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放疗过程中患者解剖结构的变化导致人体内实际的剂量分布与计划系统算出的理论剂量分布有所差异,靶区内的剂量偏低或正常组织受到过高剂量,均会降低放疗的治疗增益比。为了实现更精准的放射治疗,应当根据治疗过程测量到的相关信息对放疗计划及时进行调整,也即进行自适应放疗。自适应放疗的关键环节包括图像采集、形变配准及累积剂量分析等,其中治疗过程中的成像是自适应放疗的前提,形变配准是自适应放疗的基础,累积剂量分析则是自适应放疗决策的依据。针对自适应放疗多次成像造成的额外剂量、质控流程的缺乏以及时机选择的依据等问题,本论文对自适应放疗的关键流程进行了优化,包括（1）探索成像剂量与治疗剂量的整合方案;（2）探索低剂量成像方案,减少多次成像的额外风险;（3）建立基于虚拟形变的形变配准验证手段,提高自适应放疗的准确性;（4）对患者真实数据进行剂量重建及累积,为自适应放疗的时机选择提供决策基础。本论文验证了 Eclipse计划系统计算MVCBCT成像剂量的准确性,模拟了由等中心差异造成的MVCBCT成像剂量计算误差,并提供了自主编写的ESAPI脚本程序自动修正成像剂量的系统误差,使成像剂量与治疗剂量的整合更加准确。另外,本研究比较了 kVCBCT的常规扫描模式和“Image Gently”模式以及Halcyon MVCBCT高低剂量扫描模式在成像剂量与影像引导精度方面的区别,发现kVCBCT和MVCBCT的低剂量扫描模式对儿童患者可以用更低的成像剂量获得与高剂量扫描模式相似的影像引导精度,在儿童患者的自适应放疗成像中应优先考虑低剂量扫描方案。形变配准是自适应放疗的核心环节之一,本论文基于虚拟形变,定量地评估了形变配准算法的空间误差和HU值误差,并系统分析了形变大小和成像模态与形变配准精度的关系,为临床上形变配准算法的质控及选择提供了方法学支持。基于Halcyon临床Ⅱ期试验的数据,本论文进行了回顾性分析,以模拟放疗过程中患者解剖结构变化造成的剂量分布变化,结果表明累积剂量分析有利于发现解剖结构变化造成的危及器官剂量偏高以及靶区冷点,说明无法基于经验性准则进行自适应放疗决策,而应当以累积剂量等具体的客观指标做参照。