光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)是一种利用光动力反应产生的活性氧杀伤病变组织细胞的治疗方法。该疗法借助某些特定药物(光敏剂)进入患者体内后,动态聚集于病变组织中。在一定波长光辐照下光敏剂发生光敏化反应产生单线态氧等活性氧导致生物大分子氧化损伤,并由此造成细胞器损伤进而破坏病变组织。直接和间接的证据表明虽然多种活性氧参与其中,但是单线态氧对肿瘤细胞的杀伤起着决定性的作用。光动力剂量(photodynamic dose, PDD)主要用来描述光动力作用的效果,它与光敏药物在肿瘤组织中的浓度、光敏药物的光漂白作用、光剂量以及组织中的氧浓度等因素密切相关。光动力过程中存在一个安全阈值,光动力剂量超过阈值时会杀死正常组织,达不到阈值时又不能有效杀伤肿瘤组织,从而达不到治疗目的。因而,研究光动力剂量在组织中的分布及其有效杀伤阈值是光动力治疗基础研究的一部分,同时也对光动力疗法在临床中的应用提供理论上的参考。本文主要包含以下内容。第一,光动力疗法治疗癌症的基本原理以及光动力剂量的研究进展。第二,建立肿瘤组织的光分布的数学模型,用蒙特卡罗方法模拟光子在组织中的分布；用Fick第二定律研究光敏剂及氧在组织中的扩散及分布规律；用光漂白的二级动力学规律研究光漂白对光敏剂在组织中分布的影响；第三,研究光动力剂量在组织中的分布规律,给出光动力剂量在组织中的分布曲线。第四,通过戊氨基乙酰丙酸(5-ALA)光动力疗法作用于白血病细胞(K562)的实验研究光动力剂量对光动力杀伤力的影响。