治疗原理：中子刀的全称是锎252中子源自动遥控式后装治疗系统。它是一种融核物理、核医学、放射生物学、自动化控制、计算机软件等多门类学科为一体，以治疗人体腔道或管道内肿瘤为主的大型现代化高科技放射治疗设备。锎252发出的中子射线能有效克服伽玛射线和X射线对恶性肿瘤内乏氧细胞不敏感的缺陷，其生物效应比深部X线、钴-60、加速器等普通射线强2至8倍，照射后没有或很少有亚致死性损伤修复，也没有潜在致死性损伤修复，复发率低。具有强大的直接杀死肿瘤细胞的作用，因而放射敏感性较差的肿瘤以及中晚期及复发的肿瘤经治疗后仍能取得比常规治疗更好的疗效。其利用锎252中子源作为治疗放射源，通过远距离遥控手段，自动将中子源经特制的施源器准确的引导并送达肿瘤部位，按照治疗计划系统预先所精确规划的治疗方案，对肿瘤组织局部实施大剂量照射，达到最大程度的杀灭肿瘤组织和保护正常组织的目的。
锎中子治疗的特点：锎中子治疗是一种放射治疗，它和传统放疗不同的是其利用锎252发出的中子射线，无论直线加速器发出的X射线还是钴-60、铱-192发出的伽玛射线都是光子射线，是低LET（传能线密度）射线，RBE（相对生物效应系数）值低，它照射肿瘤细胞所产生的电离稀疏，生物效应较弱，因而对肿瘤细胞的杀伤力也相对小。而锎252发出的中子射线是高LET（传能线密度）射线，RBE（相对生物效应系数）值高，它照射肿瘤细胞可产生密集电离，生物效应强，对癌细胞杀伤力大，照射后肿瘤细胞没有或很少有亚致死性损伤修复，也没有潜在致死性损伤修复，因此根治的可能性大，治愈率高。
恶性肿瘤因其无节制的生长，又缺乏正常的血管结构，造成供血不足及缺氧以至坏死，因此恶性肿瘤几乎都会缺氧。而肿瘤组织内的乏氧细胞对传统的伽玛射线和X射线抗拒，用伽玛射线和X射线放疗不敏感，因此是目前放疗效果不佳，治愈率低的主要原因之一。而锎252发出的中子射线OER（氧增效比）较低，对肿瘤组织内乏氧细胞的依赖性小，对乏氧和有氧细胞都很敏感，因此抑癌能力强，治疗效果佳，尤其是对于中晚期恶性肿瘤。实验表明，锎252的生物效应是伽玛射线的3至7倍，对于肿瘤内的乏氧细胞，锎252中子射线比伽玛射线节省近一半的放射剂量，从而在提高肿瘤治愈率的同时可减少正常组织的放射损伤。
锎252中子射线对处于细胞增殖周期不同时期的肿瘤细胞的放射敏感性差别较小，对各期肿瘤细胞都敏感，有利于对腺癌或特殊病种癌细胞的杀伤。
中子刀的基本构成：
中子源：采用俄罗斯生产的锎252源；
屏蔽体：主要是用作中子源的储存和射线屏蔽，以保障医生和患者安全的防护装置；
主机：主要有机头和传动部件构成，传动系统由两套完全对称的机构组成。一套用以模拟治疗，以探测送源通道是否畅通及检测设备工作状态是否正常，确认无误后收回模拟源，然后用另一套相同机构送出真源，实施治疗。
施源器：一种用来容纳源体并引导放射源进退方向的特制管容器，治疗前由医生插入或置入病灶部位。主要用于治疗中引导中子源的进退方向。
电气控制系统：主要包括放射源驱动系统、同步摄像监视系统、双向对讲系统、控制计算机、控制操作面斑、安全连锁装置及紧急故障处理装置。主要用于治疗过程的控制。
治疗计划系统：包括计算机工作站硬件系统和专用的中子刀治疗计划软件系统。主要用于治疗剂量计算和治疗方案的规划。
中子刀治疗适应证：中子刀治疗的适应证目前经临床确认有良好疗效的癌症种类主要有以下几种：子宫颈癌、子宫内膜癌、阴道癌、直肠癌、食道癌以及某些体表肿瘤、黑色素瘤等。
中子刀的临床疗效评估：迄今美国、俄罗斯、日本、英国等国家已用锎中子治疗病例数千例，肿瘤部位包括头、胸、盆腔、四肢等，其中以妇科恶性肿瘤和头颈部肿瘤占大多数。国外大宗病例长期疗效观察统计结果表明：二期和三期子宫体癌治疗后5年生存率84.3%，10年生存率71.1%；二期和三期子宫颈癌治疗后5年生存率72.7%，10年生存率66.4%；下唇癌治疗后5年生存率87.1%，10年生存率82%；舌癌治疗后5年生存率48.2%，10年生存率36.5%；皮肤及软组织肿瘤治疗后5年生存率77.8%，10年生存率61.1%；国内重庆第三军医大学附属大坪医院、南京医科大学附属二院等用中子刀治疗数百例病例，治疗后1年肿瘤局部控制率达100%，1年生存率达100%，没有或极少有放射性副反应如放射性膀胱炎、放射性直肠炎等。长期疗效在进一步随访总结中。以上数据表明：中子刀治疗不仅可以使肿瘤消退，而且可使相当多的患者治疗后不再复发，达到治愈。
中子刀治疗的安全性：中子刀治疗过程安全、无痛苦，不开刀、不流血、不用全身麻醉，整个治疗过程中患者完全清醒，治疗过程由计算机控制，整个治疗过程完全自动化、程序化。治疗本身对病人健康影响很小，对病人的体质要求不象手术那样苛刻，年龄大、身体弱或有其它明显手术禁忌的患者一般情况下均可耐受中子刀治疗。以治疗宫颈癌为例，治疗前的定位操作相当于放置节育环的操作，而在真正治疗时，病人只需平卧在治疗床上休息，可欣赏音乐和电视，治疗既可在病人不知不觉中自动进行，病人没有任何不适感觉。每次治疗大约需要1小时，一般每周治疗一次，全程治疗大约需要一个月。视病人病情可在门诊治疗，也可住院治疗。由于中子刀采用的是近距离治疗的内照射方式，放射源紧贴病灶部位，因此几乎不产生射线穿透路径的损伤，大部分吸收剂量给予了肿瘤组织，予以肿瘤组织以毁灭性杀伤，周围正常组织的吸收剂量很小而得以保护。从而达到治愈率高而并发症少的效果。
应用前景：锎中子后装治疗作为传统伽玛后装治疗技术的重大进步和替代，因其所特有的生物学效应优势以及近距离腔内治疗的特点，在腔道或管道恶性肿瘤的治疗方面必将发挥重要的作用，与其它治疗方式相结合的综合治疗将进一步提高肿瘤治愈率，降低肿瘤复发率，减少并发症，改善生存质量，为广大癌症患者解除病痛，创造较好的社会效益和经济效益。国外权威专家称：“对于肿瘤的放射治疗而言，二十世纪是X射线的世纪，二十一世纪将是中子的世纪”。
