全球仅三台，亚太仅中国一家
2022年9月，来自德国的一台全球最顶尖的癌症新型质子治疗设备已正式落地武汉的医院，这套质子治疗设备的精度达到亚毫米级，可以将误差控制在1mm之内，仅其核心部件之一的360度旋转机架就重达45吨，这台庞然“巨兽”由瓦里安公司制造，是一套ProBeam360°质子治疗系统，设备由超导回旋加速器、束流传输系统、机架与治疗室等构成。
它关键的特点是360度旋转机架，病人躺在床上无需移动便可完成治疗，这大大减轻了病人在治疗过程中可能造成的二次损伤，而且一次可容纳4个人同时治疗，每年可以为超过1500名患者提供服务。
治疗舱
质子治疗是目前最尖端的癌症治疗方式之一，号称放疗界的“屠龙刀”
手术、化疗、放疗是现代肿瘤治疗的3种主流手段。质子放疗作为放疗的一种，和光子（X射线、伽马射线等）放疗的原理类似，但具有更好的适形性和无创伤优点。
主要的放疗设备
一般光子放疗的高能射线在穿透人体、抵达肿瘤前后，会杀伤“沿途”组织，但质子束流具有一种名为“布拉格峰”的物理特性，可以通过调控，将绝大部分能量释放在人体内的特定深度，精准杀伤肿瘤，大大减少“途中”的损伤。
其原理是通过超导回旋加速器加速质子，将质子射束加速到16万公里/秒（约2/3的光速）时，射入人体，在到达肿瘤病灶前，射线能量释放不多，但是到达病灶后，射线会瞬间释放大量能量，整个治疗过程好比是针对肿瘤的“定点爆破”，能够对肿瘤病灶进行强有力的照射，同时又避开照射正常组织，实现疗效最大化。
打个简单的比方，如果说传统放疗是用高能光子的“盾构”瞄准肿瘤，通过照射形成一条穿过病灶的“隧道”；质子放疗则以最小的损伤，将质子“炸药”送抵病灶处“引爆”。因此，质子治疗副作用小、无创无痛，多数病人在照射后可以当即离院，从事日常活动。
质子治疗主要服务于肿瘤位置相对固定，且周围有正常组织需要保护的患者。比如前列腺癌、中枢神经系统组织、儿童肿瘤、肺癌、肝癌、胰腺癌等。尤其适合儿童癌症患者，因为儿童的身体尚在发育，重要组织器官排列更加紧密，减少对儿童健康组织和器官的辐射，也就减少了长期副作用，有利于降低二次肿瘤复发率。
安装要求极高，“屠龙刀”的落地是一项浩大的工程
质子放疗设备作为最尖端的医疗器械，造价极为昂贵，庞大的设施还需要建立专门治疗中心来安装，总的花费至少要数十亿。为了避免质子逃逸，需要对质子区设置超大超厚的混凝土墙和板，还需在墙内预埋大量结构复杂的管线。为此，武汉协和医院专门单独建造了质子中心，用于承载质子治疗设备。该质子中心最厚墙体达6.5米，相当于一个房间的进深；板厚最大处达3.8米，超过层楼的高度。而且在这些超大超厚的墙体及板内预埋着大量的设备配管。他们不仅大且厚，还有‘整体零沉降’、‘建筑零震动’、‘结构零裂缝’、‘零堵塞’、‘零偏差’的极高施工要求。
质子中心效果图。质子治疗设备的安装采用吊装的方式，从质子中心的屋顶将设备吊入建筑中，再进行对接安装
十年磨一剑，国产质子刀“出鞘”
自2012年立项以来，终于在2022年，我国首台国产质子治疗系统落地上海交通大学医学院附属瑞金医院肿瘤质子中心，即将正式投用。按照设计，它每年可为500到1000位病患提供服务。质子治疗代表国际最先进的肿瘤技术之一，仅少数发达国家掌握。因此，首台国产质子装置又被誉为堪比“大飞机”的国之重器。
权威第三方报告表明，该系统的主要性能已达国际先进水平，束流精度达1毫米，剂量精度达98%；性能稳定，可用性超98.5%，同时，操作简便，容易上手。更重要的是，其临床数据非常令人信服：47位受试者、11种肿瘤，治疗后肿瘤控制率达100%、近半数人的病灶完全消失。
乍看之下，质子治疗设备似乎平平无奇。但事实上，它的体量和复杂度远不是这间治疗室所能体现和容纳的。整个国产质子治疗系统占地面积近4000平方米，治疗室只是它与病人直接接触的“冰山一角”；在后台，质子束先是在一间篮球场大小的房间里，被直径约8米的环形加速器加速到光速的70%左右，随后经高能输运线导引到治疗室外；那里有一个能容纳8层楼的钢筋水泥“洞穴”，洞壁上安装着一套直径10多米的旋转机架，能又稳又精准地操控重逾90吨的质子束发射端，将“枪口”以不超过1毫米的误差瞄准肿瘤照射。
国产质子设备在性能比肩国际一流产品的同时，售价及维护成本却显著低于对方，极高的性价比，为它今后在国内广泛部署奠定了基础，假以时日，越来越多国内患者有望以更低的代价（目前国内质子治疗费用在25～30万元之间），接受高端质子治疗。
我国积极推进质子治疗中心的建设和普及
上世纪90年代，是粒子治疗技术发展的黄金期，美日德纷纷加入研究。1990年，美国加州罗马琳达大学建成了世界上首家质子治疗中心；1994年，日本国立放射线医学综合研究所建成了世界上第一台医疗用重离子设备HIMAC；1997年，德国国家重离子研究中心，开始进行重离子临床研究，2012年自主建造了世界上第一台质子刀和重离子刀一体机。
在发达国家，质子治疗已成为对抗癌症的重要手段。美国国内已布局近40套质子治疗系统，日本也有近30套。按照该比例，为满足我国国内需求，至少要部署100到200套质子系统。但此前由于该设备依赖进口，价格昂贵、维护不便，限制了在国内的普及。
目前，国内除早前批准的上海市质子重离子医院、淄博岜山万杰医院质子中心、甘肃兰州质子重离子医院、甘肃武威重离子医院之外，还有16家医院获得质子放疗系统配置许可和16家未获得配置许可但在建或拟建项目的医院。
