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影像引导的肿瘤放疗(IGRT)技术极大地增加了患者在多次治疗摆位间的位置可重复性，避免了因为摆位误差所导致的肿瘤控制失败或严重的器官损伤甚至对生命的威胁。而类似千伏机载锥束CT(kVCBCT)等具有高软组织分辨率的成像模态更是使得自适应放疗等先进理念向着实际临床应用的目标靠近了一大步:其清晰的影像质量、快速的成像效率，使得治疗全程对于靶区和危及器官位置和边界的监测变得异常容易。然而，正是这些巨大的便利，导致了临床上对诊断CT和kVCBCT影像引导成像的滥用。这些医源性辐射所潜藏的巨大致癌风险已经为国内外的众多文献所报道，也越来越广泛地引起了业界的高度关注。更糟的是，kVCBCT作为IGRT中的影像引导模态，常常根据治疗分割方案的不同进行数次甚至数十次不等的反复扫描。这些成像剂量的累积加上因治疗所产生的高水平剂量，将有可能对病人产生急性或慢性的辐射损伤。加上被成像对象的特殊性，即癌症病人对于致癌因素高于常人的基因易感性，使得kVCBCT的影像引导剂量和风险越来越为人们所忧虑。可惜的是，目前的商用放疗计划系统TPS尚无法对kVCBCT的成像剂量进行计算，也无法将其纳入病人的辐射总剂量中进行考虑。 本工作选取了具有代表性的病例数据，并将其危及器官在计划CT影像中进行分割并以体素为单位转化为EGS4计算模型。通过对大量的病例模型进行回顾性的蒙特卡洛运算，我们模拟了kVCBCT的X光子与人体的作用过程，结果发现kVCBCT成像剂量与个体体型大小高度相关:不同的病人在接受同样的扫描后剂量差异可达三倍以上。因此，我们把体型和剂量的关系拟合成了经验公式，从而使kVCBCT成像的个体化剂量评估在临床上的便捷应用首次成为可能。 此外，我们还利用相似的方法定量地研究了人类不同的物理骨密度所导致的光电效应的差异，进而影响其临近的红骨髓在受到kVCBCT照射后的剂量沉积的关系，并且第一次将体型和物理骨密度作为共同变量用以拟合红骨髓剂量。结合现有的放射生物学模型以及我们对其做出的一些改进，我们还用这些个体化的剂量评估结果考察了相应的放射性白血病风险，发现儿童在接受相同kVCBCT影像引导的情况下，其所受剂量以及风险都远高于成人。 这些发现进一步明确提示了特殊人群在IGRT中的差异性风险，同时也对扫描参数的个体性优化提出了迫切需求。因此，我们下一步的工作除了进一步完善身体各个部位的个体化kVCBCT成像剂量的评估模型之外，还着手于开发和验证一套个体化kVCBCT扫描参数优化器。本文简要介绍了这些工作的思路和已经取得的一些初步结果。 在经典的“Aslowasreasonablyachievable(ALARA)”原则逐渐深入人心的今天，我们的研究结果揭示了当前IGRT影像引导过程中对于特殊人群所产生的大量非必须剂量，并正在努力通过扫描参数的个体性优化等措施减少这些剂量。我们的选题与当前国际热门的“ImageGently”和“ImageWisely”理念高度一致，其结果可以帮助临床工作者进行更好的科学决策，并且为病人的风险控制提供可靠、便捷的数据支持，最终将改善其治疗效果和生存质量。