普通放疗的X线一进入人体内，线量会随深度越来越弱，效果效果也越来越差。非但不能有效地照射到体内较深的癌细胞，而且伤害了到达之前的正常细胞。使病人既痛苦，且效果不佳。与之对比的重粒子(重离子)放射线在到达癌细胞之前基本上没有杀伤力，但一到达癌细胞时顿时会发挥很大效果，非常适用与身体深处的癌症治疗。
质子线与重离子线都属于粒子线，它们在身体表面的照射线量较少，而在放射线停止部位附近的线量最多。特别是重离子线与质子线相比，其在物质内的散乱情况更少，因此可以更加拉大癌组织及周边正常组织照射线量的差距(即更为集中地照射癌组织、减少对正常组织的照射)。此外，与质子线或其他放射线相比，重离子线所能引起的生物效果(即对细胞所产生的影响)更大。
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