众所周知质子重离子射线治疗肿瘤，是当今国际公认的尖 端放射治疗技术。迄今为止，全球仅有12.29万人接受过质子重离子治疗，且主要集中在美国、日本、德国等少数发达国家。
据上海市质子重离子医院院长郭小毛教授介绍，放射治疗运用放射线“攻击”肿瘤，使肿瘤细胞失去活性，以此来杀灭肿瘤。传统的光子放疗，可有效破坏肿瘤细胞，但照射后沿途不断释放大量能量，肿瘤前后的正常组织都不必要地接受了相当剂量照射，此外，肿瘤细胞损伤的修复率也较高。
质子和重离子这两种粒子相比光子而言，质量较大，在物质内散射少、射线更为锐利，由此进一步减少了肿瘤周围正常组织的照射剂量。重离子射线，还可通过切断肿瘤细胞双键DNA，使肿瘤细胞难以修复。因此，重离子对部分光子、质子射线治疗不敏感的肿瘤，有较好疗效。
核心技术一：同步加速器，环保干净的粒子设备
作为医院为核心的部分，同步加速器直径达21米，束流能量可以自由调节，其中，质子束流能量幅度在50Mev至221Mev，重离子束流能量幅度在85Mev至430Mev。加速器将上述粒子加速至光速的70%（约21万公里/秒）后，束流进入治疗室，能够治疗人体内30厘米深度的肿瘤。
核心技术二：呼吸门控技术，“hold住”运动中的肿瘤
更精 准、更锐利，质子重离子在治疗肿瘤时的显著优势，也会遭遇技术难点。肺癌、肝癌、胰腺癌，这些肿瘤运动会随着呼吸运动而稍有移位。运动中的肿瘤如何知晓它进入照射“窗口”？在照射“窗口”的很短时间内，扫描能否完成剂量的全部覆盖？针对这样棘手的技术难点。过去粒子治疗权 威专家曾运用呼吸门控技术来解决。
核心技术三：笔形扫描技术模拟分层肿瘤
如何让质子重离子的治疗更加精 准、到位？笔形扫描技术是核心之一。质子重离子所产生的“布拉格峰”能量变化，一般单个宽度仅为几个毫米，而可临床治疗的肿瘤直径，许多都大于几毫米，只有把多个“布拉格峰”叠加起来，方可覆盖肿瘤。医院引进的设备中，可选择的单个布拉格峰宽度为3毫米、4毫米两种，利用笔形扫描技术，可改变能量，使多个布拉格峰叠加，实现更精 准到位的治疗。
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