质子重离子放射治疗原理

质子是氢原子被剥离后带正电荷的粒子，重离子是原子核或原子量较大的离子，如碳、氖和硅。质子重离子技术是放射治疗的一种，是国际公认的放射治疗的前沿技术。质子和重离子都属于粒子束，与传统的光子束不同，粒子束可以形成能量布拉格峰，聚焦于肿瘤，爆破时，减少对健康组织的损伤。

放射治疗作为一种经典的肿瘤物理治疗方法，已有多年的历史。较常见的放射治疗技术有：立体适形放射治疗和调强放射治疗。大约70%的癌症患者需要在其疾病过程的某个阶段接受放射治疗。可以说，放射治疗已经成为癌症治疗不可缺少的手段之一。

质子重离子放射治疗的出现，使现代放射治疗进入了一个新的发展时期。以前使用的放射治疗是用X射线，即电子束；而质子重离子治疗是用质子射线或重离子射线，射线的粒子质量比较大，对肿瘤的杀伤作用也比较强。质子是氢原子失去一个电子的粒子；重离子是碳、氖和硅等原子重量较大的原子失去一个或多个电子的粒子。

目前，肿瘤放射治疗界普遍认为，质子重离子治疗可以通过整合高能物理、加速器制造、计算机、自动控制等新技术，应用于肿瘤成像、放疗计划、实施和质量控制等方面，使肿瘤放射治疗的准确率达到了今天的较 高水平。它不仅能有效杀伤肿瘤细胞，而且能较 大限度地保护周围健康组织。具有精密度高、疗程短、疗效好、副作用小等优点。

常规放射治疗的辐射是光子。一个穿透人体组织后，能量会大大衰减，不仅影响肿瘤靶区的剂量分布，还会使周围组织受到很大的辐射损伤。质子和重离子束在进入人体的过程中释放很少，但当肿瘤到达靶区时，能量全部释放，形成所谓的布拉格峰，类似于肿瘤区的“立体定向爆破”，即肿瘤靶区受到较大的辐射剂量，对周围组织的损伤也降到较 低。

其中，重离子放射治疗采用比质子能量更高的粒子射线，能有效杀伤耐缺氧或放疗的肿瘤细胞，对不同细胞周期的肿瘤细胞具有杀伤作用。

当质子或碳离子被同步加速器加速到光速的70%左右时，这些离子束被引入人体。到达肿瘤病灶前，射线能量释放不多，但到达病灶后，射线会瞬间释放出大量能量，形成称为“布拉格峰”的能量释放轨迹，整个治疗过程就像对肿瘤进行“立体定向爆破”，能在避免正常组织照射的同时，对肿瘤病灶进行强力照射，使治疗效果较 大化。