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早期历史威廉·康拉德·伦琴 (Wilhelm Conrad Roentgen) 于 1895 年发现 X 射线几个月后，放射学和放射肿瘤学领域诞生了。1895 年至 1900 年间，X 射线治疗被广泛用于治疗各种恶性肿瘤，包括胃癌和皮肤癌，以及湿疹和狼疮等多种良性疾病。

最早的放射治疗通常作为单次大曝光进行。更具体地说，这些治疗包括在肿瘤附近放置低能量阴极射线管或镭填充玻璃管。不幸的是，这些高剂量不足以有效治疗恶性肿瘤，并且通常会导致对周围正常组织的广泛损伤。

到 1911 年，外照射放射治疗 (XRT) 和缓慢、连续低剂量率 (LDR) 镭治疗的分割原则确立。这些方法与传统方法有很大不同，传统方法选择更短、更紧张的治疗方法。通过分割总辐射剂量，医生能够更好地控制癌症的生长，同时减少与放疗相关的不良反应。

正电压时代在 1930 年至 1950 年之间，即被称为正电压时代的时期，通过放射治疗深部癌症取得了重大进展。正电压时代的特点通常是近距离放射治疗和超电压 X 射线治疗的进步。

近距离放射治疗涉及使用基于镭的间质辐射，允许医生专门针对肿瘤，同时最大限度地减少对周围正常组织的任何不必要的暴露。相比之下，超高压 X 射线管可以提供 50 千伏 (kV) 至 200 kV) 范围内的能量，作为电子束疗法的引入，可以将更高和可变的能量传递到深部肿瘤。

兆伏时代在 1950 年到 1980 年之间，也就是所谓的“兆电压时代”的三个十年期间，多项研究集中在开发能够治疗深部组织癌症的更具创新性的放射治疗设备上。这一时期的一些最显着的发现包括钴远程疗法，这是一种产生高能伽马射线的技术，以及可以提供兆电压 X 射线的强大线性加速器。

这个时代的 1970 年代和 1980 年代通常以质子束疗法的发现为特征。虽然这种放射治疗方法最早是在 1954 年开发的，但直到 1970 年代后期才开发出计算机辅助加速器，以成功地将质子应用于各种类型的肿瘤。

总之，与前几年使用的设备相比，在此期间开发的设备允许提供更高的能量剂量。同样，新放射治疗技术的一个共同主题是尽量减少对周围组织的损伤，而是将辐射剂量传递到肿瘤深处。

放射治疗的最新进展在过去的几十年里，放射物理学和计算机技术的一些进步提高了放射治疗各种恶性肿瘤的精确度。例如，适形放射治疗 (CRT) 将计算机断层扫描 (CT) 图像与专门的肿瘤相结合，使医生能够从三个维度识别肿瘤。然后，医生能够在几个方向上小心地发射与肿瘤的确切形状相匹配的辐射束。

与 CRT 类似，调强放射治疗 (IMRT) 也允许向多个方向传输光子束。IMRT 的一个显着特点是光束的强度可以调节，从而使医生能够更好地控制向肿瘤和正常组织输送的辐射量。

适形质子束放射治疗采用与 CRT 和 IMRT 相似的方法;然而，这种方法不是 X 射线，而是将质子传递给癌症。

放射外科放射手术被??定义为一种外部放射治疗，涉及使用专门的设备将高剂量的辐射精确地输送到肿瘤。放射手术的一些例子包括立体定向放射外科、立体定向放射治疗和立体定向放射外科。尽管在这些程序的名称中使用了手术一词，但应该注意的是，这些治疗不需要切割。

大脑是接受放射手术治疗的最常见部位。用于提供这种治疗的一些不同系统包括直线加速器、伽玛刀或射波刀。

除了放射手术外，放射也可以在进行肿瘤手术切除的同时进行。这种类型的治疗被称为术中放射治疗 (IORT)，涉及在去除恶性组织后将放射线直接递送至癌症或附近组织。IORT 的一些常见适应症包括腹部和盆腔癌。