質子是氫原子剝離電子後帶正電荷的粒子；重離子是原子核或原子量大的離子，如碳、氖和矽。質子和重離子技術是放射治療的壹種，是國際公認的放射治療前沿技術。質子和重離子屬於粒子線。與傳統光子線不同，粒子線可以形成壹個能量布拉格峰，可以集中力量爆破腫瘤，減少對健康組織的損傷。
與傳統放射治療相比，質子重離子治療代表了放射治療的最高技術和未來趨勢。由於技術和價格因素，僅在德國、日本、美國和中國等少數國家開展，全球用於醫療目的的粒子裝置也只有幾十種。
放射治療作為腫瘤的經典物理療法，已有65，438+000多年的歷史。目前最常見的放療技術有:三維適形放療(3DCRT)和調強放療(IMRT)。大約70%的腫瘤患者在病程的某個階段需要放療。可以說，放療已經成為腫瘤治療不可或缺的手段之壹。
隨著質子和重離子放射治療的出現，現代放射治療進入了壹個新的發展時代。之前常用的放療用的是X射線，也就是電子射線；而質子重離子治療則采用質子線或重離子線，粒子質量更大，殺瘤效果更強。質子是壹種氫原子失去壹個電子的粒子；重離子是碳、氖、矽等原子量大的原子失去壹個或幾個電子的粒子。
目前腫瘤放射治療領域普遍認為，質子重離子治療通過集成高能物理、加速器制造、計算機、自動控制等新技術，應用於腫瘤成像、放射治療計劃、實施和質量控制，使腫瘤放射治療的精度達到當今最高水平，不僅能有效殺傷腫瘤細胞，還能最大限度保護周圍健康組織，具有精度高、療程短、療效好、副作用小等優點。
常規放療的射線是光子(如高能X射線、60Co射線等。).穿透人體組織後，能量會大大衰減，不僅影響腫瘤總體積劑量分布，還會對周圍組織造成很大的輻射損傷。而質子和重離子射線進入人體後，釋放的劑量很少，但到達腫瘤靶區時，能量全部釋放，形成所謂的布拉格峰，類似於腫瘤區域的“立體定向爆破”，即腫瘤毛體積接受大劑量輻射，而對周圍組織的損傷最小。
其中，重離子放療采用能量高於質子的粒子射線(目前最常用的是碳離子)，能有效殺死缺氧或對放療有抗性的腫瘤細胞，對所有細胞周期的腫瘤細胞都有殺傷作用。
當質子或碳離子被同步加速器加速到光速的70%左右時，這些離子射線被引出，註入人體。在到達腫瘤病竈前，射線的能量釋放並不多，但到達病竈後，射線會瞬間釋放大量能量，形成壹個能量釋放軌跡，稱為“布拉格峰”。整個治療過程就像是對腫瘤進行了壹次“立體定向爆破”，既能有效照射腫瘤病竈，又能避免同時照射正常組織，達到療效最大化。
國際公認最先進的放射治療技術是質子重離子治療。實體瘤受到輻射打擊時，既能強烈照射腫瘤病竈，同時又能避免正常組織受到照射，從而達到療效最大化。據國際臨床資料統計，對頭頸部、腦、前列腺、軟組織、肺、肝等部位的腫瘤有較好的療效，對壹些難以手術和常規放療難以治愈的癌癥療效顯著。質子治療適應證廣泛，對良惡性腦腫瘤(腦膜瘤、腦轉移瘤、垂體瘤、膠質瘤、聽神經瘤、顱咽管瘤等)均有較好的療效。)、脊髓腫瘤疾病、腦血管疾病(腦動靜脈畸形、海綿狀血管瘤等。)、頭頸部腫瘤(鼻咽癌、口咽癌等。)、顱底脊索瘤和軟骨肉瘤、眼部病變、胸腹部腫瘤、小兒腫瘤等。國外臨床治療數據顯示，質子治療腫瘤的有效率高達80%，被高能物理界和醫學界評價為副作用最小的最佳治療方法。
質子裝置簡介質子治療系統是壹種龐大、復雜、精密的高科技設備。整套設備由質子加速器、束流傳輸系統、束流分配系統、劑量監測系統、患者定位系統和控制系統組成，占地70米。它的核心之壹是回旋加速器，用於產生高能質子束；加速器磁鐵直徑434 cm，210噸。它發射的質子束能量高達230 mev，足以治療體內任何深度的腫瘤。在臨床治療中，質子束通過壹系列裝置引入專門的治療室，進入旋轉的治療臺。治療臺是壹個控制投影的巨大旋轉裝置，占據了三層樓。它可以在病人躺著不動的舒適條件下從任何方向投射到病人的腫瘤區域，精度保證在壹毫米以內。用於治療的質子束需要根據患者的病理變化進行細致的調整，以滿足治療的需要，從而達到最佳劑量分布的目的。因此，質子治療裝置還設置有用於調節和改變射束的照射系統。此外，為了使如此龐大而精密復雜的設備準確可靠地運行，質子治療裝置具有完善的安全和控制系統，以確保患者和工作人員的安全。
質子治療癌癥的主要優勢包括:腫瘤鄰近重要器官，患者可獲得最佳療效，同時重要器官可得到保護；如果腫瘤復發，患者將有機會再次接受質子治療；顯著降低短期和長期副作用；提高癌癥患者的生活質量；顯著降低對發育中兒童和青少年生長發育的影響；顯著降低繼發癌癥的風險。
質子療法的適應癥:
1.頭頸部腫瘤:腦膜瘤、膠質瘤、顱咽管瘤、垂體瘤、顱底脊索瘤、顱底軟骨肉瘤、前庭神經鞘瘤、鼻咽癌、鼻腔及鼻竇惡性腫瘤、腮腺惡性腫瘤、口咽癌、口腔惡性腫瘤、腺樣囊性癌、惡性黑色素瘤、軟組織肉瘤、血管外皮細胞瘤、復發性頭頸部惡性腫瘤、髓母細胞瘤。顱內生殖細胞瘤、血管內皮瘤、神經纖維瘤、畸胎瘤、舌根癌、齒齦癌、骨巨細胞瘤、喉癌和淋巴瘤。
2.胸部腫瘤:肺癌和惡性縱隔腫瘤包括惡性胸腺瘤、惡性胸壁腫瘤、惡性胸膜間皮瘤、肺轉移瘤、縱隔淋巴結轉移瘤、食管癌、賁門癌、乳腺癌、上皮樣肉瘤、尤文氏肉瘤和非霍奇金淋巴瘤。
3.腹腔和其他部位的腫瘤:肝癌、膽囊癌、膽管癌、肝外膽管癌、胰腺癌、前列腺癌、子宮內膜癌、宮頸癌、脊髓腫瘤疾病、骶尾部脊索瘤/軟骨肉瘤、骨腫瘤、腎癌、卵巢癌、平滑肌肉瘤、軟組織肉瘤、復發性腹腔盆腔腫瘤和原始神經外胚層腫瘤PNET。