质子重离子刀治疗肿瘤范围
1.脑肿瘤：
星型细胞肿瘤低度恶性肿瘤及未分化的肿瘤
胶质母细胞瘤
少突神经胶质瘤低度恶性肿瘤及未分化的肿瘤
室管膜瘤低度恶性肿瘤及未分化的肿瘤
神经元和神经胶质瘤神经节肿瘤
胚胎瘤髓母细胞瘤，非典型畸胎横纹肌样瘤
脑神经肿瘤听神经瘤，视神经胶质瘤
脑膜肿瘤良性脑膜瘤，非典型脑膜瘤，蝶鞍区肿瘤垂体腺瘤，颅咽管瘤，颅底肿瘤脊索瘤，软骨肉瘤及实体肿瘤脑转移，恶性黑色素瘤，血管母细胞瘤/血管外皮瘤
2.头颈部肿瘤：鼻咽癌鼻窦肿瘤鼻腔肿瘤口腔肿瘤咽部肿瘤喉部肿瘤喉癌唾液腺肿瘤淋巴结转移
3.肺部/纵膈肿瘤，肺非小细胞癌/小细胞癌，胸壁转移，乳腺癌复发，实体瘤肺转移，胸膜间皮瘤，食管肿瘤，纵隔肿瘤
4.腹腔肿瘤：
胃食管交界处喷门癌，胃癌，胰腺癌，妇科肿瘤，泌尿系统肿瘤
肝脏/胆管肿瘤实体瘤肝转移，胆管细胞癌，肝内胆管细胞癌，肠道肿瘤
5.儿童实体肿瘤
质子重离子肿瘤治疗的疗效
由于能够提供局部高剂量治疗，肿瘤患者经过常规放疗效果不佳仍可采用质子刀治疗。
“用质子治疗，在常规放疗治不好的18%的局部型肿瘤中，多数可以实现临床治愈；在不能治愈的37%转移性肿瘤中部分可达到长期控制；抛却治愈率不谈，质子放疗后的患者的生活质量（常见副作用是皮肤略瘙痒等症状）得到极大提高。”（源自中科院高能物理所研究科技委副主任刘世耀）
治愈率的显著提高的原因：定向的质子能量会直接作用于肿瘤部位，健康组织接受的照射剂量降低到X射线的三分之一或者更少（具体数值取决于肿瘤的几何结构）。这样便可以增加治疗的有效剂量，将肿瘤细胞更有效地杀灭。理论上，这意味着，非转移性肿瘤的治愈率会提高。以颅底脊索瘤为例，X射线的局部控制率为20%-55%，而质子疗法的局部控制率则为70%-80%（文献出处：瑞士菲林根保罗谢勒研究所2007年科学报告）。对2000名眼部黑色素瘤患者的分析表明，其中98%的患者通过质子照射得到了治愈。（文献出处同上）。
欧美国家的临床研究表明：针对肿瘤在5厘米以上能够实施手术的肝细胞癌的重离子线照射治疗效果表明，5年存活率达到44%，而这一结果与手术存活率相等。若同时施以药剂和手术治疗等多种治疗方案的患者存活率则更高。
素以难治而闻名的胰腺癌患者，在实施服用药剂加上重离子线照射治疗之后的2年存活率达到54%。
对于直肠癌的术后复发，采用“重离子束疗法”与采用“放射线化学疗法＋温热疗法”时，5年生存率却有30％的差距。
质子重离子肿瘤治疗的副作用小
通常情况下，放疗对人体器官的损害非常大，而在质子治疗中，可用的治疗性射线和导致损伤的射线的比率比较令人满意，医护人员因此可以提高治疗剂量而其他放疗手段因为受限于副作用而不敢提升剂量，因此对放疗不太敏感的肿瘤传统放疗如调强适形放疗及其他各类刀都达不到治疗剂量，而质子刀可以同时减少健康组织内累积的剂量。这样看来，质子照射有着相对较好的耐受性，通常情况下门诊就可以完成治疗了。此外质子刀还可以降低肿瘤复发的风险。传统的放射疗法，因为辐射而导致发生肿瘤的发病率高达每年1%。因此一些需要接受放疗的儿童只能接受质子治疗。
美国的Sejpal等人比较了62例行质子同步化疗和74例行光子同步化疗局部晚期肺癌患者的毒性反应。尽管剂量较高，质子组发生严重的放射性肺炎和食管炎的比例(分别为2%和5%)远低于三维动态放疗组TOMO刀(30%和18%)和适行调强组(9%和44%)。
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