癌症严重威胁着人类的生命健康,放射治疗由于适用癌症范围广、对患者自身条件要求不高、非创伤性治疗等优势已成为癌症治疗的一种主要方式。放射治疗的原理是利用高能射线破坏靶区肿瘤DNA结构从而实现对肿瘤的控制。所以精确控制靶区受照剂量精度是实现癌症治疗的关键。但是,由于病人摆位误差、剂量监测器件测量不准确性、肿瘤位置变化等因素耦合叠加,常造成靶区配送剂量与处方剂量存在偏差。因此实现放疗时靶区实时剂量监测对提高癌症控制率有非常重要的意义。本文立足于X射线放射治疗微型闪烁光纤剂量率测量仪器开发,围绕实时在线剂量测量精度及其对空间辐射场影响等关键技术问题,基于蒙特卡罗方法的数值仿真模拟、硬/软件系统设计以及实验测量等三方面对从微型闪烁光纤剂量率测量仪器开展研究。首先,开展了微型闪烁光纤剂量率测量仪器的设计。对微型闪烁光纤剂量率测量仪器的要求进行讨论,借助蒙特卡罗数值仿真软件Geant4,构建了高精度的微型闪烁光纤剂量率数值仿真模型,系统分析了不同能量X射线下塑料闪烁探头的水等效性,为选取合适的塑料闪烁探头尺寸提供了理论基础。结果表明塑料闪烁体具有良好的水等效性。其次,完成了微型闪烁光纤剂量率测量仪器的硬件与软件系统的开发设计。微型闪烁光纤剂量率测量仪采用塑料闪烁体作为剂量测量探头,并配备光纤用于信号传输,极大控制微型闪烁光纤剂量率测量仪器对人体空间辐射场的影响。使用C#程序语言开发了微型闪烁光纤剂量率测量仪器软件系统,实现用户对仪器操作、数据处理的一体化。最后,开展了微型闪烁光纤剂量率测量仪器的精度研究。搭建完成了微型闪烁光纤剂量率测量仪的实验平台,对开发仪器的剂量响应、稳定性、空间分辨率等关键技术指标进行了系统测定。结果表明仪器的剂量线性响应相关系数为0.999,当重复测量10次时,测量值的变异系数最大不超过2%,表明在低剂量率下微型闪烁光纤剂量率测量仪器具有良好的剂量响应,仪器不受射线的谱成分影响。通过对微型闪烁光纤剂量率测量仪器的横向空间剂量分布数据进行高斯拟合,相关系数均在0.98以上,实验分析仪器可测量亚毫米级的空间剂量分布。