中枢神经系统肿瘤中，采用放疗者以脑及脊髓病变为主。但对放射线多不敏感，且组织耐受量与根治剂量十分近似，因而对脑和脊髓肿瘤很少采用单纯放疗，多在手术探查定位，开窗减压后进行术后辅助治疗，以提高生存率。不适当的放疗可造成严重并发症，临床上应予注意。
脑肿瘤 绝大多数脑肿瘤在开颅探查后进行照射，从而可以明确诊断病变范围，并为术后照射作好减压手术。除垂体瘤外，行术后放疗者皆应减压，以防止照射引起颅压升高的并发症。
星形细胞瘤 多数病例手术难以彻底切除，故除分化好(Ⅰ级)且手术又彻底者外，都需要作术后放疗。根据分化程度及手术探查时病变的范围，决定具体治疗方案。对分化差、病变广泛的病例，先用大野，包括全脑或半脑，在4周内照射4000rad，然后缩小照射野至手术时肉眼所见的范围，再照射2000rad。有条件的可在放疗前应用CT，则更有利于治疗方案的设计。
少突神经胶质细胞瘤 手术不彻底时，需作术后放疗，照射野需稍大于手术所见范围，6～7周内给予6000rad。对于以上两类肿瘤如行全脑照射，一般采用对穿野，而采用多个小野或正、侧野加楔形滤过板，则可降低肿瘤以外正常脑组织的受量。
室管膜瘤 手术治疗难于彻底，一般需在术后尽快开始放疗。照射野的大小要根据肿瘤的病理类型及所在部位而定。分化较好的只需作局部照射，射野比病变范围适当放大，照射量为5000～6000rad/6～7周。如肿瘤生长活跃，位于第四脑室或系成室管膜细胞瘤时，则需照射全脑及全脊髓。原发肿瘤的局部照射量为5000～6000rad/6～7周，其余部位需在4～5周内照射4000～4500rad。
成神经管细胞瘤 成神经管细胞瘤又称髓母细胞瘤。多发生于幼儿，以放疗为主，照射范围应包括全脑及全脊髓。原发肿瘤区组织量应给予4000～4500rad/4～6周，全脑及全脊髓应给量2500～3000rad/3～5周。也有的采用局部较大野对穿照射，给予1000rad，然后对后颅凹加全脊髓一起照射4000～5000rad。两种方法的疗效差异不大，治愈率皆在70%以上。
松果体瘤 松果体瘤因部位关系，很难彻底切除，常需作放疗。因该部位肿瘤易于引起颅压升高，在照射前需作内引流或颞叶下减压术。照射部位包括松果体区和基底池，一般照射剂量应为4000～6000rad/5～7周，大部分病人可获治愈。异位松果体瘤除应照射肿瘤外，还需包括松果体区，因该区往往也同时有肿瘤。
垂体瘤 主要为嗜酸、嫌色和嗜碱细胞瘤，其中以嗜酸细胞瘤(肢端肥大症)及嫌色细胞瘤多见，常伴有视神经压迫症状。嗜碱细胞瘤则有内分泌失调症状。垂体瘤的治疗原则，多数认为在没有视神经明显压迫症状时，应先选用放疗，缓解率可达80%;如放疗失败再考虑手术。照射应采用高能射线，二个对穿小野，照射剂量在5～7周内给予5000～6000rad。对手术后残余或复发的病例亦应作放疗，所用方法和剂量与上述者相同。
脊髓肿瘤 脊髓原发肿瘤少见，常见的有室管膜瘤、星形细胞瘤、马尾瘤等。治疗为手术探查并减压后，作术后放疗。放射剂量以不超过脊髓耐受量为度，即4000～4500rad/5～6周。发生于骶骨部位的马尾瘤可用较高照射量。
脑转移瘤 肿瘤易于向脑组织转移，且多数转移灶是多发性的。放疗对减轻症状和延长生命有一定作用。一般多采用全脑照射，在4～5周内给予3000～4000rad;如能对转移灶精确定位(借助于脑同位素扫描或CT)可在全脑照射3000rad后，对准较大的、产生症状的转移灶，再照射2000rad左右。
脑及脊髓的放射反应
(1)脑放射反应： 脑组织的耐受量与各种脑肿瘤的根治量十分接近，从而给根治性放疗造成极大困难，但如注意选择照射野，采用恰当的治疗方式，在绝大多数情况下，仍可给予根治剂量。脑的放射反应可分为急性和慢性两种。急性反应的临床表现为剧烈头疼、烦躁和恶心、呕吐等颅压升高症状;病理改变为血管扩张、充血、水肿和脑组织的急性炎症;多发生在全脑大剂量照射后24小时之内，有时可发生于照射后第七天。如及时给予处理，可以完全恢复。慢性反应常发生于超量照射后1～2年，甚至数年以后，临床表现和肿瘤复发的症状相同。故凡照射后产生颅内症状时，应作脑室或血管造影，以除外肿瘤复发。慢性反应(即脑坏死)的病理改变为白质变性、局灶性坏死、囊性或胶质增生。为了防止脑反应，应遵守时间、剂量、射野、体积大小的规律，全脑照射的量3～4周内不超过3000rad，特殊情况下4～5周内不超过4000rad，照射野为4cm直径时，6～8周内不超过7000～8000rad，8cm直径时不超过6000rad。每次照射剂量(组织量)不得超过250rad。高能射线的脑反应大大低于深层X线，后者已不应使用。一旦发生慢性反应，往往需手术切除坏死的脑组织。
(2)脊髓放射反应： 主要为慢性反应，其病理改变与脑相似，临床往往表现为截瘫，一旦发生即不能使之逆转。预防的唯一方法即不要超量放射。对于颈膨大，在6周左右组织量不可超过3500～4000rad。
影响脑和脊髓反应的因素，除上述照射体积、剂量与速度外，也与部位有关。脑干和颈膨大最为敏感，脑血管硬化及合并妊娠时耐受量也大为降低，均应设法降低照射量。
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