据厚朴方舟了解，质子是原子核中发现的带正电荷的粒子。质子治疗中使用的质子来自于其电子的氢原子的剥离。当质子与癌细胞中的电子相互作用时，他们将能量传递给电子，使他们离开原子，并经历了一系列的相互作用(电离事件)，导致癌症细胞的基因受损。

质子束破坏了癌细胞核酸DNA键，也就破坏了其细胞功能，包括分裂或增殖的能力。癌细胞修复分子抗损伤的能力比正常组织中的细胞常差。结果，癌细胞遭到长久性损伤并随之死亡。

传统的放射治疗方法会影响到到达癌肿的所有路径，所以医生必须限制给肿瘤的剂量，以减少对周围健康组织的伤害。采用质子治疗，质子束被加速后获得特定的能量，进入到体内深部癌肿组织后减速然后释放出特定的能量。

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质子进入人体呈低剂量辐射，以极高的速度进入人体，在体内与正常组织或细胞发生作用的机会极低，当到达癌细胞的特定部位时，速度突然降低并停止，释放大能量。与X射线束相比，质子束具有“低入口”(从表面的皮肤到肿瘤的前面)，高剂量设计，以覆盖整个肿瘤，质子束穿透并没有“出口剂量”。质子束超透肿瘤的综合效应对靶向肿瘤具有更大的精度和更有效的辐射剂量。质子治疗的精准性是小于1毫米以内。。

(电磁)铅笔束扫描

笔形波束扫描，也被称作点扫描，它能够治疗较复杂的肿瘤，同时保留健康的组织，和保证关键结构不被碰触。强大的扫描磁铁引导成千的超细质子素，从多个方面向肿瘤组织照射，在正常组织周围产生一个“U”形，在整个治疗中避开敏感的区域。复杂精细的治疗计划使得质子在肿瘤精准的三维尺度中释放能量。放射治疗后的副作用显著减少，因为射线被局限于肿瘤组织，健康器官得以保护。