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摘要癌症是一种多基因和多细胞的疾病，可产生于所有的细胞类型和器官，具有多因素的病因。在近几年的统计中，男性和女性的癌症发病率和死亡率都在增加，癌症还造成了巨大的经济负担，特别是在发展中国家。在我国癌症的死亡率还是具有上升的趋势，但在国家调整人口年龄结构后，标准化死亡率开始慢慢有下降趋势。<br>　　癌症是一种很难治愈的疾病，但是随着科技的发展对待癌症产生多种治疗方式，其中主要包含五种治疗方式，手术、化疗、放疗、免疫治疗和靶向治疗。放射治疗在癌症治疗中变得尤为重要，而放射治疗中最重要的是对靶区的精准放疗，对计划系统的更新换代、对治疗机器的升级以及对辅助器械的改造，均是为了让剂量更精准的照射在靶区位置实现精准治疗。鉴于此，本研究在计划方法的优化、多叶准直器的升级以及补偿物的使用三个方面进行研究，针对其所造成的剂量学差异进行研究，并重点探讨了这三种方式对靶区剂量所带来的影响。<br>　　在计划方法优化上，研究了广义等效均匀剂量优化法的应用。选取了8例食管癌患者，对其进行物理优化和广义等效均匀剂量优化，通过了解不同的计算方法对靶区和危及器官所造成的影响，从剂量学上比较出它们的差异性。证实广义等效均匀剂量生物优化法能够有效地限制危及器官的剂量，在保证靶区剂量不发生明显变化的同时，将剂量曲线向下向左移动；在保证靶区剂量的同时，将危及器官的剂量变得更低，从而有效保护危及的器官。<br>　　在放疗机器的升级上，将原有的MLCi2多叶准直器升级成为Agility多叶准直器，研究了多叶准直器再升级前后对患者造成的剂量学差异。通过30例不同肿瘤的患者进行研究，其中还包含3例双靶区患者。勾选准直器不同的情况下每位患者均生成两种治疗计划，研究其在靶区剂量、危及器官的剂量以及孤岛野的使用上的差异。得出Agility多叶准直器可生成大量的孤岛野，据统计孤岛野的数量平均达到了一半以上，孤岛野可以大幅度地提高肿瘤区域的雕刻能力，不仅对双靶区的剂量雕刻有优势，同时对复杂形状靶区的剂量雕刻也有明显提高，达到了提高肿瘤的适形度，降低危及器官受量的效果。本实验通过对胸部肿瘤、颈部肿瘤的危及器官研究表明危及器官肺V20、小肠的Dmax及腮腺的V50均有更低的剂量。可见Agility多叶准直器不仅仅可以使肿瘤区域有更好的均匀性和适形度，也可使危及器官的剂量数值降低。<br>　　在补偿物的应用上，研究3D打印技术与补偿物的融合。选取了19例乳腺癌患者，对其进行补偿物的提取、制作与应用，制作出更符合人体的个体化3D打印补偿物。研究3D打印补偿物在靶区剂量、危及器官的剂量以及空腔上的差异，并进行临床上的对比。验证 3D 打印补偿物的优越性。在乳腺癌的放射治疗中，3D打印补偿物要更优于常规补偿物，在空腔体积的生成、剂量学的应用、危及器官的保护以及与人体的贴合度均要优于常规补偿物。在相同的放射条件和射野的情况下，3D打印补偿物可以更好的还原系统所生成的虚拟补偿物对治疗的效果。<br>　　本研究表明，在计划设计上，由物理优化法更新为广义等效均匀剂量优化法。在机器使用上，使MLCi2准直器升级成为Agility多叶准直器。在补偿物的使用上改变传统的常规补偿物，使用更适合人体学的3D打印补偿物。从计划设计、机器使用、补偿物使用这三个放射治疗的关键技术进行更新对比研究，证实它的优越性，不仅会提高靶区剂量的均匀性和适形度，还可以更好保护危及器官。