一种用于声动力疗法的靶分子定位方法及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于声动力疗法的靶分子定位方法，采用靶向量子点声敏剂对所述靶分子进行特异性标识，结合超声分子成像在空间的精准定位，通过超声相控阵技术将声能量精确作用于被标记的靶分子，从时间、空间上实现所述靶分子的双重精准定位。还公开了一种用于声动力疗法的靶分子定位系统。本发明专利技术结合超声分子成像在时间、空间的精准定位与靶向治疗中的靶向量子点声敏剂复合物对病灶靶分子进行双重有效精准定位，通过超声相控阵技术将声能量进行定量、精确作用于被标记的靶分子，以实现精准治疗。准治疗。准治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种用于声动力疗法的靶分子定位方法及定位系统


[0001]本专利技术涉及医疗
，特别涉及声动力疗法中肿瘤、肿瘤血管特异分子的精准定位技术。

技术介绍

[0002]恶性肿瘤严重威胁人类健康，靶向血管治疗是肿瘤治疗的有效策略。目前临床治疗肿瘤的方法主要是手术、放疗、化疗、免疫治疗、中医药及其组合，然而现有的临床治疗方法都存在着相当的局限性，治疗效果都有待进一步提高。因此，迫切需要新的更加有效的方法给予补充。
[0003]声动力疗法是通过声敏剂(化学)在低强度超声(物理)作用下生成的活性氧自由基对肿瘤实行治疗的方法。在超声(空化)作用下，声敏剂发生生化学反应产生有细胞毒性的活性氧物质(单线态氧1O2、自由基等)，这些声化学反应产物和超声空化的生物效应协同作用，使肿瘤细胞发生不可逆的损伤，致使癌细胞的凋亡和死亡，实现非手术的肿瘤定位治疗。由于超声可以很容易透入几厘米甚至十几厘米的生物软组织(取决于超声频率)，并能聚焦到很小的区域，所以，声动力适用于多种以及深部肿瘤的血管网络正常化。为了实现只对病灶中的靶向分子实现精准治疗，首先需要解决精准定位，之后要进行空间、时间上等精准治疗，开展成像引导下的靶向声动力治疗技术的研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种用于诊疗合一的相控阵超声的声动力疗法的靶分子定位方法，可以解决现有技术中的上述不足。
[0005]应用超声扫描成像和聚焦治疗一体化的系统，在声成像精确定位下，进行靶向分子的“非药物靶向分子”的声动力治疗。这种方法的优点是：在发现新的治疗靶分子后，就可能进行靶向声动力治疗。突破了虽然发现有效的治疗靶点但仍需要等待“靶向药物”研发的困惑，是一种非常有临床意义的“非药物靶向分子治疗”的新尝试，该方法除了可以应用于肿瘤分子的靶向治疗外，也可以适用细菌、病毒靶分子的治疗，有着及其重要的临床意义。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种用于声动力疗法的靶分子定位方法，采用靶向量子点声敏剂对所述靶分子进行特异性标识，结合超声分子成像在空间的精准定位，通过超声相控阵技术将声能量精确作用于被标记的靶分子，从时间、空间上实现所述靶分子的双重精准定位。较佳的，所述靶向量子点声敏剂包括声敏剂以及量子点，所述声敏剂和所述量子点同时嫁接至所述靶分子，从而实现对所述靶分子的特异性标识。
[0008]较佳的，所述超声分子成像定位包括：采用超声相控阵快速成像算法进行成像，所述算法包括：基于延时乘累加波束形成法成像算法，通过将广义相干系数与DMAS相结合，实现高帧率成像。
[0009]较佳的，所述超声分子成像还包括：采用基于伪逆矩阵的声场合成算法，通过预先
设定声场分布，然后通过伪逆矩阵的方法逆向求出各阵元激励信号的振幅及相位，从而实现超声聚焦的声场控制。
[0010]一种用于声动力疗法的靶分子定位系统，包括数据采集系统及数据处理系统；所述数据采集系统包括相控阵探头，用于发射信号以及接收反射的信号；所述数据处理系统用于处理所述相控阵探头接收的信号，并生成图像信息；所述靶分子定位系统通过捕捉靶向量子点声敏剂，对靶分子进行时间以及空间的定位。
[0011]优选的，所述相控阵探头包括基阵，所述数据处理系统包括PCB板和控制器；所述基阵包括多个阵元，所述基阵的背面焊接有针脚，所述基阵通过插针的方式安装到电极引出层，所述电极引出层的针脚对应着相应的所述阵元，所述电极引出层贴到所述PCB板上，所述PCB控制相应所述阵元的发射延迟，所述PCB板与所述控制器连接，所述控制器用于设置相控阵探头的聚焦角度、深度、强度和作用时间。
[0012]采用二维平面相控阵，通过电子控制各个阵元独立工作，通过发射延迟，使各阵元发射的信号在同一时间到达聚焦点处，能量在聚焦点处集中，将声能量精确作用于被标记的靶分子，从而进行精准的靶向声动力治疗。
[0013]优选的，所述数据处理系统采用超声相控阵快速成像算法进行成像，所述算法包括：基于延时乘累加波束形成法成像算法，通过将广义相干系数与 DMAS相结合，实现高帧率成像。
[0014]优选的，还包括：采用基于伪逆矩阵的声场合成算法，通过预先设定声场分布，然后通过伪逆矩阵的方法逆向求出各阵元激励信号的振幅及相位，从而实现超声聚焦的声场控制。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0016]第一，本专利技术采用超声分子成像对靶分子进行空间定位，以及采用靶向声敏剂复合物对所述靶分子进行特异性标识，结合超声分子成像在空间的精准定位与靶向治疗中的靶向声敏剂复合物有效靶点在病灶上的双重精准定位，通过超声相控阵技术将声能量精确作用于被标记的靶分子，以实现精准治疗。
[0017]第二，本专利技术提出声动力治疗在空间的精准定位和靶向治疗中有效靶点在病灶上的精准定位相结合的双精准定位方法，基于靶向量子点声敏剂对靶分子的特异性标识，结合超声相控阵快速成像算法，实现在超声聚焦点的有效作用最大声强和可调控区间均大幅增大，对周边正常组织影响的大幅减小，提高了声动力治疗的效果、减少毒副作用。
[0018]第三，本专利技术采用二维平面相控阵，通过电子控制各个阵元独立工作，通过发射延迟，使各阵元发射的信号在同一时间到达聚焦点处，能量在聚焦点处集中，将声能量精确作用于被标记的靶分子，从而进行精准的靶向声动力治疗；基于延时乘累加波束形成法成像算法，通过将广义相干系数与DMAS 相结合，实现高帧率成像，基于伪逆矩阵的声场合成算法，通过预先设定声场分布，然后通过伪逆矩阵的方法逆向求出各阵元激励信号的振幅及相位，从而实现超声聚焦的声场控制。
[0019]第四，本专利技术可通过以肿瘤病态血管的内皮素CD105抗原为靶点，结合靶向CdSeTe/ZnS量子点声敏剂，实现肿瘤的精准治疗，有利于提高疗效；使用靶向特异抗CD105对肿瘤血管进行不断的“修剪”、剔除未成熟血管，即促使肿瘤血管正常化，将使治疗肿瘤、防治肿瘤复发成为可能。
[0020]第五，本专利技术的用于声动力疗法的靶向定位方法，在发现新的治疗靶点后，就能进行靶向声动力治疗，突破了虽然发现有效的治疗靶点，但需要等待“靶向药物”研发的困惑，是一种非常有临床意义的“非药物靶向分子治疗”的新尝试；该方法除了可以应用于肿瘤分子的靶向治疗外，也可以适用于细菌、病毒等靶向分子的治疗，有着极其重大的临床价值。
[0021]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一实施例靶分子定位系统的原理示意图；
[0023]图2为本专利技术一实施例的基阵的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术一实施例的相控阵探头各阵元经过延时后的聚焦效果图；
[0025]图4为本专利技术一实施例的相控阵探头各阵元经过延时和角度偏转后的聚焦效果图；
[0026]图5为本专利技术一实施例的相控阵扫描过程示意图；
[0027]图6为本专利技术一实施例的相控阵扫描过程示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于声动力疗法的靶分子定位方法，其特征在于，采用靶向量子点声敏剂对所述靶分子进行特异性标识，结合超声分子成像在空间的精准定位，通过超声相控阵技术将声能量精确作用于被标记的靶分子，从时间、空间上实现所述靶分子的双重精准定位。2.根据权利要求1所述的用于声动力疗法的靶分子定位方法，其特征在于，所述靶向量子点声敏剂包括声敏剂以及量子点，所述声敏剂和所述量子点同时嫁接至所述靶分子，从而实现对所述靶分子的特异性标识。3.根据权利要求1所述的用于声动力疗法的靶分子定位方法，其特征在于，所述靶分子为疾病甚至病原微生物的特异性标志物，其中，所述疾病标志物为肿瘤标志物，选自癌胚抗原类标志物、酶类标志物、激素类标志物、糖蛋白类标志物、癌基因类标志物和细胞表面肿瘤抗原类标志物等特异性标记物；所述病原微生物选自：朊毒体、寄生虫、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒等。4.根据权利要求1所述的用于声动力疗法的靶分子定位方法，其特征在于，所述靶分子为血管新生相关因子，具体选自：VEGF、EGF、TGF-β、FGF、TNF、血管生成素、CD105、PDGF-BB、EPO、EGF、HGF或IL-6中的至少一种；或者所述靶分子为肿瘤特异性分子，具体选自：HER2、RAS基因、RET基因、KARS、FGFR、PI3K、AFP、CEA、CA-50、CA-125、CA-153、CA19-9、CA549、CA72-4、SCC、CD20抗原、CD30、c-KIT、ALK、EGFR、IDO、MEK、EZH2、PARP、BTK、CDKs、PD1、PD-L1或Factor XI。5.根据权利要求1-4任一所述的对靶分子进行空间定位的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝良适，郝长宁，
申请(专利权)人：上海释康企业管理咨询合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：