日本腫瘤的放射線治療至今已有100多年的歷史， 據國內外文獻統計， 約50%~70%的惡性腫瘤患者需要接受放射治療， 放療已成為治療惡性腫瘤的主要手段之一。
放療的技術日新月異， 立體定向放療（SBRT）和調強放療（IMRT）等革命性的高精度照射法擴大了放療適應症範圍的同時也提高了治療效果， 而質子・重離子線治療是目前最先進的放療手段。
1、概念
什麼是質子・重粒子線治療？
質子・重離子線（也稱重粒子線）治療利用加速器加速粒子至約70%的光速， 射線瞄準病灶處進行照射。 其中質子線治療加速的是質子， 重離子線治療加速的是重粒子。
延伸：關於放療中使用的放射線的說明
目前常規放療（適形放療、調強放療、伽馬刀、射波刀和托姆刀等）用的是光子線（x射線和γ射線）， 質子・重離子線治療用的是粒子線。
如上圖所示， 放射線中比電子重的被稱為粒子線， 其中比氦離子線重的被稱為重粒子線。
質子・重離子線治療使用的是粒子射線， 其特徵是當放射線達到一定深度時可以釋放出最大能量（即布拉格峰， Bragg peek）， 只要將射線的最大能量調整到病灶上就可以集中照射病灶處而不會過多的損傷正常細胞。
▲ 質子・重離子線治療示意圖
質子・重離子線治療是目前國際上公認的、最先進的放療技術， 而日本則是世界上首先成功使用重離子線治療癌症的國家。
2、特點
質子・重粒子線治療的特點
質子・重離子線治療是腫瘤放療的尖端技術， 被稱為新型的腫瘤治療“利器”， 其特點可以簡單歸納為：
治療更加精准、殺傷力更強、副作用更小，
質子・重離子 VS 手術
外科手術主要用於對早中期癌症及晚期癌症的局部治療， 由於它是直接取出腫瘤病灶， 因而是一種根治性（治癒）較高的治療法。 但因為要將身體的一部分切除， 改變器官或組織的形狀， 故而也可能會使器官功能下降。
而質子・重離子線治療是從體外對腫瘤部位進行照射治療， 可謂之“不開刀”的無創治療， 沒有開刀的痛苦和對身體造成的副作用少也是它的特點。 並且質子・重離子治療對以前沒有有效方法的骨肉瘤（尤其是盆腔和脊椎）等外科療法難以治療的腫瘤提供了新的治療方法。
質子・重離子 VS 傳統光子放療
對於腫瘤來說， 越高的放療劑量就會越快越徹底的殺死癌細胞。
各放射線的劑量分佈如下圖所示， 質子線和重離子線在體內實現高劑量區域可精確照射病灶。
▲ 各種放射線的劑量分佈
傳統的光子線（x射線和γ射線）放療在穿透皮膚的過程中劑量會被吸收一大部分， 射線進入人體後越往深處劑量就越下降， 到達病灶部位時的劑量比病灶前方要低， 並且射線會穿透病灶對病灶後正常細胞造成傷害。
儘管光子放療可以從多個方向對腫瘤部位進行精確照射， 但依舊無法避免對健康組織造成很大的損傷，
質子・重離子線治療的特徵是當放射線達到一定深度時可以釋放出最大能量（布拉格峰， Bragg peek）， 只要將射線的最大能量調整到病灶上就可以集中照射病灶處而不會過多的損傷正常細胞。
與光子線放療不同， 使用粒子線照射時病灶部位的劑量比在病灶前方要高， 並且在病灶後沒有劑量穿透， 每次照射對健康組織的輻射更少；並且可以在體內設定其殺傷力的峰值， 堪稱打擊腫瘤的“定向爆破”。
▲ 質子・重離子與傳統光子放療
質子・重離子對腫瘤周邊正常組織和器官的保護比傳統放療更好， 能治療常規放療難以照射的深部病灶， 副作用更小， 且對惡性腫瘤的殺傷性更強，特別是那些抗拒光子放療的癌組織，如黑色素瘤、軟組織腫瘤、腺樣囊性癌等大量乏氧細胞的惡性腫瘤。
質子 VS 重離子
重離子線治療的特點與質子線相似，放射線在人體內釋放最大能量（布拉格峰，Bragg peek），可精准照射病灶。
但重離子線治療加速的碳素離子的品質是質子線的12倍，其劑量峰值的生物效果（細胞致死作用）比質子線和X線高2~3倍，被照射後損傷了的細胞更難恢復，而且病灶內的氧濃度和細胞週期對重粒子線的影響能力更小。
重離子線的峰值平坦部分物理劑量更高，在生物學上更有利於治療，相對某些X線抵抗性強的腫瘤類型（如腺癌），重離子線治療效果更好。
這些都是重離子線的魅力所在。
此外，重離子線治療除了能提高治療效果，還可以大幅縮短治療時間。因此，重離子線為急需治療的患者帶來希望，同時也提高了治療設施的使用效率。重離子線的治療週期比質子線和X線更短。
比如日本放醫研的患者平均照射次數是12次（平均3周），不到一般放療所需時間的一半。Ⅰ期肺癌和肝癌只需要1~2次照射就可以完成治療，前列腺癌的治療只需要4周，一共照射16次，如果用新的掃描照射法僅需3周共照射12次就能完成治療。因而患者和家屬的治療負擔小，能保持較好的生活品質（QOL）。
質子・重離子是“利器”，但不是神器
質子・重離子線治療是新型的腫瘤治療“利器”，但並不是患者想像中的“神器”。目前質子・重離子治療還有很多不成熟的地方，相對光子放療來說，質子・重離子治療的費用較為昂貴，且有很多限制條件，部分腫瘤也不適用於質子・重離子線治療。
質子・重離子線治療和手術一樣，都是局部治療方法，並非萬能。惡性淋巴瘤和小細胞肺癌等全身性腫瘤，廣泛性全身轉移的腫瘤，以及胃腸等管腔腫瘤等不是質子・重離子的治療範圍。質子・重離子線治療腦部膠質瘤的治療效果與其他治療方法的效果基本一致，阻止不了膠質瘤的復發。
3、適應症
質子・重粒子線治療的適應症
其他不適合質子・重粒子線治療的情況：
・病灶最大直徑超過15cm
・病灶超過4處
・同一部位已接受過其他放射線治療
・蠕動的管狀、袋狀消化道處疾病，如胃癌。
・已發生廣泛性轉移的癌症
・部分部位有年齡限制，例如骨、軟組織腫瘤患者須滿足14歲以上，頭頸部腫瘤患者須滿足15歲以上。
4、治療週期
不同部位的治療週期（以重離子線為例）
目前，重粒子線治療的照射次數和治療週期如下所示（※僅供參考，根據治療機構和患者病情可能有變化。）
* 有些治療目前處於臨床實驗階段，醫療設施不同能治療的部位也不同。
5、有效性
對各部位腫瘤的有效性（重離子線為例）
重粒子線治療對放射線抵抗性強的骨和軟組織腫瘤更有優勢。
發生於骨盆、脊椎和脊椎附近、以及腹膜腔的肉瘤等手術根治困難， X線抵抗能力強，而重粒子線的效果與外科手術同等或更好。另外，直腸癌的術後局部復發率為5~20%，手術切除困難，進行重粒子線治療的效果與手術效果一樣（5年生存率51%，日本資料）。
重粒子線治療對如下癌症的治療效果優於其他治療方法：頭頸部腫瘤、顱底腫瘤、肝癌、肺癌（Ⅰ期、局部晚期）、食道癌（Ⅰ期）、前列腺癌、子宮頸腺癌、胰腺癌（局部未轉移）、以及惡性黑色素瘤。另外，胰腺癌和頭頸部黑色素瘤更容易發生遠處轉移，重粒子線和化療並用可以明顯提高治療效果。對晚期食道癌、宮頸鱗癌，乳腺癌，日本放醫研正在用重粒子線聯合化學治療進行臨床試驗。
01.【頭頸部腫瘤】（包括眼部）
局部控制良好，特別是腺癌、腺樣囊性癌、惡性黑色素瘤達到了較高（70-80％）的局部控制率 。
【惡性黑色素瘤】照射劑量:57.6GyE 照射次數:16次 治療時間：4周
02.【顱底腫瘤】
顱底腫瘤是對發生在頭蓋骨底部腫瘤的統稱，但在臨床研究上主要是以脊索瘤和軟骨肉瘤為對象。外科切除手術的風險高，治療成績也不好。但5年裡約80%最終確立了照射劑量的病例都獲得了局部控制效果。
03.【肺癌】（非小細胞肺癌）
對Ⅰ期周圍型非小細胞癌的重粒子線治療，照射１次，即達到被稱作radio-surgery的照射法所實現的階段。
【肺癌】照射次數：1次 治療時間：1天。
04.【肝細胞癌】
針對在原發性肝癌中占到一半以上的肝細胞癌，重粒子線具有的生物和物理學特徵使其作為一種根治治療和低侵襲性兼具的新治療法得到極大關注和期待。
05.【前列腺癌】
對Ⅰ期周圍型非小細胞癌的重粒子線治療，照射１次，即達到被稱作radio-surgery的照射法所實現的階段。
【肺癌】照射次數：1次 治療時間：1天。
06.【骨與軟組織腫瘤】
骨與軟組織腫瘤普遍對放射線有抗拒性，但卻是最適合重粒子線治療的病症之一，3年及5年生存率分別為70%和58%。
此外發生於盆腔、脊椎的難以切除的78例骨肉瘤病例也獲得了5年生存率達33%的結果。治療後大多數患者的生活狀態保持在與治療前同等或以上的水準。重粒子線治療對於無法手術的骨軟組織肉瘤無疑是一種新的選擇。
【長在薦骨的骨肉瘤】照射劑量：52.8GyE 照射次數：16次 治療時間4周
07.【直腸癌（術後盤腔復發）】
目前開展的73.6GyE／16次的局部控制率為3年92.1%，5年89.3%，生存率為3年72.8%，5年51.8％，療效比單獨放療好。重粒子線治療直腸癌局部復發今後可望作為對患者侵襲小且療效高的療法而推廣。
6、治療費用
質子・重粒子線治療的費用
質子・重粒子線治療的費用與腫瘤部位和照射次數無關，日本國家統一規定治療費用為314萬日元（不到20萬元人民幣），外國患者一般約為400-500萬日元（25~31人民幣萬元）。
但在治療過程中可能會另加檢查、住院、藥費及其他生活費用，患者或家屬須結合自身經濟情況後考慮是否尋求海外治療。
腫瘤的放射線治療至今已有100多年的歷史，據國內外文獻統計，約50%~70%的惡性腫瘤患者需要接受放射治療，放療已成為治療惡性腫瘤的主要手段之一。
放療的技術日新月異，立體定向放療（SBRT）和調強放療（IMRT）等革命性的高精度照射法擴大了放療適應症範圍的同時也提高了治療效果，而質子・重離子線治療是目前最先進的放療手段。
且對惡性腫瘤的殺傷性更強，特別是那些抗拒光子放療的癌組織，如黑色素瘤、軟組織腫瘤、腺樣囊性癌等大量乏氧細胞的惡性腫瘤。質子 VS 重離子
重離子線治療的特點與質子線相似，放射線在人體內釋放最大能量（布拉格峰，Bragg peek），可精准照射病灶。
但重離子線治療加速的碳素離子的品質是質子線的12倍，其劑量峰值的生物效果（細胞致死作用）比質子線和X線高2~3倍，被照射後損傷了的細胞更難恢復，而且病灶內的氧濃度和細胞週期對重粒子線的影響能力更小。
重離子線的峰值平坦部分物理劑量更高，在生物學上更有利於治療，相對某些X線抵抗性強的腫瘤類型（如腺癌），重離子線治療效果更好。
這些都是重離子線的魅力所在。
此外，重離子線治療除了能提高治療效果，還可以大幅縮短治療時間。因此，重離子線為急需治療的患者帶來希望，同時也提高了治療設施的使用效率。重離子線的治療週期比質子線和X線更短。
比如日本放醫研的患者平均照射次數是12次（平均3周），不到一般放療所需時間的一半。Ⅰ期肺癌和肝癌只需要1~2次照射就可以完成治療，前列腺癌的治療只需要4周，一共照射16次，如果用新的掃描照射法僅需3周共照射12次就能完成治療。因而患者和家屬的治療負擔小，能保持較好的生活品質（QOL）。
質子・重離子是“利器”，但不是神器
質子・重離子線治療是新型的腫瘤治療“利器”，但並不是患者想像中的“神器”。目前質子・重離子治療還有很多不成熟的地方，相對光子放療來說，質子・重離子治療的費用較為昂貴，且有很多限制條件，部分腫瘤也不適用於質子・重離子線治療。
質子・重離子線治療和手術一樣，都是局部治療方法，並非萬能。惡性淋巴瘤和小細胞肺癌等全身性腫瘤，廣泛性全身轉移的腫瘤，以及胃腸等管腔腫瘤等不是質子・重離子的治療範圍。質子・重離子線治療腦部膠質瘤的治療效果與其他治療方法的效果基本一致，阻止不了膠質瘤的復發。
3、適應症
質子・重粒子線治療的適應症
其他不適合質子・重粒子線治療的情況：
・病灶最大直徑超過15cm
・病灶超過4處
・同一部位已接受過其他放射線治療
・蠕動的管狀、袋狀消化道處疾病，如胃癌。
・已發生廣泛性轉移的癌症
・部分部位有年齡限制，例如骨、軟組織腫瘤患者須滿足14歲以上，頭頸部腫瘤患者須滿足15歲以上。
4、治療週期
不同部位的治療週期（以重離子線為例）
目前，重粒子線治療的照射次數和治療週期如下所示（※僅供參考，根據治療機構和患者病情可能有變化。）
* 有些治療目前處於臨床實驗階段，醫療設施不同能治療的部位也不同。
5、有效性
對各部位腫瘤的有效性（重離子線為例）
重粒子線治療對放射線抵抗性強的骨和軟組織腫瘤更有優勢。
發生於骨盆、脊椎和脊椎附近、以及腹膜腔的肉瘤等手術根治困難， X線抵抗能力強，而重粒子線的效果與外科手術同等或更好。另外，直腸癌的術後局部復發率為5~20%，手術切除困難，進行重粒子線治療的效果與手術效果一樣（5年生存率51%，日本資料）。
重粒子線治療對如下癌症的治療效果優於其他治療方法：頭頸部腫瘤、顱底腫瘤、肝癌、肺癌（Ⅰ期、局部晚期）、食道癌（Ⅰ期）、前列腺癌、子宮頸腺癌、胰腺癌（局部未轉移）、以及惡性黑色素瘤。另外，胰腺癌和頭頸部黑色素瘤更容易發生遠處轉移，重粒子線和化療並用可以明顯提高治療效果。對晚期食道癌、宮頸鱗癌，乳腺癌，日本放醫研正在用重粒子線聯合化學治療進行臨床試驗。
01.【頭頸部腫瘤】（包括眼部）
局部控制良好，特別是腺癌、腺樣囊性癌、惡性黑色素瘤達到了較高（70-80％）的局部控制率 。
【惡性黑色素瘤】照射劑量:57.6GyE 照射次數:16次 治療時間：4周
02.【顱底腫瘤】
顱底腫瘤是對發生在頭蓋骨底部腫瘤的統稱，但在臨床研究上主要是以脊索瘤和軟骨肉瘤為對象。外科切除手術的風險高，治療成績也不好。但5年裡約80%最終確立了照射劑量的病例都獲得了局部控制效果。
03.【肺癌】（非小細胞肺癌）
對Ⅰ期周圍型非小細胞癌的重粒子線治療，照射１次，即達到被稱作radio-surgery的照射法所實現的階段。
【肺癌】照射次數：1次 治療時間：1天。
04.【肝細胞癌】
針對在原發性肝癌中占到一半以上的肝細胞癌，重粒子線具有的生物和物理學特徵使其作為一種根治治療和低侵襲性兼具的新治療法得到極大關注和期待。
05.【前列腺癌】
對Ⅰ期周圍型非小細胞癌的重粒子線治療，照射１次，即達到被稱作radio-surgery的照射法所實現的階段。
【肺癌】照射次數：1次 治療時間：1天。
06.【骨與軟組織腫瘤】
骨與軟組織腫瘤普遍對放射線有抗拒性，但卻是最適合重粒子線治療的病症之一，3年及5年生存率分別為70%和58%。
此外發生於盆腔、脊椎的難以切除的78例骨肉瘤病例也獲得了5年生存率達33%的結果。治療後大多數患者的生活狀態保持在與治療前同等或以上的水準。重粒子線治療對於無法手術的骨軟組織肉瘤無疑是一種新的選擇。
【長在薦骨的骨肉瘤】照射劑量：52.8GyE 照射次數：16次 治療時間4周
07.【直腸癌（術後盤腔復發）】
目前開展的73.6GyE／16次的局部控制率為3年92.1%，5年89.3%，生存率為3年72.8%，5年51.8％，療效比單獨放療好。重粒子線治療直腸癌局部復發今後可望作為對患者侵襲小且療效高的療法而推廣。
6、治療費用
質子・重粒子線治療的費用
質子・重粒子線治療的費用與腫瘤部位和照射次數無關，日本國家統一規定治療費用為314萬日元（不到20萬元人民幣），外國患者一般約為400-500萬日元（25~31人民幣萬元）。
但在治療過程中可能會另加檢查、住院、藥費及其他生活費用，患者或家屬須結合自身經濟情況後考慮是否尋求海外治療。
腫瘤的放射線治療至今已有100多年的歷史，據國內外文獻統計，約50%~70%的惡性腫瘤患者需要接受放射治療，放療已成為治療惡性腫瘤的主要手段之一。
放療的技術日新月異，立體定向放療（SBRT）和調強放療（IMRT）等革命性的高精度照射法擴大了放療適應症範圍的同時也提高了治療效果，而質子・重離子線治療是目前最先進的放療手段。