对于外行人来说，如果发现乳房、前列腺、肺或结肠有肿块，那么手术切除就是最好的治疗方法。但癌症往往会扩散，这是大多数癌症中生命的主要威胁，并且手术不是解决方案。

现代癌症治疗依赖于化学疗法，“智能”药物，抗激素疗法和免疫疗法，这四种疾病都具有靶向癌症的能力，我们将它们称为全身治疗。如果它们是完美的，那么就不需要手术或放疗，不幸的是，它们不是。

除手术外，放疗是“局部”治疗的主要替代方案，例如早期喉癌可以治愈而不会失去声音。目前，放疗依赖于高能X射线（光子）。在放射治疗中，我们使用更高电压的光束，并且X射线的剂量对于正常组织是有害的，这一点对儿童癌症领域更重要，因为晚期生长障碍和晚期第二次癌症的诱导是一个大问题。

那么解决方案是什么？

质子束放射治疗是最激动人心的新发展，当带电粒子束进入患者时，它开始与组织相互作用并沉积电离剂量，这使其减慢，更可能进一步相互作用并沉积更多剂量。剂量沉积在一定深度，并且在质子束的范围末端（称为布拉格峰）大量聚集，并且没有剂量超出这个深度范围。当然，癌症是在这个布拉格峰值范围内。

此外，为使高剂量递送的沉积更紧密地符合（通常是不规则形状的）癌症的限制和更快的递送（具有更快的能量变化）的能力，基于直线加速器的质子治疗开始采用回旋加速器作为基础方法。

虽然就杀死癌细胞而言，质子治疗可能与基于X射线/光子的放疗大致相同，但最小的附带损伤是一个巨大的优势，何况是允许治疗团队将剂量升级为癌症本身，从而增加治愈率。

质子治疗系统的建立，世界领先的癌症专家之一的Nick Plowman博士甚至提出，“我们可以预见质子治疗方法可以取代全世界所有传统放射治疗方法。但它还有很长的路要走，不过在治愈癌症的斗争中，这已经是一个激动人心的时刻。”