目前治疗肺癌的方式依然以外科手术治疗、放疗、化疗为主。约有64%需要立即接受放疗，剩下的患者里也有约30%在10个月内要接受放疗。放疗和手术都属于局部治疗，当肿瘤范围确定，转移个数有限时，效果比较好。随着放疗技术的不断更新换代，放疗也发展出了调强放疗、立体定向放疗、伽玛刀、质子重离子治疗等。

质子或重离子经由同步加速器加速至约70%的光速时， 这些离子射线被引出射入人体， 在到达肿瘤病灶前，射线能量释放不多，但是到达病灶后，射线会瞬间释放大量能量，形成名为“布拉格峰”的能量释放轨迹，整个治疗过程好比是针对肿瘤的“立体定向爆破”，能够对肿瘤病灶进行强有力的照射，同时又避开照射正常组织，实现疗效较大化。

当选用传统放疗治疗肺癌时，难以把控的是确定有效放射剂量，同时不对周边健康组织造成损害。因此，越来越多的肺癌患者选择质子治疗，医生能够确切定位肺癌，以便提供效果很好且准确的质子束剂量。减少正常肺部组织放射性辐射非常重要。质子治疗既可以增加聚焦在肺癌部位的辐射剂量，而不增加正常肺部组织损伤风险。减少骨髓暴露辐射和与治疗相关的疲劳。此外在必要时，质子治疗期间或之后仍可进行加强化疗。