近十多年来，放疗技术有了长足的发展，出现了IMRT(Intensity ModulatedRadiation Therapy)和IGRT(Image Guide Radiation Therapy)等新的放疗技术。这些技术把人们带入了精确放疗的时代。IGRT也成为当前放疗技术的热点之一。如何有效利用IGRT技术实现真正的精确放疗，对临床医学物理师们来说，是一个不小的挑战。尽管当前的IGRT平台提供了校正病人摆位误差的功能，但是该平台硬件所能采集到的某些在线信息还只是一个个信息孤岛。有待发展出一个软件系统来整合所有硬件提供的功能，实现更有效的利用。本论文的研究目的是如何充分有效的利用IGRT平台，让它实现最大的临床产出。论文涉及到两个方面：一方面是研究如何对IGRT现有功能的有效利用；另一方面是探索如何整合IGRT平台的硬件资源，实现一定程度的功能扩展。在IGRT平台下，医学图像配准算法是使用很多而且非常关键的软件技术。任何层次上的图像引导都是基于医学图像配准的结果。要想有效利用现有的IGRT平台，最关键的一点就是要能够保证医学图像配准的结果准确无误。本论文以ITK(Insight Segmentation and Registration Tool Kit)和VTK(Visualization Tool Kit)为基础构建了一个图像配准算法的研究平台。并在这一平台下，对医学图像配准过程做了相关的研究，揭示出了医学图像配准过程的一些共性。论文中阐述了影响图像配准算法表现的各种因素，总结出一些关于图像配准算法的初步规律，提供了如何对待商业软件中的图像配准算法的参考意见。如何扩展现有IGRT平台的功能，如何整合平台下的所有资源，成为当前国际上的研究重点。根据测量得到的射野影像反推出射野的注量分布，然后再根据射野的注量分布计算出相关体积元内的沉积剂量，这种技术被称之为剂量重建技术(Dose Reconstruction)。基于射野影像的剂量重建技术，可以用于验证各种机器参数，比如验证MLC的位置等。特别是把剂量重建技术应用于调强计划的验证，这大大减轻了医学物理师的工作负担。剂量重建技术又是获知每次照射后病人所接受的实际剂量的关键技术。它是实行基于剂量的自适应放射治疗的基础。本论文基于一个自主研制的射野影像模拟的工具，研究了两种剂量重建技术的可行性。并且根据对比研究得出的结果，制定出了下一步研究工作的实践方案。