上海肿瘤医院放射治疗科组建于1931年，由比利时政府利用庚子赔款于1931年建立的中比镭锭医院是肿瘤医院的前身，该院当时由放射治疗科（兼放射诊断）组成，是全国最早从事肿瘤放疗的单位。当时的主要设备包括镭226近距离治疗和常规X线外照射，主要治疗的肿瘤为宫颈癌和头颈部肿瘤。
　　1956年60Co开始应用，它标志了高能射线时代的开始。1974年起在全国率先开展了何杰金氏病大面积不规则野的治疗，将I,II期何杰金氏病的5年生存率提高至94%，并于1979年获上海市科技进步三等奖。1982年安装了国内第一台高能直线加速器。1990年将遥控的Ir192高剂量率后装近距离用于妇科肿瘤，鼻咽癌，舌癌，食管癌，肺癌和肢体软组织肿瘤等，扩大了近距离治疗的应用范围，显著改善了对放射治疗医师和技术人员的放射防护。1980年代中期开始了等中心治疗技术和二维计算机剂量计算系统，大幅度提高了放射治疗精确性。90年代初期相继开展了头颈部和体部肿瘤的固定装置，1997年购置了双光子，5级电子束，配有多叶光栅的高能直线加速器以及三维治疗计划系统，成为全国最早开展适形放射治疗的单位之一。2001年购置了国内首台85cm大孔径CT模拟定位机1台，开始了以精确定位，精确设计和精确实施为代表的精确放疗年代。2003年建立了IMRT治疗验证系统，并开始了其临床应用工作。
　　目前，本科从设备配置和应用技术上都实现了国际一流肿瘤中心的现代精确放疗的要求。在本中心接受治疗的临床几大常见肿瘤，治疗疗效属全国领先水平，如：经放疗后，5年生存率：鼻咽癌达60-70%，食管癌为31%。对肺癌这一类恶性程度高的肿瘤，经手术+术后放疗局部晚期非小细胞肺癌5年生存率达25%，采用适形放疗非小细胞肺癌2年生存率达48%，化放疗综合治疗小细胞肺癌2年生存率达43%。早期乳腺癌乳房保留手术加术后放疗自1995年至今治疗愈200例，无一例局部复发。
　　科研上以临床研究为主，基础研究围绕临床进行，研究内容包括常见恶性肿瘤最佳综合治疗模式探讨，多种放疗手段结合提高实体肿瘤治疗疗效的研究，新的模拟定位和放疗技术建立和临床应用，图像引导下的肿瘤放射治疗工作。先后承担国际合作课题2项，国家攻关课题2项（合作），国家863高科技课题1项（合作），卫生部临床重点攻关课题2项，国家自然科学基金课题2项，上海市科委课题6项，上海市卫生局课题1项。所获得科研经费累计3453万元（人民币）。
　　近年来，本中心科研工作共获得7项国家和地方奖。其中教委科技进步一等奖1项，卫生部科技进步二等奖、三等奖各1项，上海市临床医学成果三等奖1项，上海市卫生局临床医疗成果二等奖1项，三等奖2项。前肿瘤医院院长，放疗科主任吴恒兴教授(1958年调任北京中国医学科学院肿瘤医院任院长)是我国肿瘤放疗的奠基人。
　　经七十余年的发展，在张去病、刘泰福、赵森、何少琴和蒋国梁教授等几代人的创业下，本学科已形成结构合理、高学位、高素质、年富力强的专业队伍，综合实力居全国同类学科的前列，并被教育部首批遴选为全国重点学科，复旦大学“重中之重”学科予以重点建设。1984年起成为全国最早的放射治疗硕士点和博士点。自1953年起受卫生部委托承办每年一届的全国放射治疗学习班，是全国放疗专家的摇篮。本学科已2000年初，经过上海市卫生局论证，本中心被遴选为上海市放疗质控中心挂靠单位。2001年成为首批上海市临床医学中心。在现任肿瘤医院院长兼肿瘤放射治疗临床医学中心主任蒋国梁教授带领下，不断向更高的医疗和学术高峰攀登。
　　目前拥有三个病区126张床位，三个门诊放疗治疗组，按功能划分为头颈组（主要病种为头颈部和中枢神经系统肿瘤等），胸组（主要病种为肺癌、食管癌、纵隔肿瘤等）和普瘤组（主要病种为乳腺癌，大肠癌，恶性淋巴瘤，软组织肿瘤，泌尿生殖系统肿瘤等）三大组。现有在职医师34名，其中正教授6名，副教授12名，主治医师12名，住院医师4名。物理师8人，技术组人员43人，检修人员5人，护理人员30人。目前拥有医用直线加速器3台，60钴治疗机1台，深部X线治疗机1台，后装治疗机1台，加热治疗机2台（微波加热1台，射频深部加热1台），CT模拟定位机1台，常规X线模拟定位机2台，虚拟模拟机2台，治疗计划系统5台（其中4台拥有世界上先进带有反向计划设计系统），立体定向放疗设备(X刀)1台。专科门诊：参与肺癌，乳腺癌，肝胆胰恶性肿瘤和软组织肿瘤联合门诊。年门诊量：普通门诊17715人次/年，专家门诊13765人次/年。年放射治疗病人4000人，平均每天治疗500人次。

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