質子治療是粒子放射治療重要的組成部分，是目前世界上最先進的無創腫瘤治療方式之一。歐美等發達國家從二十世紀60年代初將質子治療應用到腫瘤臨床醫治，效果顯著。質子治療因治療效果好、副作用少、存活率高而成為國際公認最先進的放射治療技術，更是兒童腫瘤放射治療的理想選擇。
質子治療與傳統放療的區別在于射線進入人體后的輻射劑量散布。
傳統射線在照射途徑中全程分散釋放能量（沿途爆破）——即進入人體后輻射劑量迅速增加并到達頂峰，隨后逐漸降低。這使得處于腫瘤之前的正常組織接受了比腫瘤處更多的照射劑量，且位于腫瘤之后的正常組織也遭到部分劑量的照射。正常組織在接受大劑量照射后可能引起腫瘤晚期或早期的并發癥，如惡心、嘔吐、組織功用削弱或缺失、甚至繼發腫瘤。
與傳統放療不同，質子束在照射路徑末端才釋放大部分能量（定點爆破）——即質子束進入人體后釋放極低劑量，到達腫瘤區域后輻射劑量迅速增加，形成峰值并釋放剩余劑量，穿越腫瘤區域后劑量陡然降低至零。這種特性在醫學上被稱為“布拉格峰效應”。
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