摘要: 放射治疗是恶性肿瘤综合治疗的重要手段之一。传统光子放疗凭借其广泛适用性和成熟的技术体系，在临床肿瘤治疗中发挥了核心作用。然而，光子放疗在剂量分布和生物学效应方面存在一定局限，射线在组织中的能量沉积呈指数衰减，导致沿途正常组织接受较高剂量照射，且对乏氧及放射抗拒性肿瘤的治疗效果相对有限。为克服这些不足，带电粒子放疗逐渐受到关注，其中质子和重离子放疗尤为突出。重离子放射治疗(Heavy Ion Radiation Therapy,HIRT)利用比质子更高质量数和电荷数的离子(如氦、碳、氧等)作为治疗射线。在物理学层面，重离子主要在射程末端区域释放大部分能量，因此能够在肿瘤区域实现高度集中的剂量分布，同时显著降低入口和远端正常组织受照剂量。图1展示了扩展的碳离子剂量布拉格峰剂量分布。在生物学层面，重离子具有更高的线性能量转移(Linear Energy Transfer,LET)系数，从而在微观尺度上产生高密度的电离和分子损伤，因此其相对生物学效应(Relative Biological Effectiveness,RBE)普遍高于光子¹。