[放射治療] 基礎概念: GTV, CTV, PTV

在放射治療裡面, 有一個很基礎的概念, 就是在定義放射治療的範圍, 其中有所謂的 GTV, CTV, PTV的概念

1. GTV(gross tumor volume): 就是影像上(CT, MRI,echo...)或是肉眼,理學檢查能夠看到的腫瘤範圍
2. CTV(clinical target volume): 就是臨床上認為腫瘤可能會侵犯到的範圍,類似外科開刀時在肉眼範圍外還要多取一些, 因為影像不一定能完全顯示腫瘤大小
3. Internal margin: 在治療過程中, 可能由於每天器官相對位置或是大小形狀不同, 所以必須在CTV外再加上一段距離, CTV+ internal margin又可稱為internal target volume

4. Setup margin: 在治療過程中, 可能由於擺位姿勢不同, 所以必須在CTV外再加上一段距離

5. PTV(planning target volume): 因為治療過程由於3和4的原因, 所以必須在CTV外再加上 internal margin 和 setup margin
6. Treated volume: 通常因為治療技術的關係,我們實際治療的範圍會比PTV大,即為treated volume
7. Irradiated volume: 指得是接受到特定劑量(通常是>50%指定劑量)的體積

簡圖如下:

當然如果這篇只打到這裡, 那就太簡單惹, 這裡想提提PTV的公式計算法,計算方法非常多,其中最知名的就是 van Herk margin formula, 其公式有許多版本,最簡單的是$2.5*\sum+0.7*\sigma$,其代表意義為 Minimum dose to CTV is 95% for 90% of patients,意思為在這個範圍內,90%的病人, 其CTV都至少能接受95%的劑量!

以下簡單舉例

每天誤差	病人甲	病人乙	病人丙	病人丁
第一天	3	1	4	2
第二天	-3	-1	-2	1
第三天	-2	2	2	1
第四天	1	2	0	1
平均(mean)	-0.25	1	1	1.25
標準差(SD)	2.75	1.41	2.58	0.50

其中我們對平均(mean)求標準差, 就是$\sum$的值, 在這個範例裡是0.68;
我們對標準差(SD)求RMS(root mean square), 即為$\sigma$, 在這個範例裡是2.03;
所以我們用$2.5*\sum+0.7*\sigma$去求值,可發現值為3.121,表示CTV可再加3mm當成PTV!

reference:
1. VANHERK, M. (2004). Errors and margins in radiotherapy. Seminars in Radiation Oncology, 14(1), 52–64
2. Khan's the physics of radiation therapy, fifth edition

[放射治療]放療後是否產生二次癌症

福島核災後,感覺台灣民眾對核能的恐懼又增加了不少,作為核能相關產業人士,我深深的理解到放射線絕對不是只有壞處,在醫療上,放療可以幫助我們對付腫瘤,讓人類在醫學上多了一個利器

可是這就衍生出一個問題,到底放射治療可以殺死腫瘤,可是又有研究指出放射線會導致癌症,那到底放射治療會不會導致第二個癌症啊!

這個問題非常複雜,人類在這方面的研究也不少,目前可以肯定說出以下幾點:

1. 放射治療的確會讓第二個癌症出現的機率增加

2. 可是增加的癌症數量有九成以上都是因為放射治療隊第一個癌症有療效,讓病人活得更久,所以第二個癌症才有機會跑出來

=> 所以綜合以上兩點,以損益比來看的話,我們還是應該做放射治療

=> 再來是那我們是否有甚麼方法可以減少第二個癌症的出現呢?

以目前來說只能仰賴放射腫瘤科在劑量分布上用經驗去處理,這方面還值得更多研究!

reference:

1. radiobiology for the radiologists 

2. basic cinical radiobiology

[肺癌] 小細胞肺癌(SCLC)與預防性顱部放射線治療(PCI)

在小細胞肺癌(small cell lung cancer)裡, 我們可依腫瘤侵犯的範圍,將其簡單分為limited stage和 extensive stage

一. 分期:
1. limited stage: stage I-III, 其實就是不管腫瘤大小,淋巴結幾顆,只要沒有轉移出去就算是limited stage, 除非是太多顆以及太大顆,放射治療範圍無法包含
2. extensive stage: stage IV, 其實就是轉移出去或是太多顆以及太大顆,放射治療範圍無法包含

二. 預防性顱部放射線治療(prophylactic cranial irradiation):

1. 顱內轉移: 在小細胞肺癌裡, 顱內轉移大概有50%以上的病人都會發生,因此我們會對是否要先做預防性顱部放射線治療有興趣
2. limited stage: 建議要做; 其理論基礎為一篇於1999發表於NEJM 的 system review,  其研究內的病人大部分都是limited stage, 結果發現PCI有幫助, 因此建議limited stage 都要做PCI
3. extensive stage: 有兩篇論文,有些爭論:
(1) EORTC(NEJM 2007): 這篇是phase III RCT, 收案條件為18-75歲病人,有extensive stage SCLC,做過化療後有repsonse, 並未設定是否有照過腦部影像, 分成兩組,一組有接受過PCI,另一組沒有, 結果發現PCI可以降低有症狀腦部轉移的發生率,以及延長DFS(disease free survival)和OS(overall survival)
(2) Japanese trial (Lancet oncology 2017): 這篇也是phase III RCT, 在日本共蒐集了224個病人, 但是統計到163個病人的時候,因為確定沒有效果惹, 所以提前終止,但這篇論文和上篇不同的是要求病人要照MRI(3-12個月照一次,收案後18和24個月都要照).

結論: 從上面兩篇論文, 感覺如果是extensive stage SCLC, 如果能一段時間照MRI的話,感覺不做PCI可能也是可行辦法



reference:
1. NCCN guidelines version 1.2019
2. Aupérin A, Arriagada R, Pignon J-P, et al; Prophylactic Cranial Irradiation OverviewCollaborative Group. Prophylactic cranial irradiation for patients with small-cell lung cancer in complete remission. N Engl J Med. 1999;341(7):476-484
3. N Engl J Med. 2007 Aug 16;357(7):664-72
4. Lancet Oncol. 2017 May;18(5):663-671.
5. Eze, C., Käsmann, L., & Manapov, F. (2019). Redefining the Role of Prophylactic Cranial Irradiation in the Modern Era of Active Surveillance in Small Cell Lung Cancer. JAMA oncology, 5(1), 11-12.

[腫瘤治療]再度放射治療(re-irradiation)的治療效果

再度放射治療(re-irradiation or re-RT)意思為同樣的部位經過第一次放射治療後,再次接受放射治療, 由於放射治療對正常組織的劑量影響雖然會隨這時間經過而減弱,但速度不快,所以還是會累積. 因此臨床上對再次放射治療有許多顧慮. 然而,由於癌症目前的治療方法有限,且病人對每種治療的副作用都不同,因此經常可以看到許多病人要求再次放射治療來減輕症狀

雖然再次放射治療如此常見,但目前所知有比較有做再次放射治療和沒做的第三期臨床分派試驗(phase III RCT)只有一篇, 且年代有些久遠, 已經是2008年的事情惹, 以下就我來慢慢道來這篇發表在的Journal of clinical oncology的研究吧

這篇研究主要是針對頭頸部癌症, 其收案條件為1999-2005的病人, 主要針對的是之前接受過至少45Gy放射治療,且有組織證明(tissue prove)是頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)的病人, 之後因為腫瘤又長出來, 因此接受拯救手術(salvage operation), 但之後又有腫瘤在先前照射過的地方長出來.

實驗收案共130人, 隨機分派到兩組,一組接受同步化放療(CCRT),另一組用觀察的(wait and see), 結果發現到CCRT組的grade 3,4 late toxicity增加(39% v.s. 10%, p=0.06), 但是統計上未達顯著意義, 在DFS(disease free survival)方面有統計上顯著改善(hazard ratio:1.68 (95% CI, 1.13 to 2.50; P = .01)), 但對OS(overall survival)無統計上明顯改善

結論: 再次放射治療再加上化療會改善DFS,但對OS無明顯影響

reference:
1. Janot, François, et al. "Randomized trial of postoperative reirradiation combined with chemotherapy after salvage surgery compared with salvage surgery alone in head and neck carcinoma." J Clin Oncol 26.34 (2008): 5518-5523.