[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