三维放射治疗计划系统是适形调强放射治疗系统的核心部分，已经被越来越多的用在肿瘤特别是恶性肿瘤的治疗过程中。与此同时，实现三维放射治疗计划系统的几个关键技术成为目前肿瘤放射治疗研究的热点。这些技术涉及放射核物理学、计算机图形学、图像处理、生物医学工程、工业自动控制以及机械制造等领域。本文首先介绍了一套自主开发的三维放射治疗计划系统的功能及特点，接下来重点讨论了系统中三大关键技术的实现过程。提出了一种适合于医学影像的三维形体重建算法；在光束投射法的基础上，结合三维线性插值和参数化光线等技术，并加入加权因子，提出一种基于可变步长的数字重建放射图像生成算法；最后提出一种用于三维剂量计算的改良正向剂量计算方法。本系统的成功研制将从根本上改变外国公司对放射治疗系统等高端医疗设备的垄断局面，为发展我国的放疗事业贡献力量。