目的:评估基于危及器官分区约束的等效均匀剂量优化在直肠癌容积调强放疗中的剂量学和生物学优势。方法:随机选取临床批准的经过剂量-体积优化的直肠癌容积调强放疗计划10例(PHY计划)。以PHY计划为基础,分别根据小肠,膀胱与靶区的位置关系,将危及器官进行分区并根据组织特性参数(a值)对剂量热点敏感性的不同,给予不同的a值进行等效均匀剂量优化(EUD计划)。根据a值越大对剂量热点越敏感这一特点,靶区与危及器官重叠部分的剂量相对其它区域来说较高,热点出现概率较大,取较大的a值进行等效均匀剂量优化(a=10)。重叠部分外扩9 mm且与小肠和膀胱相交区域的剂量热点出现概率相对重叠区域较低,a值取8和5;同理,其余小肠和膀胱区域由于远离高剂量的靶区,a值分别取6.7和2.3。最后对EUD计划和PHY计划的剂量学以及生物学进行比较,并且通过SPSS 22软件对所得数据的差异性进行分析。结果:EUD计划的靶区情况与PHY计划基本一致。进行分区处理的EUD计划中危及器官的剂量参数和正常组织并发症概率均有不同程度降低,其数据差异均具有统计学意义(P<0.05)。其中,小肠和膀胱的平均剂量分别下降4.5、6.8 Gy;正常组织并发症概率下降40.0%和6.6%。结论:基于危及器官分区约束的等效均匀剂量优化在直肠癌容积调强放疗中能够在保持靶区不受影响的情况下显著降低危及器官的受照剂量以及放疗并发症概率,对改善计划质量具有一定意义。