质子放射治疗系统基本结构
（一）质子加速器
利用直流高压电场进行加速的加速器能量较低，利用感应涡旋电场进行加速的加速器只能加速电子。质子治疗需要较高能量的质子，只能由高频谐振加速器获得。一般来说，为使质子束能治疗深度为 3.0～30.0cm 的肿瘤，需要一台 70～230MeV 的质子加速器。
质子加速器类型基本是以下几种：1.同步加速器；2.回旋加速器；3.同步回旋加速器；4.直线加速器。
（二）能量选择系统
质子治疗时要根据肿瘤本身深度和厚度用不同能量的质子，而回旋加速器引出的质子流能量是固定的，因此要在加速器与治疗头之间有一个能量选择系统，这个系统由降能器与离子光学用的各种磁铁与测量元件所组成。当质子通过降能器时，降能器厚度大则降低的能量越大，故用不同的厚度就可以得到不同的降能。当加速器引出的230MeV 固定能量的质子进入能量选择系统，通过调节降能器的不同厚度，就可以在输出端得到从 70MeV 到 230MeV 连续可调的不同能量的质子流。
（三）束流运输系统和旋转机架
束流运输系统的任务是将加速器产生的质子束送到患者的治疗部位附近。沿着束流运输管道安放着四极磁铁、偏转磁铁、导向磁铁、束流测量设备和真空设备。四极磁铁的任务是对质子束进行聚焦。偏转磁铁的任务是改变束流的方向。导向磁铁的任务是纠正质子束在系统安装时产生的偏离。
患者在治疗室中往往需要用较长时间进行定位，为了充分利用加速器的束流，质子治疗装置通常配置多个治疗室，各个治疗室在照射时间上相互错开。治疗室分为固定束治疗室和转动束治疗室，转动束治疗室中配有旋转机架，它们能环绕卧姿患者进行转动，以便质子束从不同方向对靶区进行照射。
从加速器引出的质子束先进入主束线，然后根据需要转入不同的支束线进入治疗室。主束线和支束线的交界处配置偏转磁铁改变束流方向，这种偏转磁铁又称为开关磁铁。(https://www.daowen.com)
（四）治疗头和定位准直系统
为将加速器引出的束流扩展成较大且均匀的质子流，覆盖所有肿瘤横向面积，需要有一个束流配送系统。为了将质子流形成一个扩展布拉格峰，能照射到肿瘤的整个纵向深度，需要有一个束流能量调制器。所有这类专用功能的部件，共十多种都装在治疗头内。例如：
1.降能器：用于较大幅度降低质子能量，常用的降能器是一个石墨柱体，外加不锈钢壳作为保护。2.转动调制器：用于质子束的射程调制。3.二进制调能器：用于射程细调。4.射程补偿器：确保扩展Bragg峰后沿恰好落在靶区后方边界上。5.散射系统：目前运用最广泛的束流扩展系统，其中单散射系统只适用于照射野很小的情况，大量应用的都是双散射系统。6.准直器：用于限制照射野，一般配有射程监测器监测质子射程。7.定位系统：用于使质子束精确地辐射在肿瘤病灶部位。
（五）其他系统
1.剂量验证系统：为了确保在治疗时的真实质子治疗剂量参数达到治疗的规定要求值，同时保证安全和疗效，必须有一套剂量验证系统进行治疗剂量的实时监测。
2.治疗计划系统：本质是一个专用于质子治疗的软件，医生根据患者的有关诊断信息，用这个软件来制订患者的治疗方案，并确定设备运行参数。
3.治疗控制系统：将质子治疗系统中各个独立完成某一特定功能的设备相互连接在一起，通过专用应用软件按治疗要求使所有设备协调地进行工作。
4.治疗安全系统：用于保证患者和医务人员不受辐射伤害。