随着计算机技术、放射物理学、放射生物学、分子生物学、影像学特别功能性影像学的快速发展以及多门边缘学科之间的有机结合，近年来放射治疗的地位已经大大提高，并成为肿瘤治疗的主要手段之一。
世界卫生组织曾提出：1/3的癌症可以预防；1/3早期诊断可以治愈，1/3癌症是可以减轻痛苦、延长生命。但在我国，近一半患者在被确诊后，由于缺乏规范治疗，延误了最佳治疗时机，5年生存率在我国还不足25%，而在美国等发达国家则高达68%。
所谓规范治疗，需要全身治疗方法与局部治疗手段有计划的融合，应用在患者病期的不同阶段。精确放射治疗作为局部治疗方法，在控制肿瘤局部生长和局部扩散，特别是控制淋巴结的转移上显出了它独有的效果。临床上，60-70%的患者需要接受放疗，但由于患者对放疗认识有误区，惧怕放疗反应，不同程度地影响了治疗进程。
放射治疗的原则是尽可能彻底杀灭肿瘤的同时，尽可能多地保护正常组织器官的功能，即尽可能提高肿瘤区域的照射剂量和减少周围正常组织器官的照射量。优点是“高精度、高剂量、高疗效、低损伤”。由于放疗的创伤小，保留器官功能，可以在任意部位实施治疗，适应证广，受年龄、内科疾病限制少，因此成为肿瘤治疗的主要方法。
精确放疗是通过精确的诊断技术确定肿瘤位置，采用电子计算机控制方法，利用精密设备产生的射线治疗肿瘤，在治疗中用各种固定装置减少肿瘤的移动，达到精确的肿瘤定位，常用技术有：三维适形放疗、调强放疗、立体定向放疗、图像引导的放疗等。
对于很多人担心的放疗副作用，也长期困扰着人们。由于放射线本身会引发癌症，所以在采用放射疗法时，为减少其对患者正常器官的损害，医师都尽量使用最小的单位放射线，并且非常小心地将放射线的焦点瞄准在癌组织上。可即便如此，放疗对病位周边的正常组织造成的伤害依旧不可避免。
应该认识到副作用是因人而异的，它主要取决于治疗剂量和治疗部位。例如对头部进行放疗后所引起的脱发，照射区皮肤瘙痒，色素沉着及脱皮，能产生永久浅褐色斑。严重时可造成糜烂、破溃，如破溃局部可涂烧伤膏，并暂停放疗观察。同时，病人的健康状况也会影响身体对放疗的反应以及是否产生副作用，最常见的副作用是疲劳、皮肤变化和食欲不振，轻微者可不做处理，重者应及时治疗。另一方面也应该看到，放疗对癌症压迫或浸润神经引起的疼痛缓解率达70％～85％。特别对局限的骨转移，局部放疗既可抑制肿瘤甚至杀灭肿瘤，又可使疼痛大大减轻。
随着质子治疗系统的出现，在提高了肿瘤治疗效果的同时，也解决了健康组织受损等问题。著名的肿瘤学家Herman Suit曾预言，质子放射治疗在未来的二、三十年内将会成为肿瘤放射治疗的主流手段。
质子治疗与传统的放射治疗技术所使用的X射线和γ射线相比，传统射线进入人体后能量会逐渐衰减，而质子束到达肿瘤特定部位时，则瞬间释放最大能量，肿瘤后方剂量为零，这种特性称Bragg峰，在物质内散射小，在照射区周围只有很小的半影，减少了对周围正常组织的照射剂量，提高了肿瘤治疗的精确度；传统的放疗射线无法控制射程，而质子束可运用自动化技术人为控制其能量释放的方向、部位、和射程，将Bragg峰控制在肿瘤靶区的边界上，实现“定向定点爆破”。质子治疗适用于各种良恶性肿瘤的治疗，尤其适用于眼部肿瘤的治疗、较大体积的深部肿瘤的治疗，以及对常规传统放射治疗敏感性差的肿瘤，均有非常大的优势。
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