腦癌是常見的候選者對于質子治療。這種類型的粒子治療,自1950年代以來一直被用作一種醫學治療,它被選為其他類型的放射治療,有兩個原因之一,這取決于病人所患癌癥的類型和位置。首先,由于帶電質子的性質,質子療法的輻射劑量可以更大。質子只能根據其能量的多少進入人體一定的距離。向腫瘤發射更高劑量的輻射能起作用,因為質子太局限,不能對周圍的細胞造成太大的傷害,其他類型的輻射必須在較低的閾值下進行,因為它們不能像質子療法那樣被控制
質子療法非常精確,可以保護腫瘤周圍的大部分健康組織,這種輻射可以在正常劑量下進行,但射束較窄,因此不太可能對鄰近的組織和器官造成傷害。有時治療劑量不足并不象治療有可能損害其他細胞一樣讓醫生擔心,因為它可以將輻射流縮小到一束聚焦于某一特定部位的質子微束在這方面,醫生可以將其他地方的損傷降到最低。有不同類型的質子療法,醫生可以從中選擇對特定類型癌癥最有效的治療方法。每種類型的帶電粒子療法的效果相似,但是,由于帶電質子和所使用的注射材料的不同,硼中子俘獲療法是一種在2011年初進行測試的療法。它包括將硼注入腫瘤中,然后用一束中子射出。中子會導致硼原子分裂,徹底摧毀細胞,幾乎沒有影響附近的細胞和健康組織。快中子療法的作用類似,但使用注入的鈹作為靶點,而不是硼。
質子療法可用于治療前列腺癌。
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