质子治疗的历史及发展应用演变

质子治疗思想是1946年提出的，到1954年美国加利福尼亚大学辐射实验室进行了世界上初次质子治疗。截止到2003年，全世界质子治疗患者总数累计超过3万人，质子治疗的疗效被充分肯定。世界上的质子治疗中心截止到03年共有20个，其中美国有6个（其中2个已经退役），前苏联有3个，日本有4个，欧洲有7个，加拿大和南非各有1个。其中5个是装备有专用质子治疗加速器和旋转机架的现代化大型质子治疗中心，其中日本有3个，美国有2个。

美国物理学家罗伯特·赖斯本·威尔逊(Robert Rathbun Wilson, 1914~2000)，他是初次提出质子治疗的科学家——使用质子束治疗癌症。他在医学杂志《放射学》上发表了一篇题为《快速质子的放射学应用》的文章。这项研究是初次提出使用质子束治疗癌症的研究。主要有两个要点：

质子布拉格峰(Bragg Peak)的天然物理优势，可以实现定向“爆破”，在射程终点后的剂量几乎等于零；

单一能量的质子流转相同的射程(深度)传递较大剂量值，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。

威尔逊文章中单个质子的Bragg Peak，虚线表示由于单个140 MeV质子引起的相对剂量。完整的曲线定性地显示了组织中140 MeV质子束的深度剂量曲线。

经过半个多世纪的发展，质子治疗已经成为先进的放疗技术。回顾历史，我们把质子治疗的发展分为四个阶段：

1946~1980年 研究开发阶段：这个阶段是质子治疗方法的提出，以及在实验室里的验证；

1980~2000年 应用与发展阶段：这个阶段主要任务是在已经取得的成熟质子治疗工作基础上，扩大应用规模与为社会上广大患者服务；

2000~2012年 推广与市场开发阶段：这个阶段商用质子系统趋于成熟，大型的肿瘤医院采购多室系统；

2012年以后 新技术变革阶段：这个阶段商用质子系统已经非常成熟，同时不断有新技术出现，质子放疗向精 准治疗方向稳步前进。为降低投资和患者费用，小型质子系统从这个时期开始流行起来。

质子治疗技术的发展经历了质子放射手术、眼部质子治疗、较大照射野的质子治疗阶段，但是较简单的质子放射手术至今仍在发挥作用。质子加速器的发展也经历了同步加速器、同步回旋加速器、回旋加速器、直线加速器4个阶段，并且按照能量越来越高的趋势发展。同样，这4种加速器至今也都在使用。