การรักษาด้วยโปรตอนเป็นการรักษาทางการแพทย์ที่ส่งลำแสงโปรตอนเข้าสู่ร่างกายเพื่อทำลายเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อซึ่งมักเป็นเนื้อเยื่อมะเร็ง มันใช้รังสีไอออไนซ์และเครื่องเร่งอนุภาคเพื่อควบคุมลำแสงโปรตอนที่เนื้องอกมะเร็ง สิ่งนี้จะช่วยปกป้องเนื้อเยื่อที่อยู่ใกล้เคียงที่ดีขึ้นในขณะที่ทำลายมะเร็งซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นมะเร็งในสมอง, ดวงตา, กระดูกสันหลัง, ปอด, หัว, คอหรือต่อมลูกหมาก การรักษาโรคมะเร็งยังคงใช้เป็นหลักในศตวรรษที่ 21 ต้น แต่การรักษาด้วยโปรตอนก็กำลังศึกษาเพื่อประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นในการรักษาสภาพทางการแพทย์เช่นการเสื่อมสภาพ
ด้วยการทิ้งระเบิดของเนื้อเยื่อมะเร็งด้วยโปรตอนการบำบัดด้วยโปรตอนจะทำลายกรด deoxyribonucleic (DNA) ของเซลล์ เซลล์จำนวนมากมีความสามารถในการซ่อมแซม DNA ที่เสียหายของพวกเขา เซลล์มะเร็งจะแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วจนไม่สามารถซ่อมแซมได้ก่อนที่ยีนที่บกพร่องจะถูกส่งผ่านหรือก่อนที่เซลล์ที่เสียหายจะตาย
การบำบัดด้วยอนุภาคชนิดนี้ได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาทางการแพทย์มาตั้งแต่ปี 1950 ได้รับเลือกจากการบำบัดด้วยรังสีชนิดอื่นด้วยเหตุผลสองประการขึ้นอยู่กับชนิดและตำแหน่งของมะเร็งที่ผู้ป่วยมี ประการแรกเนื่องจากธรรมชาติของโปรตอนที่ให้พลังงานจึงทำให้ได้รับการรักษาด้วยรังสีโปรตอนในปริมาณที่มากขึ้น โปรตอนสามารถเข้าไปในร่างกายได้ในระยะหนึ่งตามปริมาณพลังงานที่มี การส่งรังสีในปริมาณที่สูงขึ้นไปยังก้อนเนื้องอกทำงานได้เนื่องจากโปรตอนนั้นมีการแปลเฉพาะที่จะสร้างความเสียหายต่อเซลล์รอบข้างได้มาก ต้องให้รังสีชนิดอื่นที่ขีด จำกัด ล่างเนื่องจากไม่สามารถควบคุมวิธีการรักษาด้วยโปรตอนได้
ประการที่สองรังสีสามารถให้ในขนาดปกติ แต่ในลำแสงแคบลงดังนั้นจึงไม่น่าจะเป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อและอวัยวะใกล้เคียง บางครั้งปริมาณการรักษาที่ไม่เพียงพอไม่ต้องกังวลกับแพทย์มากเท่ากับศักยภาพของการรักษาที่จะทำลายเซลล์อื่น ด้วยความสามารถในการ จำกัด กระแสให้แคบลงไปเป็นจำนวนมากของโปรตอนที่เน้นไปที่พื้นที่เฉพาะทำให้แพทย์สามารถลดความเสียหายที่อื่นได้
การรักษาด้วยโปรตอนมีหลายประเภทที่แพทย์สามารถเลือกให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับมะเร็งชนิดใดชนิดหนึ่ง การบำบัดด้วยอนุภาคที่มีประจุแต่ละชนิดนั้นทำงานคล้ายกัน แต่มีความแตกต่างในโปรตอนที่มีประจุและวัสดุที่ใช้ฉีด การบำบัดด้วยการจับโบรอนนิวตรอนเป็นการบำบัดที่ได้รับการทดสอบในต้นปี 2554 มันเกี่ยวข้องกับโบรอนที่ถูกฉีดเข้าไปในก้อนเนื้องอกแล้วยิงด้วยลำนิวตรอน นิวตรอนทำให้อะตอมของโบรอนแตกตัวทำลายเซลล์อย่างสมบูรณ์โดยแทบไม่ส่งผลกระทบต่อเซลล์และเนื้อเยื่อที่อยู่ใกล้เคียง การบำบัดด้วยนิวตรอนเร็วทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่ใช้เบริลเลียมที่ฉีดเป็นเป้าหมายแทนที่จะเป็นโบรอน
