放療基礎
在介紹重離子/質子之前，醫諾君先簡單給大家解釋一下放療。放療就是利用的放射線來治療腫瘤，它利用放射性同位素產生的α、β、γ（伽馬）射線和各類X射線治療機或加速器產生的X射線、電子線、質子數及其他粒子束（總之，就是各種放射線）等來治療惡性腫瘤。目前應用最廣泛的仍然是X射線加速器，也有很多利用γ射線治療，俗稱伽馬刀。
其實放射線能殺死腫瘤細胞，是因為放射線攜帶了能量，它可以毀壞基因和細胞中的一些販子，從而影響細胞的再生長和分化，腫瘤細胞也是細胞，一樣可以被殺死。在進行放射治療時，一方面，由於現在三維放射可以做到很精確，使得放射線只照射腫瘤病變區域，可以最大可能地不傷害正常組織；同時，在照射區域，即使有正常細胞，由於癌細胞的分化往往比正常組織塊，輻射也是首先殺死最活躍的、快速分裂的癌細胞。
什麼是重離子？
首先來看，重離子指比α粒子（也就是氦4）重的離子，如碳12、氖22、鈣45、鐵56、氪84和鈾238等，即它的原子量更大。重離子療法是將碳離子加速到光速的70%左右，利用形成的碳離子束進行照射的一種放射線療法。
什麼是質子？
所謂質子，就是指氫原子剝去電子後帶有正電荷的粒子。氫原子通過加速器高能加速，成為穿透力很強的電離放射線，這就是質子放射線。
放射治療作為癌症治療的3大方法之一，近年來得到了長足的發展。由於重離子束相對其他射線來說，具有倒轉的深度劑量分佈和高的相對生物學效應等優勢, 所以重離子已被譽為21世紀放療最理想射線，最佳治療惡性腫瘤的方法。
重離子/質子的優勢
在質子線治療中，可利用專門的機器和器具，結合布拉格峰的深度和患者不同病灶的形狀進行照射。因此可集中劑量，只瞄準病灶實施照射，同時降低了對正常組織的影響。重離子/質子治療具有以下優勢：
優勢一：準確定位，減少輻射後遺症
當X射線等傳統放射線照射到身體時，體表受到的輻射能量最強，越是到身體深部能量就會越弱。所以，利用傳統放射線很難治療身體深部的腫瘤，且經過放射線照射的正常細胞（主要是射線穿過的部分）也會受到嚴重損傷，造成一定程度的輻射後遺症。
與此形成對比，重離子/質子射線具有在特定深度釋放出強大能量的特性。這種在身體內部釋放出的能量的巔峰被稱為“布拉格峰”。重離子/質子治療腫瘤可以根據每個腫瘤的形狀和深度，調整射線的粗細和布拉格峰的位置。這樣就能夠避免照射到正常細胞，利用精確定位，只對腫瘤進行攻擊，從而減少對正常細胞的損傷，最大限度的保護正常器官組織不受傷害。
重離子/質子治療與傳統放療（X射線，γ射線）相比，具有將照射能量集中在腫瘤的病灶上的特點。這樣不但可以減少放療的副作用，而且還可以減少治療次數。此外，對於那些傳統放療治療困難的腫瘤也能發揮優異的效果。
優勢三：優異的生物學效應，攻擊頑固性腫瘤
所謂生物學效應（RBE），就是指在相同照射劑量下細胞殺傷率的差異。RBE值越大對腫瘤的治療效果也就越好。在相同照射劑量下，重離子射線的RBE是X射線的3倍。對於那些傳統放射線（X射線，伽馬射線）無法治癒的腫瘤，能夠發揮顯著的治療效果。
重離子/質子治療與手術、傳統放療的特點對比，各有其優勢，對比情況可如下圖所示：
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