放射治疗的目标是最大限度地杀灭肿瘤细胞并有效保护周围正常组织和重要器官，放疗患者从就诊到治疗结束，要经过临床诊断、治疗计划设计、计划执行等重要环节。放射治疗计划系统的优劣直接关系到放疗的疗效，并已成为国内外研究的热点。　　 在广泛调研和深入分析国内外治疗计划系统及相关技术的基础上，本文针对精确放射治疗计划系统中的信息处理关键问题进行了研究，包括相关算法及其应用。针对图像在进行外轮廓提取时需要二值化的问题，提出了一种基于CT值的外轮廓提取方法，能快速精确地进行人体外轮廓提取；结合TPS在放射治疗中的应用，利用VTK可视化工具包，实现了精确放疗计划系统中的多维多场可视化，并给出了实际病例数据的可视化结果，有效地增加了TPS在放射治疗中的指导价值；讨论了由医学CT影像到MCNP/MCNPX模型的建立所要做的一系列工作，采用典型的CT值值域划分方法，对基于CT影像的MCNP/MCNPX自动建模程序及栅元处理方法进行了测试，结果显示该自动建模程序可以应用于临床剂量计算；最后，在上述理论研究的基础上，设计开发了精确放射治疗计划系统(Advanced/Accurate Radiation Therapy System，简称ARTS)的原型软件平台ARTS1.0，为ARTS系统的进一步发展提供了良好的研究平台。