局部晚期食管癌（EC）通常采用新辅助化疗-放疗后进行手术治疗。EC的标准放疗技术是强度调制放疗（IMRT）。然而，质子治疗（PT）因其能够产生更符合靶区的剂量分布而受到认可。研究表明，质子治疗可以更好地保护风险器官（OARs），如肺和心脏[1]、[2]、[3]。在此背景下，PROTECT临床试验旨在评估PT相对于基于光子的放疗（XT）对EC的益处[4]，重点关注术后0-90天内的肺部并发症以及两种治疗方式对适应治疗的需要。
XT或PT方案通常在几天内分多次小剂量给予。因此，治疗过程容易受到患者解剖结构变化的不确定性影响。自适应放疗（ART）的目的是通过获取纵向图像（例如每周或每天）并根据更新的解剖结构调整治疗计划来应对这些不确定性[5]。ART已显示出改善患者预后的潜力[6]、[7]、[8]，但其实施需要大量资源。因此，通常采用触发式适应，即仅在超过特定阈值时才调整治疗计划[5]。
通常，适应的标准是定性的，依赖于对当天解剖结构上的计划剂量分布的视觉检查。Kwint等人[9]提出了一种半定量协议，主要用于肺癌放疗中解剖结构变化的优先级排序，主要基于肿瘤体积（GTV）相对于计划靶区体积（PTV）的位置。Möller等人[10]建立了一套基于淋巴结和风险器官（OARs）位置评估的标准，如果这些标准被超过，则触发剂量恢复。然而，为了消除视觉检查的负担并减少观察者间的差异，理想情况下应通过剂量学标准来触发适应。然后可以通过累积重复图像上重新计算的剂量来评估适应的效益，从而提供可靠的剂量估计。
在放疗中，与患者定位和束流输送相关的几何不确定性通常通过边界（在XT中最常见）或稳健优化（在PT中最常见）来处理[11]、[12]。在XT中，这些不确定性通常通过将临床靶区体积（CTV）扩展为计划靶区体积（PTV）并加上适当的边界来纳入。相比之下，稳健优化直接在优化过程中处理这些不确定性，通过模拟不同不确定性实现的情景并根据最坏情况计算计划参数。在PT中，由于质子的深度-剂量剖面是有限的，“静态剂量云近似”不再适用，这意味着几何位移不会可预测地转化为剂量位移，因此通常使用稳健优化而不是边界。
在评估新解剖结构上的重新计算剂量时，确保其对治疗误差的稳健性至关重要，特别是对于PT计划。对于XT和PT，稳健性评估通常涉及应用患者的刚性位移（设置误差），对于PT，还需要调整密度以模拟质子射程误差，从而导致不同的误差情景。通常，治疗计划的稳健性是根据相对于特定剂量学目标函数的最坏情况（即最坏情况）或所有情景中的体积内最坏剂量（即本研究中体积内最坏剂量）来评估的[13]。对于靶区体积，体积内最坏剂量包括所有情景中接受最低剂量的体素（即体积内最低剂量），而在身体其他部分，则包括所有情景中接受最高剂量的体素（即体积内最高剂量）。
稳健性评估中考虑的设置误差汇总了不同类型的不确定性，包括与患者设置和分次内运动相关的实际不确定性，但不包括呼吸运动。后者可以通过4D-CT捕捉。使用每日成像可以在每次分次治疗前正确定位患者，从而部分减少这种累积的设置误差，这为在新解剖结构上重新计算的剂量评估时依赖较低的设置误差提供了依据[14]、[15]、[16]，以下称为残余设置误差[17]。然而，目前尚无关于这些残余设置误差适当选择的明确指南或模型。可以认为，新获取的CT扫描只能部分减少不确定性，因为分次内的运动（不包括呼吸运动）并未在图像中完全捕捉到[18]、[19]。此外，还必须考虑轮廓绘制误差和相关的不可预测的等中心位移。残余设置误差的选择将影响适应率，必须谨慎确定。
本研究探讨了XT和PT的自适应策略，并评估了触发剂量学标准和选定的设置误差对EC适应频率的影响。进行了简要的文献回顾，以汇编现有的剂量学适应触发标准，并将其与我们的适应协议进行比较，该协议符合PROTECT指南。还报告了评估设置误差的影响。此外，我们比较了调整后和未调整的剂量在靶区覆盖范围和OAR剂量方面的差异，显示了适应对我们EC患者群体的益处。
