陽子線重粒子線は一般的に中枢神経系腫瘍、頭頸部腫瘍、腹部腫瘍、骨盤内腫瘍などの早期・中期の限局した腫瘍の治療に使用され、その効果はより優れている。 中枢神経系腫瘍：このような腫瘍を治療する場合、陽子重イオンが腫瘍部位に集中して貫通治療でき、周囲の正常組織に影響を与えず、中枢神経や症状に損傷を与えない。 頭頸部腫瘍：この種の腫瘍は他の臓器に近く、陽子線重粒子線治療により目や耳などの臓器への損傷を避けることができる。 腹部・骨盤内腫瘍：腹腔内や骨盤腔内に腫瘍があり、その他の影響範囲が広い患者に対しては、陽子重粒子線による腫瘍巣への強力な照射も治療目的を達成するために使用できる。 陽子重粒子線治療は放射線治療の一種であり、エネルギーレベルが高く、浸透力が強いという特徴があり、従来の放射線治療と比較して一定の利点がある。 この種の放射線治療は痛みを伴わない非侵襲的な技術であり、腫瘍細胞付近の正常細胞を傷つけることがないため、治療による患者への害が少ない。