文 时间:2021-06-19 点击:
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摘    要: 光动力疗法(PDT)在根底理论和临床应用研讨范畴开展疾速,其表现出的治疗前景越来越遭到普遍的注重。PDT具有微创、低毒反作用、高选择性、反复性好、可维护容貌及重要器官功用等优点,曾经成为一种新的治疗手腕。随着医学的开展,PDF的适用范畴越来越普遍,为口腔疾病的治疗带来了新的研讨方向。本文对PDT的根本原理、治疗要素及在口腔疾病治疗中应用的研讨成果停止综述。

  关键词: 光动力疗法; 口腔疾病; 治疗;

  Abstract: Photodynamic therapy(PDT) has developed rapidly in basic and clinical research, and its therapeutic prospects have received increasing attention. PDT has the advantages of minimally invasive, low toxicity, high selectivity,good reproducibility, protection of appearance and vital organ function, and has become a treatment. With the development of medicine, the field of application of PDT becomes more wildly, and brings a new direction for the treatment of oral diseases. This article reviews the basic principles, treatment elements and research results of PDT in the treatment of oral diseases.

  Keyword: photodynamic therapy; oral diseases; treatment;

  我国口腔疾病患病率较高,依据全国第四次口腔安康盛行病学调查显现,5岁儿童乳牙患龋率为70.9%,比10年前上升了5.8%。随着我国经济程度的开展及人民生死水平的进步,人们越来越关注口腔安康问题,这为口腔疾病的诊治带来了全新的应战。口腔疾病及其治疗主要具有以下3个方面的特性。其一,口腔疾病触及的器官(如牙髓腔、牙根管、牙周组织等)具有体积微小但解剖复杂的特性,因而在以上器官发作的感染常常难以被彻底肃清,从而招致治疗效果不佳以至是失败。其二,口腔颌面部作为人体言语、进食、呼吸及美观的重要器官,其生理及心理功用重要而复杂。发作于此处的疾病,经常面对保管功用与彻底治愈疾病的两难境地。其三,口腔疾病的发病患病人群广,婴幼儿、老年人及妊娠期女性均很常见,而关于此类耐受水平差或需求额外维护的患者而言,常规治疗办法需求慎之又慎。鉴于以上特性,学者们不断在积极寻求改良办法,以到达进步疗效、保管组织、降低反作用、进步耐受性的效果。光动力疗法(photodynamic thera‐py,PDT)因具有这些方面的优势,曾经开端应用于治疗口腔疾病。
 

口腔疾病治疗中PDT的原理、要素及应用
 

  PDT是指将光敏剂部分施用或者全身注射后,光敏剂汇集在目的组织内并在光的催化下产生光化学反响,招致组织不可逆的损伤或坏死,从而到达治疗疾病的一种物理疗法。PDT因其具有微创、低毒反作用、高选择性、反复性好、可维护容貌及重要器官功用等优点而被以为具有良好的应用前景。PDT在治疗恶性肿瘤方面被普遍应用,如头颈癌、食管癌、结直肠癌、肝癌、胆管癌、膀胱癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌等[1]。关于合适部分体表给药的疾病,如锋利湿疣、痤疮等,PDT也显现出优秀的应用前景[1]。随着对PDT根底理论和临床应用研讨深化、光敏剂的改造及光源的开发,PDT对疾病的治疗越来越具有精准性和靶向性。此方向的开展疾速,获得了令人鼓舞的停顿,本文就PDT的根本原理、治疗要素及在口腔疾病治疗中应用的研讨成果作一综述。

  1、 PDT的根本原理和治疗要素

  1.1、 PDT的根本原理

  光化学反响是用特定波长的光映照光敏剂,使其从基态激起、跃迁到激起态,但激起态的光敏剂不稳定,因而要返回基态并在此过程中释放能量,将组织中的氧转变成单线态氧和活性氧(reactive oxygen species,ROS),此二者同四周的分子互相作用,从而毁坏、损伤四周的细胞和组织。其原理为以下3种方式[2,3]。1)直接致死效应:光化学反响产生单线态氧、ROS,损伤细胞的蛋白、DNA和脂肪[4],惹起细胞自噬或者线粒体损伤,从而诱导细胞凋亡和死亡。2)微血管损伤效应:光化学反响产生单线态氧和ROS形成血管损伤,招致血容量降低,从而使该区域的病变细胞凋亡和死亡;3)免疫反响的诱导和调理:这是以上2种方式的间接作用,即凋亡的细胞或者受损的血管能够诱导免疫系统的激活,从而到达肃清病灶的效果。

  1.2、 PDT的治疗要素

  PDT的治疗要素由三方面组成,即光源、光敏剂和组织氧浓度,三者相互配合从而发挥效应[5]。

  1.2.1 、光敏剂

  光敏剂是指能精准、靶向作用于细胞的化学物质,其可在特定波长的光映照下产生光化学反响从而作用于靶细胞,是PDT的根底。光敏剂依照化学性质能够分为血卟啉、叶绿素和染料三大类。从其开展过程来看,可分为四代:第1代光敏剂因其靶向准确性缺乏,穿透才能弱且成分混杂现已被弃用;第2代光敏剂的特性为吸收光的波长变长,主要适用于治疗位于体表的、合适部分给药的疾病,目前在PDT治疗口腔感染性疾病,如牙髓炎、牙周炎等疾病上应用;第3代和第4代采用将光敏剂与载体分离的技术,载体的应意图味着PDT治疗的严重技术改造,载体可发挥靶向定位的作用,并可改动光敏剂的性质以利于光敏剂抵达病变部位,从而完成精准的PDT治疗。其中第3代载体为抗体、多肽等物质,在口腔范畴多用于口腔癌的治疗,但缺陷是其进入机体后面临被吞噬、降解,从而被机体肃清,招致不能到达治疗的目的;第4代主要特性为载体的改造,多采用光敏剂与纳米颗粒、富勒烯、二氧化钛、氧化锌等载体相分离的战略,加强其稳定性,且互相不集聚集,从而有效治疗疾病,但目前其应用尚处于临床前期研讨阶段。

  1.2.2、 组织氧浓度

  氧是PDF重要的反响物,氧的浓度对反响起着关键作用,组织氧浓度越高则PDT疗效越优,缘由有以下两点。其一,组织中的氧是光化学反响的底物,组织氧浓度高,则促进光化学反响,进步PDT疗效。其二,由于光化学反响产生的毒性单线态氧对光敏剂有漂白作用,可招致光敏剂被耗费,从而影响其反响效果。在氧浓度低的组织内,光敏剂常常在未彻底发挥作用前曾经被耗竭;反之,氧浓度高则可在一定水平上均衡漂白作用与光化学反响产物作用,在组织内持续发挥PDT的作用。

  1.2.3、 光源

  光源(包括波长、功率及能量等)对PDF的疗效起着重要的影响作用。不同波长的组织穿透力、携带能量不同,所招致的疗效也不同。每种光敏剂都有共同的激起波长,因而请求光源与光敏剂相匹配,才干使光化学反响的疗效显着。

  2、 PDT在口腔疾病治疗中的应用

  PDT在口腔疾病治疗中应用普遍。其最先开端应用于治疗口腔恶性肿瘤,之后被逐步应用于治疗口腔瘤样病变、牙髓及根尖周感染、牙周炎、黏膜病等疾病。

  2.1、 口腔癌及癌前病变

  肿瘤的治疗办法主要是手术、放疗和化疗等综合性治疗,但这三者所带来的并发症也很多,特别是放疗和化疗。PDT最开端应用在肿瘤,其治疗理论根底是PDT产生光化学作用,产生单线态氧和ROS,并在癌细胞中滞留时间长,靶向杀伤癌细胞和损伤肿瘤的微血管。PDT具有着微创、低毒反作用、反复性好、可维护容貌等优点。To‐ratani等[6]采用PDT治疗口腔癌,治疗6个月后34例患者中30例完整缓解,无复发,但长期随访中有9例呈现部分复发;5年生存率、疾病特异性生存率、无病生存率分别为76.5%、84.5%、63.3%,随访期间未发现不良事情。这提示了PDT治疗的有效性和平安性。PDT不但单独治疗口腔癌疗效显着,辅助治疗PDT也有效。Vander Poorten等[7]应用PDT治疗手术中舌癌切缘阳性的患者,随访42个月后患者未呈现复发状况。Gonpkar等[8]归入26篇随机对照研讨停止系统评价,其中包括口腔癌前病变的患者(白斑、红斑和红斑疣状增生等)以及头颈部鳞癌的患者,结果标明,22.58%~100%对PDT完整反响,4%~66%对PDT局部反响,0%~38.70%对PDT无反响,而头颈癌患者中16%~100%对PDT完整反响。这标明PDT治疗口腔癌和癌前病变是有效的。Cerrati等[9]归入24篇随机对照研讨停止系统评价,结果标明,PDT和手术治疗口腔早期鳞癌(T1-2N0M0)的效果无统计学差别(MD:1.166;95%CI:0.479~2.839),治疗复发病例的效果也无统计学差别(MD:0.552;95%CI:0.206~1.477)。PDT治疗口腔早期癌与手术切除均同样有效,能够作为一种有效的保存功用的治疗办法。

  2.2、 口腔颌面部脉管畸形

  PDT治疗口腔颌面部脉管畸形具有效果好、微创、平安性高、对容貌损伤小的特性。一项260例葡萄酒色斑患者的研讨[10]标明,激光脉冲治疗的缓解率为75.6%,PDT治疗的缓解率为93.0%,二者的疗效存在统计学差别(P<0.001),PDT的治疗效果优于激光脉冲。Waseem等[11]应用光导纤维介导的PDT来治疗头颈部血管异常患者,并停止了均匀21个月的随访。治疗疾病包括婴幼儿先天性血管瘤和静脉、淋巴管、动静脉畸形。随访结果显现,79%患者治疗后疼痛缓解,87%患者出血减少,80%患者肿胀改善,73%患者感染减少,86%患者减少了疾病形成的毁容。

  2.3、 牙髓炎、根尖周炎

  牙髓炎、根尖周炎是口腔最常见的疾病之一,主要致病菌是厌氧菌,如牙龈卟啉单胞菌、粪肠球菌。粪肠球菌是根管治疗术后再感染的患牙内最常见的细菌[12],是根管再治疗中重要致病菌。体外研讨[13]发现,PDT对致龋菌和牙龈卟啉单胞菌等致病菌均有很好的杀伤效果,缘由是PDT产生的单线态氧、ROS能够改动细菌细胞膜的通透性、损伤细菌的DNA。目前治疗牙髓炎、根尖周炎的办法主要是根管治疗,但由于解剖缺陷的存在(根管交通支、根管侧枝、根尖分歧)招致细菌难以完整肃清。一项随机对照研讨[14]标明,PDT与根管治疗在治疗牙髓病控制细菌菌落构成方面具有统计学差别(P<0.05),PDT更有效,且无疼痛,反作用小。Firmino等[15]采用PDT与根管治疗结合的办法治疗根尖周炎,6个月后相关病症完整衰退。Moreira等[16]应用PDT治疗顽固性根尖周炎,随访18个月后,肿胀的窦道、根尖周炎症显着衰退。以上研讨均标明,PDT对牙髓炎、根尖周炎有显着的作用,可作为一种辅助治疗手腕。

  2.4 、牙周病

  牙周炎是牙周组织在微生物作用下招致的慢性疾病。治疗办法有牙周根底治疗、牙周手术治疗、牙周维护治疗以及口腔卫生宣教等。目前PDT治疗牙周病主要以与龈下刮治-根面平整术(scaling and root planning,SRP)结合治疗的办法为主。Corrêa等[17]、Shingnapurkar等[18]随机对照研讨标明,PDT结合根面平整术治疗慢性牙周炎比单独应用根面平整术的效果更佳(P<0.05),同时牙龈卟啉单胞菌数量显着减少(P<0.05)。一项归入了40篇随机对照研讨(62例患者)的Meta剖析[19]标明,PDT结合SRP治疗比单独应用SRP治疗牙周炎的效果更好,3个月~1年后,临床附着程度丧失减少约0.6 mm (P<0.05)。

  PDT对种植体四周炎的治疗也具有重要的作用。Annaji等[20]研讨发现,术后3个月,PDT与SRP结合治疗比单独SRP治疗表现出较低的细菌程度(P<0.05)。Sch?r等[21]、Bassetti等[22]研讨结果显现,PDT组探诊出血(bleeding on probing,BOP)由4.03±1.66减少至1.74±1.37,部分药物治疗组BOP由4.41±1.47减少至1.55±1.26 (P<0.05),但随访12个月后无统计学差别,阐明PDT治疗种植体四周炎在早期效果显着。此外抗生素治疗炎症会招致耐药菌株的产生,而PDT恰恰相反,减少了耐药菌株的产生,因而PDT有望成为抗生素治疗的替代治疗。Yoshida等[23]研讨发现,经过牙龈卟啉单胞菌自身细胞内的光敏剂原卟啉来损伤细菌的DNA,能够治疗牙周病。

  2.5、 口腔黏膜病

  PDT既可激活本身免疫反响修复口腔黏膜,也具有显着的抗菌效果,为黏膜病治疗提供了新的选择[24]。Jajarm等[25]采用随机对照研讨比拟了激素治疗和PDT治疗腐败性扁平苔藓的效果,结果标明,二者的治疗都有效,治疗后病变显着减少,两组之间存在统计学差别(P<0.05),PDT治疗更有效。Al-Maweri等[26]的一项Meta剖析研讨(触及176个患者)标明,所归入研讨中PDT可有效治疗口腔扁平苔藓。Mostafa等[27]研讨标明,与外用皮质类固醇相比,PDT治疗组患者扁平苔藓的体征和病症明显得到改善,提示PDT对口腔扁平苔藓的治疗有效。Kvaal等[28]对PDT治疗的口腔扁平苔藓患者随访4年,未发现明显反作用,提示PDT的平安性较高。Medeiros-Filho等[29]对激光与PDT结合治疗、单纯激光治疗化疗惹起的口腔黏膜炎停止研讨,结果标明,2组患者的炎症面积均显着减少,且结合疗法的减少幅度高于单纯激光治疗(P<0.001)。

  2.6 、其他

  Ribeiro等[30]应用激光结合PDT治疗放射性颌骨骨坏死,研讨结果显现,100%患者呈现临床改善,80%患者软组织掩盖于骨组织上,提示PDT可用于辅助治疗骨坏死。Lopes等[31]研讨发现,刮舌器和PDT结合应用治疗青少年口臭的效果优于单纯刮舌器治疗,主要表现为口腔内H2S浓度显着降低。除此之外,运用PDT和抗生素结合治疗面部痤疮,8周后面部炎症完整衰退,显着进步了患者的生活质量[32]。

  Alasqah等[33]的一项Meta剖析(归入65项随机对照研讨,其中110枚钛种植体、72枚氧化锆种植体)研讨标明,PDT治疗能够减少细菌构成单位,从而有利于减少种植体四周炎的发作。一项归入40例患者的前瞻性研讨[34]标明,与乙醇治疗组相比,PDT治疗组可显着减少牙龈卟啉单胞菌(P<0.05),且3月后基牙螺钉腔内的细菌总数也显着减少。

  3 、PDT的开展前景

  PDT的开展方向主要集中于光敏剂的改造和激光的开发应用,加强其靶向性与光穿透才能。将功用化纳米资料、放射增敏剂和热疗等与PDT相分离,可加强光敏剂的协同作用,增加对深层组织的疗效。声动力疗法是应用超声波来激起光敏剂产生单线态氧来发挥作用,可补偿光的组织穿透才能弱[35]。光化学内化(photo-chemical inter‐nalization,PCI)是将光敏剂和细胞毒性物质(如博来霉素)注入组织,经过光的内化,细胞毒性分子作用于细胞质的一种新型办法。双光子吸收PDT则是应用2种波长光子同时抵达光敏剂以增加吸收功率和强度来作用于细胞。这些将为PDT带来新的研讨方向,补偿传统PDT的缺陷,有望成为一种普遍用于临床治疗的新手腕。

 
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