粒子射线放疗（PBRT）是基于质子和重离子（目前临床以碳离子为主）射线的放疗技术，通过扩展Bragg峰实现卓越的剂量分布，实现靶向肿瘤部位并保护周围正常组织，从而提供精准的肿瘤治疗。在生物效应方面，质子射线的相对生物效应（RBE）为1.1，略高于光子射线；而碳离子为高传能线密度射线，RBE一般为2~3，针对放射抗性和乏氧肿瘤更具优势。PBRT临床应用包括单线束放疗和混合线束放疗，后者综合不同粒子的优势，是肿瘤治疗研究的重要方向。目前PBRT仍面临着众多挑战，技术上如运动靶区、剂量的不确定性，因此需要呼吸门控和自适应计划等先进技术；临床上，有限的随机对照试验（RCT）限制了PBRT的临床验证。现有的RCT研究，如美国MD安德森癌症中心的研究，虽观察到PBRT的获益，但也表明仍需进一步研究来确认其长期疗效和安全性。未来的研究除将PBRT与光子治疗进行比较外，还应探索将PBRT与免疫治疗等全身治疗相结合的治疗获益。回顾PBRT的临床实践和研究概况，并进一步讨论其在肿瘤治疗中的成本效益，有助于为读者提供全面的理解，推动PBRT在肿瘤治疗中的发展和应用。