相对于开展百年之久的传统放疗，质子重离子治疗代表了放疗的高技术和未来趋势，由于技术和价格因素，仅在德国、日本和美国等少数国家开展，全球范围内作为医疗用途的粒子装置仅有数十台。那么什么是质子治疗？
质子治疗的本质是放疗。我们传统用的放疗都是光子放疗（Photon therapy），例如X射线或者γ射线；而质子属于粒子放疗（Particle therapy），这些粒子在被加速到大约0.7倍光速后，通过特定方向被轰入人体，到达肿瘤细胞时释放大量的能量，从而杀死肿瘤细胞。
光子在接近身体表面的时候，能量就达到大值，然后能量逐渐减少。由于狗子的这个特性，肿瘤周围的正常组织也会吸收较多的能量，导致副作用的出现（例如皮肤粘膜损伤、消化道副作用等），因此医学界也在不断研究更加先进的光子放疗方式，希望在杀伤肿瘤的同时尽量多保护肿瘤周围的正常组织。
那么质子和重离子的区别是什么？
了解过质子治疗的朋友可能也听说过另外一个治疗叫”重离子治疗“，两者常常被放在一块说。
质子和重离子（常用的是碳离子）都属于粒子，后两者的剂量分布都存在布拉格峰，你可以简单的理解为定向爆破。两者的产生都需要使用同步或回旋加速器，两者的适应症基本相同。
两者的区别是，质子破坏的是肿瘤细胞的单链，而重离子破坏的是肿瘤细胞的双链，如果X射线的生物学效应（生物体组织在受到辐射后的反应）算是1的话，质子大是1.1，而重离子则高达3，因此重离子对于肿瘤所在器官的损伤可能也会更大一些。
但同时，就像一辆小排量的家用车与一辆大排量的超跑竞速一样，排量大的汽车加速也会更快，重离子治疗的次数、每次治疗的时间长度都会少于质子。以肝癌为例，全剂量的质子放疗需要30天，而如果联合重离子的话，只需要4天。具体使用质子、重离子还是两者结合，取决于该粒子放疗中心的设备和患者的实际病情。
