重粒子线自1994年首用于临床以来，已成为国际医学界公认的最为先进的癌症治疗方法。重离子治疗肿瘤具有独特的物理和生物优势：重离子能量沉寂在射程末端区，对沿途健康组织损伤小；治愈率高，可有效杀死乏氧肿瘤细胞，不存留肿瘤核；定位精度高，可对人体深部肿瘤实施精确治疗，对肿瘤周围的健康组织损伤很小；可三维扫描治疗、实时监控，便于准确定位、适形照射和控制剂量；治疗剂量小，不需要辅助药物，至今没有观察到明显的副作用；每次辐照时间较短，无痛苦感，患者日常活动不受影响；治疗周期短，疗程4—20次(天)。

        由于重离子线对癌细胞的致死效应很强，实现了平均单次照射剂量高、照射次数少的可能性。 短期照射是重离子线治疗的一大特点。根据日本放射线医学综合研究所的统计，全部患者的平均治疗期间为3周，比一般的X线治疗（6-7周）要短。特别是肺癌和肝癌，实现了1-2次 /1-2天的超短期治疗。子宫恶性肿瘤约为5周，颈部恶性肿瘤、骨软组织恶性肿瘤、前列腺癌约为4周。治疗时间短这一特点，为患者能早日恢复日常生活提供了极大的帮助

        日本拥有重粒子技术开展最早、治疗病例数最多、临床经验最为丰富的重粒子加速器中心。日本目前有3家开展重离子治疗的病院，其中“放射线医学综合研究所重粒子治疗中心”接受海外肿瘤患者治疗。

        重粒子适合治疗头颈部肿瘤(鼻及面部等耳鼻科)、头盖底肿瘤、非小细胞肺癌、纵膈肿瘤、肝癌、胰腺癌、肾癌 、前列腺癌、子宫颈癌、转移性肿瘤、软骨部肿瘤。第一期肺癌及早期肝癌只要1至2次照射即可完成治疗，骨瘤虽要照射16至20次，也只有X射线次数的一半。每次照射治疗只有约1至2分钟，无任何疼痛感，基本上没有任何感觉。

        以照射治疗16次为例，每周4次，4周完成。从病人到日本医院后从做各种检查(血常规检查、CT检查、核磁共振检查、包括昂贵的PET检查等)到制作固定具(因重粒子放射治疗时病人不能动)等各种准备大约需要2周时间，因医院希望治疗完后留住2周观察并评估治疗效果等，这样全部治疗需要2个月时间。