重离子治疗设备正在快速发展。日本QST医院于2023年首次为肉瘤患者实施了将碳离子与氧离子、氦离子结合使用的多离子治疗（multi-ion therapy），并自2024年11月起开展头颈部肿瘤I期临床试验。将设备缩小到可装入普通医院建筑的"量子手术刀（Quantum Scalpel）"研发正分阶段推进，美国梅奥诊所也在建设以2028年开始重离子治疗为目标的中心。全球已有超过5万名患者接受重离子治疗。本文整理新一代设备的变化以及目前在日本可接受的治疗。想先了解自己现在能否接受治疗，请咨询治疗可行性与费用。
重离子治疗设备是什么样的？
重离子治疗设备将碳原子剥离电子后加速到极高速度，再送到肿瘤。设备由离子源、直线加速器（注入器）、在环形轨道上提升能量的同步加速器、束流输运线和治疗室照射系统组成。碳离子较重，需要强磁铁才能偏转，因此整套设备过去需要占用一整栋建筑。
据日本量子科学技术研究开发机构（QST）公开资料，1994年在千叶开始治疗的第一代设备约60米×50米，需要专用建筑。之后在群马、佐贺、神奈川、大阪等地建成的第二、三代设备缩小到约三分之一。资料还介绍，日本各设施每年约有3,600名患者接受重离子治疗。布拉格峰原理见什么是重离子治疗？
设备进步也缩短了疗程。QST资料显示，I期非小细胞肺癌由18次（6周）缩短为1次（1天），肝细胞癌由15次（5周）缩短为2次（2天），前列腺癌由20次（5周）缩短为12次（3周）。疗程缩短也意味着在日本停留时间缩短。详见治疗周期文章。
多离子治疗有什么不同？
迄今重离子设备只使用碳离子。多离子治疗根据肿瘤不同部位选择不同离子。比碳更重的氧、氖离子杀伤力更强，负责照射对放射线抵抗的肿瘤中心；较轻的氦离子负责靠近正常组织的边缘。目标是对肿瘤更强、对正常组织更温和。
日本原子力产业协会（JAIF）2024年4月报道，QST与住友重机械工业于2022年开发出多离子源，并安装在千叶的HIMAC加速器。首位患者为骨软组织肉瘤患者，于2023年11月至12月接受16次治疗。首次在同一天使用碳离子与氧离子束，切换顺利。患者在治疗结束次日出院，两个月后未见早期副作用。肉瘤适应条件见骨软组织肿瘤重离子治疗。
随后，QST医院于2024年11月启动针对无法手术的头颈部恶性肿瘤的多离子治疗I期试验（MULTI-ION-HN-I，jRCTs032240451）。根据2025年发表于BMJ Open的方案，单独或组合使用氦、碳、氧、氖离子，4周内分16次照射57.6–70.4 Gy(RBE)。最多18名患者参加，评估治疗开始后90天内的安全性，为更广泛应用积累依据。目前的标准治疗见头颈部癌重离子治疗文章。
设备正在缩小到什么程度？
QST将新一代重离子设备称为"量子手术刀"，并公开了各代目标（2026年1月更新）。最终目标是将整套设备纳入20米×10米，可安装在现有医院建筑内。设备变小后，重离子癌症治疗中心会更多，患者远行的负担也会减轻。
| 代次 | 尺寸（与第一代相比） | 核心技术 | 现状 |
|---|---|---|---|
| 第一代 | 基准（约60米×50米） | 碳离子专用大型同步加速器 | 1994年起在千叶治疗 |
| 第二、三代 | 约1/3 | 小型化加速器、旋转机架 | 日本各地设施临床使用中 |
| 第四代 | 约1/20 | 超导小型同步加速器、多离子照射 | 研发中，多离子临床试验进行中 |
| 第五代 | 约1/40 | 激光加速注入器、高温超导旋转机架、精密照射 | 关键技术验证阶段 |
关键在于超导磁铁。QST说明，使用无需液氦冷却的超导磁铁，可将目前直径约20米的同步加速器缩小到约十分之一。现有直径11米、长13米的旋转机架，目标是用高温超导磁铁把直径和长度各缩小约一半，使其能放入普通放疗室。与京都大学、东芝、高能加速器研究机构（KEK）合作的原型磁铁在约2.5特斯拉下稳定输送了碳离子束。激光加速注入器已演示可将约15米的直线加速器缩短到三分之一。旋转机架的临床结果见脉络膜黑色素瘤文章。
全球重离子癌症治疗中心发展到哪里？
国际粒子治疗协作组（PTCOG）统计，截至2023年底全球约有5.6万名患者接受碳离子治疗。2026年《国际粒子治疗杂志》（International Journal of Particle Therapy）刊登的国际白皮书也指出，已有超过5万名患者接受重离子治疗，其中日本贡献最大。日本各设施通过J-CROS共同登记积累证据，德国海德堡（HIT）、意大利CNAO、奥地利MedAustron则继续开展碳离子与氦离子研究。
| 地区·机构 | 最新动态 | 出处 |
|---|---|---|
| 日本QST医院（千叶） | 首例多离子治疗（2023年）、头颈部I期试验（2024年11月启动） | JAIF、BMJ Open |
| 美国梅奥诊所（杰克逊维尔） | 新癌症大楼2025年6月启用，计划2027年开始质子、2028年开始重离子治疗 | 梅奥诊所、佛罗里达州政府 |
| 法国Cyclhad（卡昂） | 以多离子治疗为目标的新设施 | IJPT白皮书（2026） |
| 欧洲HIT·CNAO·MedAustron | 碳离子与氦离子治疗和研究 | IJPT白皮书（2026） |
梅奥诊所于2025年6月在佛罗里达州杰克逊维尔启用了22.8万平方英尺的段氏家族大楼（Duan Family Building）。该楼设计为可对同一肿瘤使用质子和碳离子，梅奥自2019年起与日立合作。2026年4月《梅奥诊所杂志》介绍了医疗团队希望为胶质母细胞瘤、胰腺癌等难治癌症开辟新途径的目标。美洲首个重离子癌症治疗中心开业后，日本和欧洲积累的经验有望惠及更多患者。
现在去日本治疗需要准备什么？
不必等待新一代设备。目前日本7家设施均可提供重离子治疗，在前列腺癌、头颈部癌、骨软组织肉瘤、胰腺癌、肝癌、肺癌等多种癌症中已积累了成果。海外患者需先提交病历，由医院审查是否适合治疗。各医院接收外国患者的方式见日本医疗机构信息。
- 最近的诊断书和病程摘要（英文或日文翻译）
- CT、MRI、PET原始影像（DICOM光盘）及报告
- 活检病理报告
- 既往手术、化疗、放疗记录（放疗需含剂量记录）
- 最近的血液检查结果和正在服用的药物清单
重离子治疗费用因医院和癌症种类而异，海外患者按自费诊疗计算。各医院公布的金额及基准日期汇总在费用比较文章中。提供病历后，我们可协助确定先联系哪家医院以及大约需要停留多久。
常见问题
Q. 现在可以接受多离子治疗吗？
QST医院以临床试验形式开展，符合试验标准的患者可以参加，由医院审查病历后决定。即使不在试验范围内，现有重离子治疗也常常可以治疗同一种癌症。
Q. 新设备的效果会更好吗？
小型化和多离子技术的目标是让更多医院能够安装设备，并更好地保护正常组织。现有设备已在多种癌症中报告了良好结果，与其推迟治疗，不如先咨询现在可接受的治疗。
Q. 梅奥诊所重离子中心何时开业？
根据梅奥诊所和佛罗里达州政府的发布，质子治疗计划于2027年、重离子治疗计划于2028年开始。目前可在日本、欧洲、中国等现有中心接受重离子治疗。
Q. 费用会因设备类型不同而不同吗？
费用主要取决于医院、癌症种类和保险适用情况，而非设备类型。海外患者按自费计算，各医院公布金额及基准日期可在费用比较文章中查看。
相关文章
想知道能否接受重离子治疗以及费用吗？
我们协助准备日本医疗机构咨询并提供医疗口译。
免费咨询电话 +82-2-517-5117出处
- Quantum Scalpel project — QST (updated 2026-01-15)
- QST Begins Multi-Ion Heavy Particle Cancer Treatment — JAIF (2024-04-17)
- Ikawa H, et al. Multi-ion therapy for head and neck cancers: phase I protocol (MULTI-ION-HN-I). BMJ Open 2025;15:e098151
- Thariat J, et al. Clinical White Paper: Clinical Expansion of Carbon Ion Facilities Worldwide. Int J Part Ther 2026;19:101290
- PTCOG — Particle therapy facilities and patient statistics
- Mayo Clinic News Network — heavy particle therapy in the Americas (2025-06-11)
- State of Florida — Mayo Clinic Jacksonville carbon ion therapy program (2026-01-15)
- Mayo Clinic Magazine — Leading the Charge in Carbon Ion Therapy (2026-04)
本文为基于公开资料的一般信息，不能代替诊断或治疗。能否治疗由主治医疗团队判断。撰写：FTH编辑部