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第一部分直肠癌术前同期加量调强放疗的剂量学研究目的：通过比较直肠癌术前同期加量与不加量静态调强放疗计划的靶区和危及器官的剂量分布差异，探讨临床上开展直肠癌术前同期加量调强放疗（simultaneous integrated boost intensity-modulated radiation therapy, SIB-IMRT）的可行性。方法：对10例II～III期直肠癌术前同步放化疗患者分别进行7野IMRT50Gy和SIB-IMRT56.25Gy的计划设计。IMRT50Gy计划给予高危复发区域和区域淋巴引流区（PTV）50Gy/25次。SIB-IMRT56.25Gy计划给予PTV50Gy/25次，肿瘤原发病灶及转移淋巴结（pGTV）同期加量至56.25Gy/25次、2.25Gy/次。利用剂量体积直方图评价靶区剂量分布以及危及器官的照射剂量。结果：直肠癌术前SIB-IMRT56.25Gy和IMRT50Gy计划均可以满足靶区处方剂量和危及器官剂量限制要求。2种计划的PTV适形指数(CIPTV)分别为1.05±0.02和1.05±0.03，差异无统计学意义（p=0.799）。与IMRT50Gy计划相比，SIB-IMRT56.25Gy计划的PTV中位剂量和最小剂量（D98%）升高（p=0.005、0.021）。2种计划间小肠及骨盆V10-V50的差异均无统计学意义。与IMRT50Gy计划相比，SIB-IMRT56.25Gy计划的膀胱V40和股骨头V30、V40升高（p＜0.05）。结论：SIB-IMRT56.25Gy计划能满足靶区和危及器官的剂量学要求，与IMRT50Gy计划相比，没有明显增加小肠和骨盆的照射剂量，因此可用于直肠癌术前放疗。第二部分局部中晚期直肠癌术前同期加量调强放疗前瞻性II期临床研究目的：评估对II～III期可手术切除的直肠癌患者行术前同期加量调强放疗（SIB-IMRT）并同步口服卡培他滨化疗的可行性、安全性及近期疗效。方法：2012年8月至2013年7月间共20例II～III期可手术切除的直肠癌患者接受术前调强放疗，给予肿瘤原发病灶及转移淋巴结56.25Gy/25次(2.25Gy/次)，高危复发区域和区域淋巴引流区50Gy/25次(2.0Gy/次)，同时口服卡培他滨同步化疗（825mg/m2，2次/d,5d/周×5周）。放化疗结束后4～8周患者接受全直肠系膜切除术（TME）。研究主要终点为病理完全缓解率（ypCR率）、TNM降期率、急性期不良反应及术后并发症发生率，次要终点为保肛手术率。结果：所有患者顺利完成术前同步放化疗，18例患者接受TME， TNM降期率为77.8%，其中T降期率为61.1%，N降期率为81.8%，ypCR率为22.2%。放化疗期间不良反应全部为1/2级，包括白细胞降低7例（35%），血小板降低3例（15%），腹泻5例（25%）和手足综合征2例（10%）。1例患者术后出现直肠阴道瘘，另有1例患者术后出现粘连性肠梗阻，术后并发症发生率为11.1%。16例低位直肠癌患者的保肛手术率为62.5%。结论：局部中晚期直肠癌患者行SIB-IMRT并口服卡培他滨的术前同步放化疗方案的初步结果表明其疗效好、安全可行、不良反应发生率低。