目前50%~70%的肿瘤患者需要接受放射治疗，2000年WHO统计全球癌症治愈率45%，其中手术占22%、放疗占18%、化疗占5%，2005年WHO统计全球癌症治愈率55%，其中手术贡献49%、放疗贡献40%、化疗贡献11%，质子刀放疗应用于儿童肿瘤的哪些方面呢？
质子刀放疗在儿童中应用毒性较常规放疗小且治疗后状态好。儿童的实体肿瘤占据癌症总数的1-1.5%，其中多的是中枢神经系统的肿瘤。此外还有成神经细胞瘤、肾母细胞瘤、眼癌及来源于结缔组织的肿瘤（如：横纹肌肉瘤、尤文氏肉瘤、骨肉瘤）。
质子治疗中心对于儿童肿瘤会诊提供不同领域的主任紧密协作（儿科主任、神经外科主任、麻醉科主任、计划室主任等等）来进行靶区的勾画、治疗区域的剂量以及关键结构、照射时间等等，用于减少副反应伤害。
质子刀放疗通常是治疗儿童实体肿瘤的首 选，因为它对健康组织的辐射较少，这有助于预防严重的并发症，短期和长期副作用较少。右图显示了在治疗常见的儿童成神经管细胞瘤时，质子与X射线辐射形式之间的辐射剂量的差异。对于成神经管细胞瘤的儿科患者，质子治疗对心脏，肺和腹部的辐射较少。对这些关键器官的较少辐射降低了患者在治疗后数年会出现不良反应的可能性。
