Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 82 -103.

Background:
Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) remains a significant
global health burden, with high rates of locoregional recurrence and treatment-
related morbidity. Advances in functional imaging modalities, such as 18F-
fludeoxyglucose (FDG) PET/CT and diffusion-weighted (DWI) Magnetic
Resonance Imaging (MRI), have enabled better risk stratification and early response
assessment. These tools present new opportunities for personalized treatment
through adaptive radiotherapy and stereotactic body radiotherapy (SBRT)-based
dose escalation.

Objectives:
This prospective phase II study aimed to evaluate the feasibility, safety,
and clinical utility of response-adapted SBRT dose escalation in HNSCC patients
based on interim functional imaging. Specifically, it assessed whether early
metabolic and diffusion changes can predict outcomes and guide individualized
treatment intensification.

Patients and Methods:
Seventy-two patients with histologically confirmed HNSCC were enrolled
between 2019 and 2022. Baseline and interim imaging using FDG PET/CT and DWI
MRI were performed during radiotherapy. Patients were stratified into good and
poor responders based on metabolic response (≥50% Standardized Uptake Value
(SUV) max reduction) and Apparent Diffusion Coefficient (ADC) changes. Poor
responders received additional SBRT boosts to primary tumor sites. Clinical


10

outcomes, toxicity profiles, and survival data were analyzed with respect to interim
imaging responses.

Results:

Among 72 evaluable patients, 62.5% demonstrated a good PET/CT
response. A significant reduction in SUVmax and an increase in ADC values were
observed mid-treatment (p < 0.001). Good responders achieved higher rates of
complete response (96% vs. 66.7%, p < 0.001) and superior 2-year locoregional
control (75% vs. 59%, p = 0.041) compared to poor responders. SBRT boost was
well tolerated, with no grade 5 toxicities and a low incidence of grade ≥3 late
toxicities. However, disease-free and overall survival did not significantly differ
between response groups.

Conclusion:
Interim PET/CT and DWI MRI are reliable predictors of treatment
response in HNSCC and can safely guide SBRT-based dose escalation. While this
strategy improved locoregional control in good responders, outcomes in poor
responders remain suboptimal, suggesting a need for further therapeutic innovation.
This study supports the feasibility of functional imaging-guided personalized
radiotherapy and lays the groundwork for future adaptive treatment protocols in
HNSCC.

الخلفية العلمية و الهدف من الرساله:
لا يزال سرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والعنق (HNSCC) يشكّل عبئًا صحيًا عالميًا كبيرًا، نظرًا لارتفاع معدلات التكرار الموضعي والإقليمي والمضاعفات المرتبطة بالعلاج. لقد مكّنت التطورات في تقنيات التصوير الوظيفي مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني باستخدام ^18F-FDG والتصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار (DWI) من تحسين تصنيف المخاطر وتقييم الاستجابة المبكرة. وتوفر هذه الأدوات فرصًا جديدة للعلاج الشخصي من خلال العلاج الإشعاعي التكيفي وتصعيد الجرعة باستخدام العلاج الإشعاعي التجسيمي للجسم (SBRT).
طرق البحث :
تم تسجيل اثنين وسبعين مريضًا تم تأكيد إصابتهم بـ HNSCC نسيجيًا بين عامي 2019 و2022. تم إجراء التصوير الأساسي والوسيط باستخدام FDG PET/CT وDWI MRI خلال العلاج الإشعاعي. تم تصنيف المرضى إلى مستجيبين جيدين وضعفاء بناءً على الاستجابة الاستقلابية (انخفاض ≥50% في SUVmax) وتغيرات قيمة ADC. تلقى المستجيبون الضعفاء جرعات إضافية من SBRT إلى مواقع الأورام الأولية. تم تحليل النتائج السريرية، وملفات السمية، وبيانات البقاء على قيد الحياة بالنسبة للاستجابة في التصوير الوسيط.
النتائج:
من بين 72 مريضًا قابلين للتقييم، أظهر 62.5% استجابة جيدة في PET/CT. لوحظ انخفاض كبير في SUVmax وزيادة في قيم ADC في منتصف العلاج (p < 0.001). حقق المستجيبون الجيدون معدلات استجابة كاملة أعلى (96% مقابل 66.7%، p < 0.001) وتحكمًا موضعيًا/إقليميًا أفضل خلال عامين (75% مقابل 59%، p = 0.041) مقارنة بالمستجيبين الضعفاء. تم تحمل جرعة SBRT المعززة بشكل جيد، دون حدوث سمّية من الدرجة الخامسة، وبمعدل منخفض من السمية المتأخرة من الدرجة الثالثة أو أعلى. ومع ذلك، لم يكن هناك اختلاف كبير في البقاء بدون

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.