基于18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描数据的食管癌放射生物学建模

摘要： 背景：我们研究了标准化摄取值（SUV）与放射生物学参数（如肿瘤控制概率TCP）的关系，旨在基于食管癌治疗前后18F-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）正电子发射断层扫描（PET）的SUV值，实现肿瘤反应的定量预测。 方法：分析了20例接受放化疗（CRT）后手术的食管癌患者数据。通过手术标本评估CRT的肿瘤病理学反应。患者在CRT前后均接受18F-FDG PET成像，并对两次图像进行刚性配准。由于异质性肿瘤的TCP是平均细胞存活率的函数，我们将TCP建模为<SUVR>（可能反映平均细胞存活率，<SUVR>=<SUV治疗后/SUV治疗前>）的函数。TCP用双参数S型函数表示：SUVR50（TCP=0.5时的<SUVR>值）和γ50（SUVR50处的曲线斜率）。采用最大似然法估算这两个参数及其置信区间（CI），并研究CRT前SUV与SUV变化量（<SUV治疗前–SUV治疗后>）的相关性。 结果：建立了食管癌患者治疗前后SUV相关的TCP模型。SUVR50的最大似然估计值为0.47（90% CI：0.30-0.61），γ50为1.62（90% CI：0-4.2）。初始高SUV与较大代谢反应（较大的<SUV治疗前–SUV治疗后>）相关，且这种相关性在治疗有效者中更强。 结论：我们的TCP模型表明，<SUV治疗后/SUV治疗前>可能是食管癌患者细胞存活率的替代指标。尽管因样本量小导致CI较宽，但仍可推导TCP曲线参数并为未来患者计算个体化TCP。初始SUV不能预测反应，但发现初始肿瘤负荷替代指标与治疗期间细胞杀伤之间存在相关性。