近期，科学出版社出版了中科院高能所著名专家刘世耀撰写了《质子和重离子治疗及其装置》(修订版)一书，以下是其中一个章节部分内容的书摘：
第2章质子和重离子放射治疗的历史回顾质子放射治疗是诸多放射治疗中的一种治疗方法，既是放射治疗历史发展的产物，也是质子治疗本身发展的产物。当前质子治疗采用的先进技术，如立体定位、射线影像学、调强放疗等都源自放射治疗本身的需求；而质子治疗自身的特殊性也促进它本身技术的发展。这两种因素相互促进，形成了当前质子治疗的成就。
2.1放射治疗技术发展史半个世纪以来，放射治疗技术的发展主要是沿着下面两条路线来进行的。
一条是选用治疗的辐射类型，进行X射线、电子、中子、负π介子、质子、氦和碳离子的临床放疗试验，形成了当前的放疗评价：对X射线和电子的放疗方法给予充分肯定，至今仍在使用；在特殊治疗领域保留了中子治疗，否定了负π介子治疗；在20世纪90年代肯定了质子治疗的优点和成熟性；年后肯定了重离子治疗的优秀性[1]。
另一条路线是沿着射线和肿瘤靶区相互间的定位方法和治疗原则来进行的。
年L.Lekell提出的“立体定向放射手术”（SRS）概念，后来又发展为“立体定向放射治疗”（SRT）的方法。在用SRT时，肿瘤四周的正常组织不可避免地受到相当的照射量。为尽可能减少这种肿瘤四周正常组织受到的照射量，人们在SRT基础上，再用可变准直光栅和患者补偿器等辅助装备，使照射的剂量体积形状尽可能与肿瘤的体积形状相同，二者相互“适形”，形成了目前质子治疗中常用的先进“适形放射治疗”的技术基础。随后，从20世纪90年代至今广泛应用的一种用三维放射治疗计划系统（3D-TPS），设计非共面不规则野分次照射的三维适形放射治疗（3D-CRT）、调强治疗（IMRT）和影像引导下放疗定位（IGRT）、动态适应放疗（DART）等放疗新技术，以及锥形束CT（CBCT）、容积CT（volumeCT）扫描等诊断新技术。这样用3D-CRT、IMRT，特别是IGRT和DART的放疗方法可以对运动中的病灶给予优化的、随时间变化的四维剂量分布，减少因病灶运动带来的治疗误差，使正常组织和敏感部位受到的损害比适形治疗的损害还小，大大提高控制率，减少副作用，改善患者治疗后的生活质量，获得更佳的疗效，成为目前国内外最先进的放疗方法之一。计算机技术、数据和图像处理软件、影像诊断仪器等的高度发展形成了当前的先进质子和重离子治疗。
2.2质子治疗技术发展史年以来的质子放射治疗历史基本上可分为三个阶段[2]，即～年研究开发阶段、～年应用与发展阶段、年以后推广与市场开发阶段。
2.2.1～年研究开发阶段年美国R.Wilson在Radiology杂志上发表论文，提出用质子治疗肿瘤的建议。他指出质子具有以下三个内在的物理性能。①质子布拉格峰（Bragg峰）在射程终点处的剂量值比入口处的剂量值大三四倍，在射程终点后的剂量等于零。此特点用于治疗肿瘤，使肿瘤处的剂量为最大值，得到最大的治疗效果，肿瘤后的正常细胞不受损伤。肿瘤前部的正常细胞仅受到1/3左右的较小损害的肿瘤剂量值。
②单一能量的质子流在相同的射程（深度）传递最大剂量值，不同深度的肿瘤可用不同能量质子来照射治疗，固定深度的肿瘤可用单一能量质子进行若干次的照射。
③质子在传输时，其前进轨道不会偏离直线轨迹太远。质子具有相对较小的散射与本底，使照射野边缘比较清晰分明，阴影小，能治疗距离敏感器官很近的肿瘤。R.Wilson在文中认为上述三种物理性能有利于治疗肿瘤，首先提出用质子来治疗肿瘤的建议。
年后，国际上具备质子束流条件的物理实验室，都向此方向进行探究。为了将建议转化为现实，必须着重研究解决一系列专门的治疗技术。例如，如何将直径较小的质子束流扩展成与治疗肿瘤尺寸相一致的均匀剂量，如何在治疗时将质子束流正确地定位在患者的病灶处，如何使质子布拉格峰扩展成能适应治疗肿瘤的厚度，如何使质子束流的横向尺寸与纵向射程宽度既能有恰当均匀的剂量率、又能刚好与被照射肿瘤的三维尺寸相一致，以及其他有关生物效应、剂量计算法、剂量测量等研究工作。～年研究工作主要集中在下述五个既有现成的高能质子束、又有兴趣从事质子治疗的研究室（所），即美国加利福尼亚大学劳伦斯-伯克利国家实验室（LawrenceBerkeleyNationalLaboratory），美国哈佛大学回旋加速器实验室（CyclotronLaboratory，HarvardUniversity，HCL），瑞典乌普萨拉大学（UppsalaUniversity）GustafWerner研究所，苏联莫斯科理论与实验物理研究所（InstituteofTheoreticalandExperimentalPhysics，ITEP）与苏联杜布纳联合核子研究所（ОбЬединныйИнстутЯдерныхИсследований，Дубна）。
美国劳伦斯-伯克利国家实验室在年由J.H.Lawrence利用in①回旋加速器上的MeV质子流和MeV氦离子首先进行质子流的生物与医学应用研究工作。年C.A.Tobias等进行世界上第一例质子治疗，使用了交叉穿透照射技术来照射脑垂体，达到抑制其激素分泌来治疗乳腺转移癌的目的。劳伦斯-伯克利国家实验室在～年用质子治疗了30多名患者；截至年，用氦离子总共治疗了多名患者。
美国波士顿的哈佛大学在后由W.H.Sweat和A.M.Koebler合作，用哈佛大学回旋加速器实验室（HCL）的MeV质子束流进行了质子治疗研究。后来哈佛又医院（MassachusettsGeneralHospital，MGH）合作做质子临床治疗工作。年R.N.Kjellbery用HCL的质子流进行质子治疗脑垂体有关的疾病，如肢端肥大症、糖尿病引发的视网膜病、Cushing综合征（是指各种病因造成肾上腺分泌过多糖皮质激素，主要是皮质醇所致病症的总称）等。
到年为止，他们共治疗了名肢端肥大症患者并取得良好疗效。年R。N。Kjellbery又用质子布拉格峰放射手术治疗动静脉畸形，到年共治疗名患者。年MGH与HCL合作用质子对眼黑色素瘤治疗，患者在八九天内接受5次治疗，平均总剂量为70～80Gy，5年局部控制率为96%，大部分患者都能保持视力。截至年，已治愈多名患者。质子治疗眼黑色素瘤是质子治疗最成功的表现，也是质子治疗优越性最突出的表现。～年12月底统计MGH与HCL总共治疗了个患者，占当时国际上质子治疗总人数的1/3左右，因此MGH与HCL在全世界质子治疗工作中作出了杰出贡献，具有很高的学术地位。MGH所研究使用的质子治疗计划系统曾为全世界广泛使用与参考。MGH在～年治疗规模已有相当水平，最高曾达每年治疗名患者。
瑞典GustafWerner研究所在年由B.Larsson领导一个研究组开始研究质子治疗工作。年用该研究所的MeV回旋加速器治疗第一个患者。该大学对质子治疗作出了多方面贡献。例如，利用质子交叉穿透治疗照射技术首次治疗Parkinson综合征（帕金森综合征）与其他功能性神经疾病。他们在质子放射手术方面的成就奠定了后来研制开发用多个放射钴源的伽马刀。该所～年底的十年间共治疗了名患者。
医院质子治疗中心年12月治疗第一例肿瘤患者，目前已治疗余例各类肿瘤患者，拥有度旋转束治疗室，十年经验，大宗病例，疗效确切，世界公认的尖端技术。何必舍近求远，质子治疗就在身边! 质子治疗癌症主要优点包括：肿瘤邻近重要器官，病者亦可获得最好的疗效，而重要器官可受到保护；若肿瘤复发，患者还有再次接受质子治疗的机会；显著减少短期及长期副作用；提升癌症患者的生活质量；明显减少对发育中的少年儿童患者生长发育的影响；明显减少次发性癌症的风险。
质子治疗适应症： 1、头颈部肿瘤 脑膜瘤、脑胶质瘤、颅咽管瘤、垂体肿瘤、颅底脊索瘤、颅底软骨肉瘤、前庭神经鞘膜瘤、鼻咽癌、鼻腔鼻窦恶性肿瘤、腮腺恶性肿瘤、口咽癌、口腔恶性肿瘤、腺样囊性癌、恶性黑色素瘤、软组织肉瘤、血管外皮瘤、复发性头颈部恶性肿瘤2、胸部肿瘤肺癌、恶性纵膈肿瘤、恶性胸壁肿瘤。3、腹盆腔及其他部位肿瘤肝癌、胆囊癌、肝外胆管癌、胰腺癌、前列腺癌、子宫内膜癌、子宫颈癌、脊髓肿瘤、骶尾部脊索瘤/软骨肉瘤、骨肿瘤、软组织肿瘤、复发性腹盆腔肿瘤
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