目的：在设计一个治疗计划的过程中，射野方向和射野方向数目的选择很重要；目前，射野方向和射野方向数目的选择基本取决于计划设计者的经验，以这种方式选择这两个参数不仅需要大量的时间反复试验，而且得到的计划通常不是最优的，只是临床可以接受的计划。为此，我们提出了一种同时优化射野方向和权重的算法，并用此算法研究了脑部肿瘤的三维适形治疗计划最优射野方向数目的问题。方法：研究分为两部分，第一部分把优化射野方向和权重的问题转化为一个混合整数线性规划问题(MILP)，同时优化射野方向和射野权重。具体的实施步骤为：a．定义所有候选的射野方向；b．用二进制变量表示每一个候选的射野方向，相应的射野权重用连续变量表示；c．根据处方剂量和计划所要使用的最大射野方向数目建立相应的优化目标函数和约束条件；d．选用合适的MILP优化程序求解此问题。经过优化以后，所有二进制变量为1的射野方向保留在最终的射野方向组合中。第二部分使用此算法对不同射野数目的治疗计划进行射野方向优化，然后比较这组计划，选出最合适的射野方向数目。结果：把优化算法应用于临床病例，得到的优化计划的剂量分布优于标准计划，能够更好地保护正常组织和器官。在安装有2.4GHz主频的Pentium Ⅳ处理器的个人计算机上，优化时间不超过一小时。对于脑部肿瘤，经过射野方向优化的4-5个射野的治疗计划就可以得到满意的剂量分布。此算法在临床可以接受的时间内，可以找到针对于某个患者的最优计划，是一个适形放疗计划设计中一个有力的工具。