1999年1月王俊杰教授负责筹建北医三院放射治疗科。 2001年4月，北医三院与北京冶金医院签署合作协议成立肿瘤治疗中心，同时成立放射治疗科，王俊杰教授任中心主任和放射治疗科主任。2001年-2014年，肿瘤中心分别于冶金医院和北医三院党校院区进行诊疗工作。2014年7月，肿瘤放疗科病房迁回院北医三院本部。2016年建立肿瘤放射治疗科实验室。
北医三院肿瘤放疗科目前拥有国际上先进的瓦里安Trilogy直线加速器、瑞典医科达Axesse直线加速器、Iris射波刀机器人治疗系统、瓦里安Halcyon直线加速器，瓦里安后装治疗机、全套放射性粒子植入手术设备，大孔径CT、深部热疗机等，涵盖当前肿瘤放射治疗领域所有治疗手段，能够开展当前肿瘤放射治疗所有主流技术。
肿瘤放疗科成立20余年来，致力于学科发展和人才培养，逐步形成完备的人才梯队，现有74名员工，其中主任医师4名、主任护师1名，副高职称6名、中级职称23名。科室形成了微创与消融治疗、胸部肿瘤与射波刀治疗、乳腺癌与妇瘤、泌尿与消化肿瘤、神经与头颈部肿瘤、热疗与综合治疗、质子重离子及中子治疗以及放射与免疫靶向治疗等八大特色专业学组。同时，医疗组、物理组、治疗组、护理组和实验室协同开展临床工作，使肿瘤的放射治疗实现系统化、准化、专业化。肿瘤放疗科2021年成功进入国家临床重点专科建设行列，处于我国肿瘤诊疗高精尖领域，具有强大的学科实力和临床能力。
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