Francesca Albertini博士主要從自適應質子治療的現狀、每日在線自適應質子治療、總結和未來發展方向四個方面進行了介紹。
Francesca Albertini博士表示，進行自適應質子治療的原因是，在治療過程中任何原因(例如解剖結構變化、體重變化和腫瘤變化等)導致的解剖結構改變，使劑量分布變形。患者在治療過程中發生不同的解剖結構改變，不同解剖結構改變的速度不同。對于解剖結構發生周變化的患者，需進行離線自適應;對于解剖結構發生日變化的患者，需進行在線自適應;對解剖結構每次治療過程中發生變化的患者，例如呼吸運動，需進行實時自適應。
自適應質子治療的現狀
2020年ESTRO工作小組對所有離子中心進行了問卷調查，調查內容為自適應和實時離子治療的實踐模式(POP-ART PT)。問卷調查回復率為：歐洲100%，亞洲：90%;USA：50%。其中歐洲91%的中心在治療時進行自適應治療。使用自適應治療頻率最高的兩種癌癥類型為：頭頸部腫瘤和肺癌。所有的這些中心均使用離線自適應方案。進行自適應的理由：重復圖像的外觀檢查、重復圖像的劑量學評估、解剖結構改變相關的精確治療、體重減少/增加。
Francesca Albertini博士介紹了當前離線自適應的工作流程，患者在接受治療前制定治療計劃。在進行數次治療后，對患者進行3D成像，對治療計劃進行再計算。隨后對再計算的治療計劃和原始的治療計劃進行劑量學比較。若劑量變化超出容差范圍，則使用新的自適應計劃。若劑量變化在容差范圍內，則不改變治療計劃。患者的整個治療過程需重復數次上述再計劃的過程。
以上治療過程非常耗時，通常以“緊急模式”完成，改善此工作流程的方法如下：
減少自適應需求
解剖結構魯棒性優化 vs. 自適應進行比較
一些研究將解剖結構魯棒性優化與自適應進行比較，發現對解剖結構進行魯棒性優化可獲得與在線自適應相同的的靶區覆蓋。但由于每日在線自適應可減少患者的累積劑量，減少對患者正常組織的照射，所有的研究均建議使用在線自適應。
劑量引導的患者擺位
簡化/整合自適應過程
簡化/整合自適應過程的主要目標是將自適應過程整合以使自適應質子治療應用于臨床。
在線每日自適應質子治療(DAPT)
Francesca Albertini博士主要介紹了瑞士PSI質子治療中心的在線每日自適應治療及目前正在進行的一些研究。Francesca Albertini博士表示在線每日自適應質子治療不僅為了解決治療分次間的變化，也為了改善劑量的適形性，以此減少對正常組織的照射。
Francesca Albertini博士表示在線每日自適應流程主要包括以下幾個流程：每日3D成像、在線計劃、治療計劃QA、治療計劃遞送、體內射程驗證(射程探針、瞬發伽馬等)、遞送劑量每日QA和累積劑量計算等。其中每日3D成像可使用室內CT(In room CT)、錐形束CT(Cone Beam CT)和室內MRI(In room MRI)等，不管使用何種技術進行每日成像，均需將圖像轉換為CT或合成CT圖像，以此計算質子劑量。
隨后Francesca Albertini博士分別對在線自適應流程中的在線計劃、計劃QA和劑量累積進行了介紹。
1在線計劃
超快速再計劃采用解析PBS算法GPU實現。
限制條件自適應通過使用一些約束條件限制每日計劃的變化，以此減少計劃QA。目前已經發表了一些方法來簡化計劃QA，主要包括簡化臨床計劃QA的每日進行初始劑量的劑量恢復，和簡化物理計劃QA的患者每日布拉格峰位置恢復校準劑量、約束布拉格峰的位置允許通量改變。
2計劃QA
自動在線臨床QA
臨床計劃QA使用紅綠燈方案(traffic light protocol)(例如：劑量分布差異<2%，則通過;差異>5%，則不通過)。
自動在線物理QA
治療前需要進行獨自劑量學計算和設備文件的完整性檢查，其中設備文件完整性檢查將每日設備文件與原始設備文件對比(例如：患者數據、每個射野布拉格峰的數量、MU數量等)。
離線/治療后需要對記錄的日志文件回顧分析，進行劑量重建，并將計劃的劑量分布、基于日志文件的劑量分布和蒙特卡羅模擬的基于日志文件的劑量分布進行比較。確保對患者每日遞送的劑量進行最精確的計算。
使用日志文件以改善每日優化為目標，最終的目標是使得遞送至患者的劑量與治療計劃的劑量差異最小化。
3劑量累積
評估中的不確定性
在線自適應計劃有望對遞送的劑量提供更好的了解，主要包括以下兩方面：
每日劑量(每日計劃計算基于對患者每日解剖結構更好的了解);
累積劑量(圖像形變配準算法)，不同圖像形變配準算法會導致不同的結果，可以使用多重圖像形變配準(multiple DIR)計算累積劑量。
患者療效評估
使用正常組織并發癥概率(NTCP)模型對患者療效進行預測。
總結
Francesca Albertini博士對自適應質子治療的現狀進行了總結如下：
(離線)自適應質子治療已在大多數已運營的中心應用于臨床(時間和資源緊張);
更簡便和整合的解決方案是共同的希望(光子放療已經可用);
提出臨床質子治療的在線自適應方法。
未來發展方向
Francesca Albertini博士表示自適應質子治療未來的發展方向及正在進行的一些研究主要為MRI引導的質子治療(MRI-proton therapy)和實時自適應治療(Real-time adaptive therapy)。
