未来的挑战在过去的十年中，人们对质子和碳离子产生了相当大的兴趣，试图提高放疗效果。考虑到中国的实际情况，有必要加强医学物理师的人才培养，开发先进的放疗技术和配套设备，如旋转机架。各大粒子治疗中心应协调和整合各种社会资源，尽快推动市场应用。在中国，粒子放射治疗呈现出小样本量和高异质性的特点。由于收集流行病学数据所需的时间较长，应建立一个协调一致的多中心国际协会，对带电粒子放射治疗患者进行长期随访。中国质子和重离子治疗方面已经走在世界前列，并在癌症治疗方面取得了一些令人鼓舞的成果。目前，中国的五个质子或重离子治疗中心只擅长少数类型的癌症，需要长期探索和优化使其他类型的癌症治疗达到最佳治疗效果。中国癌症发病率与欧美和日本有很大的不同，乳腺癌的发病率在全球排名第一，但在中国排名第四，次于肺癌、结直肠癌和胃癌。因此，中国的质子和重离子医疗机构应该更关注常见癌症类型，积极探索新的治疗技术。早期的数据表明，碳离子放疗可以提供良好的局部肿瘤控制率和总体生存率，后期并发症的发生率也可接受。此外，中国粒子治疗中心与世界上其他粒子治疗中心相同，也面临一些挑战，例如治疗后需要对患者进行长期随访，以便与其他常规治疗方法进行比较，突出粒子治疗优势。
讨论和结论中国是世界上人口最多的国家，新发癌症病例和死亡人数均居世界首位，但在中国运行的PT和CIRT中心数量非常少。在中国，早期的PT和CIRT结果是令人满意的，但需要谨慎地解释这些数据。国内目前缺少对IMRT、PT和CIRT三种放疗方法的治疗效果进行比较分析的文章。研究人员和医生在探索PT和CIRT的优势方面还有很长的路要走。
用碳离子处理的肿瘤细胞会增加对几种化疗药物(卡铂、紫杉醇和依托泊苷)的敏感性。到目前为止，有几个关于化疗和PT或CIRT联合使用的临床试验。在SPHIC注册了一项临床试验(NCT02801487)，主要评估CIRT与顺铂同时治疗局部复发性鼻咽癌的疗效。此外，不同肿瘤部位的放疗分割以及化疗和放疗的序贯治疗对治疗效果也很重要。在中国也是如此，需要更多的临床试验来确定最佳的分次剂量和治疗顺序。放疗与免疫检查点阻断剂(ICB)联合辅助具有不错的疗效。在ClinicalTrials.gov上搜索“放疗加免疫治疗”得到217个结果。事实上，放疗不仅对肿瘤细胞有直接的杀伤作用，而且还能重新编程肿瘤微环境，发挥有效的抗肿瘤免疫反应。放疗结合免疫治疗的新治疗策略在各种肿瘤模型上都取得了显著疗效。初步的临床试验表明，这种新治疗方法治疗转移性实体瘤患者，特别是乳腺癌、前列腺癌和NSCLC患者，具有良好的效果。因此，将放疗和免疫治疗联合是提高患者生存率的重要策略。我们有理由相信，在未来的几年里，放疗和免疫治疗联合的临床试验将在中国开展起来。
尽管粒子放疗是一种充满希望的治疗方法，但成本效益比是一个亟待解决的问题。重离子可改善放射线耐受产生的适应证，特别是乏氧肿瘤的临床效果，但碳离子设施的成本大约是质子设施的2~3倍。建设CIRT中心很复杂，设施的设计应考虑治疗方法、所需房间的数量、机架的选择以及每年预期治疗的分次数或患者数量。为了最大限度地发挥PT和CIRT的优势并将成本降到最低，物理师和医生应加强合作，更加关注物理技术、束流递送系统和治疗技术。在中国，许多改进已经在进行中。最近，IMP开发了一种用于移动靶区治疗的可变的基于周期的呼吸引导方法，这将提高CIRT治疗的效率和随呼吸移动器官的精度。此外，一种快速的三维重新扫描方法使三维扫描的速度比传统系统快100倍左右。图像引导放射治疗(IGRT)利用实际治疗方案的成像位置来指导照射，进一步提高了准确性和安全性。因此，这两项先进技术是中国未来研究和发展的重点和难点。为了更方便地对患者进行全方位RT，IMP还在开发超导旋转机架，以尽可能地减少设备所占面积。
在不同的放疗方式中，需要增加对患者治疗计划的比较研究，以评估不同治疗方式的潜在好处和局限性。此外，已经有一些基于细胞和动物的临床前研究表明，超高剂量率(FLASH)照射可以减少对正常组织的损伤，同时保留了治疗肿瘤的能力。由于传统的治疗设备无法满足FLASH放疗的技术和安全要求，目前国内还没有关于FLASH放疗的公开报道。但是，随着FLASH放疗在首例肿瘤患者身上的成功应用，相信未来也会关注新放疗技术的发展。
随着全基因组测序技术的发展，个性化治疗的时代已经到来并延伸到放疗。越来越多的证据表明，基因突变与肿瘤的放射敏感性密切相关。为了最大限度地提高患者的治疗效率并节省资源，我们应该考虑检测患者的基因突变。
在过去的30年里，中国的医疗保健系统，特别是放射肿瘤设备及其使用有了明显改善，但设施和劳动力的短缺仍有待改善。除了设施数量和质量迅速增加外，放射肿瘤学和医学物理师的培训(放射肿瘤学住院医师项目)也有所改善。自2016年起，不可切除的肉瘤成为日本国家医保中唯一涵盖CIRT的肿瘤类型。目前在中国，粒子治疗的费用由患者自己承担，有望在不久的将来被国家医保范围覆盖。目前，SPHIC采用的是与商业保险合作的方法。
由于设施太少，缺少比较质子与碳离子的前瞻性和随机临床试验。同时，由于世界上的CIRT机构数量较少，对不同癌症部位采用CIRT进行治疗的多机构分析研究也很罕见。在中国可以参考多机构分析来证明标准和平均治疗效果。目前，有几个来自多机构的回顾性研究来评估质子或碳离子放疗的疗效和安全性。比较IMRT、PT和CIRT的随机对照试验需要非常大的样本量来显示局部控制和/或毒性的显著差异。因此，于2007年启动多中心国际放射肿瘤学合作比较(ROCOCO)对多个原发肿瘤部位进行虚拟临床比较试验。此外，肿瘤放疗的物理师应根据多机构分析，对特定的肿瘤个体采取最佳的模式。
