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在调强放疗中，治疗方案优化的基本过程如图3-1所示。
图3-1 治疗方案优化的基本过程
在正向调强规划中，治疗计划设计师根据治疗方案的要求，结合自己的经验对放射线的种类和能量、射野角度和剂量权重、子野形状等进行设置，并计算靶区及危险器官的剂量，然后进行计划评价，最后得出治疗结果。如果剂量分布不符合要求，则需要重复该过程，直到获得满意的结果。通过正向调强规划确定的治疗方案往往是可接受的，但无法确定该方案是最优的，其受医生和治疗计划设计师的经验影响。当射野数量较多时，通过这种“人工优化”的方式难以得到较好的结果。
逆向调强规划于20世纪80年代被提出。它根据预期治疗结果确定治疗方案，理论上可以找到最佳的射野形状、方向和强度分布等，使肿瘤区域能够得到高剂量并尽量减少对正常组织的辐射损伤。逆向调强规划将放疗视为可变参数下的规划优化问题，根据处方剂量优化模型，寻找满足约束条件的最优解，避免了耗时的搜索过程。逆向调强规划符合医疗实践，能够为放疗提供更优的治疗方案。