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硼中子俘獲療法是一種用于癌癥治療的無創(chuàng)放射療法。

在BNCT中，如果使用10B硼諾-L-苯丙氨酸PET來估計(jì)靶腫瘤和正常組織中10B的積累。B-BPA）用作硼載體。

目的：研究的目的是通過動(dòng)力學(xué)分析評(píng)估F-FBPA在健康志愿者正常器官中的總分布體積，并使用獲得的Vt估算10B-BPA治療劑量的正常器官中硼的濃度。

6名健康志愿者注射了F-FBPA，隨后進(jìn)行了7次PET-CT掃描。在注射前和注射后八次測(cè)量全血和血漿中F-FBPA的放射性。PET圖像通過PMOD軟件分析。為每個(gè)受試者手動(dòng)繪制了十二個(gè)感興趣的體積區(qū)域，包括腦，心臟，右肺，脾臟，肝臟，腮腺唾液腺，食道，胃，胰腺，腸和骨髓，并通過Logan圖和兩個(gè)Ichise多線性分析進(jìn)行了分析。更好的模型由幾個(gè)擬合優(yōu)度參數(shù)和殘差分布定義。得出Vt值后，估算10B-BPA-果糖的硼濃度。

硼中子俘獲療法是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展迅速的領(lǐng)域，位于放射性核素診斷，核物理，放射療法和藥理學(xué)的交界處。然而，在靶細(xì)胞中的硼攜帶分子的吸收是異質(zhì)，依賴于細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞周期時(shí)相，和許多其他因素。為了有效治療，腫瘤中的10B濃度與正常組織中的10B濃度之比應(yīng)大于3：1，靶標(biāo)中10B的濃度應(yīng)至少為15μg/g。因此，為了避免不利影響，不僅要知道腫瘤細(xì)胞中而且要知道正常組織中10B的濃度。

　　有幾種通過F-FBPAPET評(píng)估腫瘤和正常組織中10B濃度的方法?？梢酝ㄟ^研究人員提出的方法以ppm為單位進(jìn)行估算。該方法證明了腦組織中硼的預(yù)測(cè)濃度與實(shí)際濃度之間具有良好的相關(guān)性。但是，PET研究中使用的F-FBPA注射方案與10B-BPA給藥的治療方案不同，這可能會(huì)導(dǎo)致10B濃度的估計(jì)值與實(shí)際值之間出現(xiàn)差異。

　　研究的目的是通過對(duì)F-FBPAPET圖像進(jìn)行無隔室的示蹤劑可逆結(jié)合圖形分析，評(píng)估健康志愿者正常器官和組織中F-FBPA的總分布體積，并估算硼濃度在人的正常組織中具有獲得的Vt值。

大阪大學(xué)核醫(yī)學(xué)系實(shí)驗(yàn)室目前進(jìn)行了幾項(xiàng)有關(guān)F-FBPA性質(zhì)及其在BNCT中的應(yīng)用的研究。發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物模型中10B-BPA果糖與F-FBPA濃度之間存在顯著相關(guān)性?？梢怨烙?jì)健康志愿者正常組織中F-FBPA的硼濃度和10B-BPA-果糖復(fù)合物的治療劑量。部分研究人員提出了一種以的SUV來估算硼單位濃度的方法。使用大鼠模型的F-FBPA-PET數(shù)據(jù)。其他人比較了圖像來源的放射性和血液樣本的放射性，以便能夠估計(jì)BNCT前腫瘤中的硼濃度。

　　按照一些研究人員提出的直接輻射氟化10B-BPA的方法制備F-FBPA。使用F-1合成器進(jìn)行了許多修改。

　　該研究涉及6名志愿者：年齡在21至56歲之間的4名男性和2名女性，體重范圍為48-66千克。沒有受試者有任何重大疾病，吸毒或酗酒以及吸煙的既往史。詳細(xì)解釋了研究的所有程序，并從所有受試者中收集了簽署的知情同意書。該研究是根據(jù)大阪大學(xué)臨床研究倫理委員會(huì)的規(guī)定進(jìn)行的。

禁食4小時(shí)為研究做好準(zhǔn)備。之后，將F-FBPA推注到左肘靜脈。隨后，從頭頂?shù)酱笸戎胁窟M(jìn)行了七次重復(fù)的全身PET掃描。將PET掃描期間的放射性衰減校正為掃描的開始時(shí)間。數(shù)據(jù)由455次采集時(shí)間的7次掃描和45-46s的掃描間隔組成。濃度還在第20分鐘和第50分鐘測(cè)定了血液中F-FBPA代謝物，平均值分別為2324％和3966％，顯示出很高的穩(wěn)定性。PET后進(jìn)行全身CT掃描以進(jìn)行圖像融合。

通過在12個(gè)區(qū)域應(yīng)用感興趣的體積區(qū)域來測(cè)量F-FBPA的累積量：大腦，心臟，右肺，脾臟，肝臟，兩側(cè)腮腺唾液腺，食道，胃，胰腺，腸，骨骨髓。VOI設(shè)置是在每個(gè)橫截面為F-FBPA的PET圖像上手動(dòng)進(jìn)行的，以CT圖像為參考。通過將VOI放置在腰椎L1-L5上來評(píng)估示蹤劑在骨髓中的積累。將兩個(gè)腮腺的示蹤劑活性分析為一個(gè)區(qū)域。Vt量化通過兩種非房室方法進(jìn)行：使用單個(gè)線性回歸模型的Logan圖圖形分析和兩個(gè)Ichise多線性分析。

　　在當(dāng)前工作中，使用可逆結(jié)合示蹤劑的單線性和多線性模型估算了健康志愿者中F-FBPA的Vt。該方法具有若干優(yōu)點(diǎn)，例如在單個(gè)患者中或患者之間結(jié)果的良好再現(xiàn)性。同樣，在示蹤劑流入組織隔室的流入量和其對(duì)血漿的流出量之間達(dá)到平衡狀態(tài)之后，可以在任何時(shí)間點(diǎn)估算硼濃度。

　　分布體積表示目標(biāo)組織和血漿在平衡或穩(wěn)態(tài)時(shí)示蹤劑濃度的比率：Vt=Ct/Cp。從而知道特定組織中處于平衡狀態(tài)的血漿示蹤劑濃度和Vt值，可以計(jì)算出該組織的Ct值。如果達(dá)到血液和組織中示蹤劑濃度的恒定比率，則它也獨(dú)立于示蹤劑給藥方案，并且可以應(yīng)用于任何可逆結(jié)合的示蹤劑。F-FBPA在正常組織中的吸收是可逆的，既不困在細(xì)胞內(nèi)，也不吸收蛋白質(zhì)，并迅速從組織中沖出，因此，血漿和組織中F-FBPA濃度之間的動(dòng)態(tài)平衡會(huì)隨著時(shí)間而達(dá)到。對(duì)于F-FBPA獲得的Vt值可以應(yīng)用于10B-BPA，因此可以從血漿中得出組織10B-BPA的濃度。

當(dāng)初，由于其相對(duì)的計(jì)算簡單性，僅選擇了單個(gè)線性分析。但是，發(fā)現(xiàn)Logan圖對(duì)模型和實(shí)際曲線的兼容性較低。手動(dòng)將t移到較晚的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，它往往顯示出更好的擬合度，部分原因是可用數(shù)據(jù)的減少和可變性的降低。如果將t值更改為33分鐘，則其余3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)不足以充分評(píng)估殘差分布。此外，由于數(shù)據(jù)點(diǎn)有限，無法實(shí)現(xiàn)應(yīng)在時(shí)間t之后保持恒定的γ-截距的穩(wěn)定。Ichise多線性分析是Logan圖分析的派生產(chǎn)品，尤其是在基于關(guān)注區(qū)域的參數(shù)估計(jì)的情況下，為一個(gè)組織和兩個(gè)組織隔室模型提供了減少的偏差。MA1僅對(duì)于1組織模型獨(dú)立于t，但作為Logan圖，對(duì)于1組織模型需要它。MA2特別有趣，因?yàn)樗恍枰_定的t，并且可以應(yīng)用于兩種組織模型，并且適用于動(dòng)力學(xué)緩慢的放射性示蹤劑。

　　與其他器官相比，大腦時(shí)間活動(dòng)曲線具有明顯不同的模式，直到第三十四分鐘放射性逐漸升高，然后緩慢降低直至研究結(jié)束?？赡苁怯捎谘X屏障中高1號(hào)大氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)導(dǎo)致示蹤劑的藥代動(dòng)力學(xué)不同而引起的。因此，IchiseMA2可能是該區(qū)域的模型。

　　大Vt值不超過108ml每毫升。這個(gè)值比用于治療腫瘤的Vt值要低得多，這可能在文獻(xiàn)中動(dòng)物腫瘤模型中找到?；蚬_的速率常數(shù)的人和大鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤，反映較低k1/k2比在正常組織中，這又可以通過正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)的差異及其對(duì)配體的親和力來解釋。在腫瘤LAT1和ATB0中，已發(fā)現(xiàn)+上調(diào)，并且這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞攝取10B-BPA和F-FBPA。與LAT1相比，在正常細(xì)胞中表達(dá)的LAT2對(duì)F-FBPA的親和力較低，并且顯示出較低的F-FBPA轉(zhuǎn)運(yùn)性。

　　此外，所有選定器官的平均Vt似乎都低于1，這表明在平衡時(shí)間之后，正常組織中的示蹤劑濃度低于血漿中的示蹤劑濃度。

有幾個(gè)因素可能會(huì)影響獲取的Vt值的準(zhǔn)確性。選擇進(jìn)行分析的區(qū)域包括功能和組織學(xué)上不同的組織。這些組織不僅在間質(zhì)中而且在血管中都含有硼化合物，中空器官中的食糜和氣體以及肺中的空氣也影響硼濃度測(cè)量的準(zhǔn)確性。在當(dāng)前的研究中沒有評(píng)估這些因素的影響。

　　由于胰腺VOI的疊加和左腎中高示蹤劑堆積的區(qū)域，胰腺尾部被部分排除在分析范圍之外。

　　同樣，F(xiàn)-FBPA代謝伴隨硼原子的分離在一定程度上發(fā)生，這很可能是由于肝酶的活性引起的，從而導(dǎo)致測(cè)量的偏差。

　　系統(tǒng)L是負(fù)責(zé)輸送系統(tǒng)10B-BPA攝取在正常組織中，和LAT2是升-氨基丁酸轉(zhuǎn)運(yùn)主要表達(dá)在正常細(xì)胞中。然而，與10B-BPA相比，F(xiàn)-FBPA對(duì)LAT2的親和力和轉(zhuǎn)運(yùn)性較低，這也可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。

　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，B-BPA和F標(biāo)記的FBPA的N/B比隨給藥方案的不同而不同，與單次注射組相比，連續(xù)輸注組的N/B較低。盡管該結(jié)果是在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得的，并且化合物是皮下給藥的，但靜脈輸注通常用于人體，但仍會(huì)導(dǎo)致10B濃度值之間的差異，具體取決于方案特征。

在另一項(xiàng)關(guān)于10B-BPA藥代動(dòng)力學(xué)的研究中，報(bào)告了達(dá)到峰值后血液中10B-BPA濃度的雙相指數(shù)清除，并建議在10B-BPA血液和組織濃度之間存在時(shí)間間隔。這些濃度之間的平衡狀態(tài)將在清除的后期階段達(dá)到。但是，如果中子輻照發(fā)生在后期相平衡達(dá)到之前，則實(shí)際值和估計(jì)值之間可能會(huì)出現(xiàn)分歧。

　　總而言之，當(dāng)前的研究嘗試使用藥代動(dòng)力學(xué)分析評(píng)估體內(nèi)10B的濃度。使用Ichise多線性分析MA2使用F-FBPA的Vt值可以估計(jì)正常組織中的10B濃度。

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