质子释放的能量是远远大于普通放疗中所使用的X射线的，X射线的能量为4~18MeV，而质子的能量为70~230MeV。质子是相对较重的带正电的粒子，它们在击中目标时停止。而X射线束由光子组成，光子是几乎没有质量的粒子，因此它们会一直穿过身体，包括健康的组织。如果将X线比作篮球，那么质子线就是铅球，下面这张图形象的说明的质子的物理学特性，我们可以清除的看到，质子线在红色肿瘤的位置释放最大的能量之后迅速将剂量降为零，形成独特的布拉格峰，几乎不会损伤到后面的正常心脏组织，而X线照射的特点却是初进人体时剂量最大，逐步衰减，如果肿瘤部位较深，可能X线在肿瘤部位的照射剂量仅剩50%左右，更为严重的是，X射线还会对肿瘤后面的正常心脏组织造成辐射伤害。因此，只要允许放射治疗的肿瘤都可以考虑质子治疗来将正常组织的伤害降到最低。
与传统的光子放射疗法相比，质子放射疗法有哪些优势
放疗和质子束治疗对髓母细胞瘤的存活率相近，但这种治疗方式却有着独特的优势：
1、对正常细胞的影响极小，与普通放疗相比，副作用小。
2、可以安全照射对放射线敏感器官周围的肿瘤。
3、与普通放射治疗相比，治疗周期短。
4、治疗中不会有疼痛感和灼热感，可以不用住院。
5、儿童的正常组织受到过量辐射可能导致生长发育异常。
一、有入口，无出口!在肿瘤部位释放更大能量
质子比光子具有物理优势，当质子束进入身体后剂量释放缓慢上升，在射程末端释放最高能量，形成一个剂量高峰即布拉格峰(Bragg Peak)，可精确瞄准肿瘤靶区，峰值过后剂量则急速下降至趋于零。这意味着质子治疗能让放射剂量集中在肿瘤处，肿瘤前方正常组织所受到的剂量较小，肿瘤后方组织基本上不会受到照射。
同时，与最先进的光子技术(例如调强放射疗法(IMRT)和容积调强放疗(VMAT))相比，质子疗法可以以50%的比例向肿瘤靶区提供相似或更高的辐射剂量，同时正常组织辐射剂量降低60%。随着笔形束扫描技术的发展，最新一代的质子设备还可以执行调强质子治疗(IMPT)，从而在目标体积周围产生高度适形的剂量分布。由于这些特点，质子治疗已成为儿科癌症患者的最佳放射治疗，并正在积极研究适用于成人不同肿瘤类型。
二、更大限度保护正常组织
质子的辐射可以最大限度降低对正常组织的伤害，对目标肿瘤细胞造成最大的损害。以儿童髓母细胞瘤为例，我们可以看到普通放疗产生的大部分副作用，质子都完美的规避了。
三、降低二次肿瘤复发率
质子治疗可以降低二次肿瘤的发病率。以头颈肿瘤为例，常规放疗比质子治疗的辐射剂量高出25Gy，这意味什么呢?25Gy=你做了12500头颈CT，增加96%罹患二次肿瘤的风险!
与传统的光子放射疗法相比，质子放射疗法还有哪些不足
质子放射疗法最主要的两个不足之处，就是普及率较低和费用高昂。
由于质子治疗设施的建造成本可能高达数亿美元，并且设备重达196吨，非常庞大复杂，对场地要求也极为严格，全球的设备加起来也不过几十台。而X射线中心的成本却只有不到1000万美元。因此，光子放射疗法无论在国内还是全球普及率非常高，患者可以很方便地接受治疗。
治疗费用也是患者们非常关心的问题，质子治疗的费用较高，目前，国际上主要是德国、日本和美国的质子和重离子技术比较发达，国内患者也大部分选择在这三个国家进行治疗。
对于收费标准，各个国家不一样。国家治疗经验患者数量(2018年底)治疗费用
|
国家 |
治疗经验 |
患者数量(2018年底) |
治疗费用 |
|
中国大陆 |
4年 |
873例 |
27.8万+ |
|
日本 |
25年 |
52170例 |
20-30万 |
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德国 |
25年 |
16280例 |
50-65万 |
|
美国 |
28年 |
54352例 |
80-100万 |
在美国按次收费，一般治疗完成需要12-15万美元，约折合人民币90万元左右，德国需要5-6万欧元，约人民币40万左右。日本治疗费用与国内相近，约人民币28万左右。总体来说，中国、日本最低，德国价位适中，美国是德国的2-3倍左右。
并且在国内需要自费，仅有极少数地区可以医保报销，对于大部分罹患癌症的普通家庭来说可望而不可及。患者在选择放疗技术的同时也需要考虑自身的经济情况。
采用质子放射疗法治疗患髓母细胞瘤时有哪些必须注意的地方
使用放射线治疗儿童身体任何部位的主要挑战是，治疗时，肿瘤附近的正常组织必定会受到一定剂量的辐射，而这很可能是有害的。临床上使用IMRT治疗时通常可以将“非目标”的剂量保持在可能导致伤害的水平以下。对于髓母细胞瘤等脑肿瘤，治疗的潜在晚期副作用可能包括认知缺陷、听力下降、内分泌异常和视觉方面的问题。质子放射疗法对正常组织的辐射剂量可以达到比IMRT更低的水平。
减少肿瘤复发，发生二次肿瘤对于儿童肿瘤来说是一个严重问题，影响晚期生存质量，而质子治疗大大降低了这种可能性。
未来，质子治疗在儿癌放射治疗的角色将会越来越重要，越「小」的小朋友及治疗范围越「大」的小朋友，质子治疗的好处都会更明显。美国与德国已经把质子治疗纳入各种癌症的治疗准则中;我们可以期待质子未来在儿癌团队中扮演的角色。
参考资料：https://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(15)00167-9/fulltext
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