近年来,随着CT、MRI、PET等影像融合技术的不断发展,以及3D-CRT、 IMRT、IGRT等三维照射技术应用于三维计划系统中,给放射治疗技术注入了新鲜的血液,它一方面使放射治疗疗效不断提高,放射治疗适应证不断增加,另一方面也向从事三维放射治疗计划系统理论和应用研究的工作者提出了更富有挑战性的课题。电子线放射治疗技术作为一种特殊的体外照射技术,应用临床至今,已经发展了60多年,在治疗表浅或偏心的肿瘤和侵润的淋巴结等方面发挥着自身的优势,治疗效果也得到临床医生的肯定。据国内外文献显示,现在国外发达国家已采用基于CT、MRI、PET等影像的三维电子线放射计划系统,而国内大部分关于电子线的放射治疗还局限于基于X光片的二维计划系统,该计划系统由于组织器官影像在X光片中相互重叠,剂量模型简单,不能进行图像三维重建及精确解剖学定位,因而不能直观的反映患者体内的剂量分布情况,难于设计个体化的治疗计划,导致剂量分布不均匀,容易出现靶区欠剂量或关键器官的过剂量,引发肿瘤复发或并发症。为改变这种现状,进一步提高电子线放射治疗的疗效,我们必须要拥有精确、严谨的治疗计划设计,实现肿瘤患者体内剂量分布的可视化和剂量优化,综合评价患者体内剂量分布的均匀性,不仅要分析靶区内的剂量分布,更重要的还要分析靶区周围正常组织及关键器官的所受剂量分布,减轻放疗副作用,提高放射治疗的增益比。由于受国内医院资源有限,目前国内很少医院在三维计划系统中引进三维电子线治疗计划设计模块,而国内仅有少数机构在研究三维电子线计划系统,目前还没有商品化的系统出现。因此,本研究基于这一点,采用VC++开发基于CT图像的电子线三维放射治疗计划系统,克服目前国内广泛使用的二维治疗计划系统的缺陷,设计个体化的治疗计划,解决现存的电子线照射技术与日增的临床需要之间形成的矛盾。本文首先就目前高能电子束放射治疗技术的研究现状做了介绍与分析,阐述了高能电子束射野的剂量学特性,对电子线治疗计划系统涉及到的补偿技术和挡铅技术进行了详述,这些内容对后面的研究具有重要的参考价值；并提出了基于CT图像的三维电子线放射治疗计划系统开发的必要性。第二章详细讨论了系统所用的剂量计算模型的建立、实现以及计算公式,此模型考虑到了电子线在剂量计算时需进行斜入射校正和不均匀性校正,提高了人体剂量分布计算的精度,还对模型中的剂量学参数进行分析,为后续的剂量学物理数据实测作理论支持。第三章分析了处方剂量计算的理论基础,建立了数学模型,并利用MFC建立易操作的处方剂量计算模块,通过后台数据库查询PDD、FF实现我们加速器所需的跳数。这一模块的实现简化了放疗工作人员剂量计算的繁琐过程,快速精确地得到处方剂量。第四章具体阐述了与剂量计算模型相关的剂量学参数实验测量方法,及对数据进行分析讨论,为系统运用临床提供实验数据,以保证系统剂量计算的精确性和可靠性。第五章介绍了我们采用Visual C++平台开发的基于CT图像的三维电子线放射治疗计划系统的功能,该系统主要功能包括数据库设计、二维CT图像预处理、三维重建实现和等剂量线的绘制等部分。根据临床应用需求,本研究设计出了界面交互友好的电子线放射治疗计划软件,可以在任意横断面、矢状面上显示等剂量分布,同时也直观反映了肿瘤的受照剂量和周围器官的保护情况,定量地计算出横断面图像上任意点的剂量值。最后,第六章就本文的研究工作进行了总结,指出了本文需要完善的内容,对未来将要开展的工作进行了讨论。