近百年来，肿瘤放射治疗经历了初级放疗和常规放疗时代，走进了现代放疗新时代，放射治疗的地位和作用发生了根本性变化。
初级放疗时代上个世纪初期，以用浅部X－线和放射性镭治疗癌症，掀开了放射治疗的历史，经历近50年历程。当时采用的X－线治疗机能量低，穿透度很浅，治疗的病人仅限于一些表浅肿瘤（如皮肤癌和良性疾病等），我国仅有上海镭锭医院（现在上海肿瘤医院前身）可进行一些简单治疗。尽管如此，放射线作为杀灭肿瘤细胞的主要手段得到了高度认同，建立了每天放疗1次，每次1.8－2.0Gy，每周5～6次，6～7周内照射60Gy总剂量的时间－剂量分次模型，而且延用至今。
常规放疗时代上世纪50年代后，随着钴－60治疗机和直线加速器的问世，放疗的剂量深度和剂量分布得到改善，从初期的表浅肿瘤扩大到全身各部位肿瘤的治疗。主要采用常规放疗技术和常规剂量分割模式，即每次1.8－2.0Gy，每周5次，6～7周内照射60－70Gy。对正常组织不会造成严重损伤，但难以彻底根除多数肿瘤。因此，这个时代的放射治疗更多用于手术前、手术后的辅助治疗或晚期肿瘤病人的姑息治疗。
现代放疗时代主要有：
立体定位技术：采用有创或无创的体位固定，立体定位CT或MRI扫描，以及x－线装置对靶区及体位的验证，提高了治疗靶区的定位精度、重复摆位精度和确定靶区的移动范围。
影像技术：螺旋CT或MRI可准确确定实质器官内3mm左右的病灶，PET/CT可鉴别5mm左右病灶的良恶性，进行肿瘤的临床分期和放疗后的预后判断。
计算机技术：通过计划设计来实现肿瘤内的高剂量和周围正常组织的低剂量照射。采用新设备（加速器、γ－刀、x－刀、射波刀、断层治疗机、质子治疗机，以及粒子植入等）和新技术（立体定向放疗、三维适形放疗和调强放疗等），能精确将高能电离辐射直接集中到患者的肿瘤区域，最终实现不开刀消灭肿瘤、降低放射损伤的目的。
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