立体定向放射治疗分次照射的通用生存曲线模型的闭式弹性与基本效应灵敏度分析

《Physical and Engineering Sciences in Medicine》：Closed-form elasticity and elementary-effect sensitivity analysis of the universal survival curve model for stereotactic radiotherapy fractionation

　　

摘要

目的

通用生存曲线（USC）在过渡剂量处将肩部区域的线性-二次（LQ）描述与对数线性多靶渐近线相连接，并日益被用来论证消融性分次的合理性。哪个输入实际控制预测生存率尚未通过解析方法确定。我们推导了闭式弹性，用两种独立方法对输入进行排序，并量化了其对立体定向治疗方案的影响。

方法

在过渡剂量处的值和梯度连续性将二次系数和过渡剂量固定为三个细胞系参数的函数。弹性以闭式形式推导，与中心差分进行验证，并在百分之十五的包络范围内通过Morris基元效应筛选独立排序。比较了六种临床方案和九种非小细胞肺癌细胞系的生物有效剂量。

结果

剂量占主导地位，平均绝对弹性为7.89，其次是平均失活剂量6.64，准阈剂量1.15，以及放射敏感性系数0.104。Morris筛选重现了这一排序。两者在常规分次下一致，但在过渡剂量以上出现显著分歧，LQ配方对54 Gy分三次和单次30 Gy分别将生物有效剂量高估了42%和97%。

结论

在USC模型和所检查的体外数据范围内，预测生存率由递送剂量和特征剂量决定，而非放射敏感性系数，因此参数估计工作应针对生存曲线的终端斜率；该分析对每个模型的输入进行了排序，但并未在模型之间做出裁决。