Úspěšnost léčby nádorů CNS radioterapií je závislá na biologické povaze onemocnění, předchozím provedení chirurgického výkonu a aplikované dávce záření. Ozařování oblasti centrální nervové soustavy patří k nejnáročnějším jak pro pacienta, tak pro lékaře. V této oblasti se nachází příliš mnoho struktur citlivých na záření, které mohou být poškozeny. Zároveň je ke zničení nádoru potřeba použít vysokých dávek. Standardní (fotonová) radioterapie tuto situaci není schopna vždy vyřešit kvůli nepřiměřenému riziku poškození rizikových, často životně důležitých struktur, které se nachází v blízkosti nádoru. U některých nádorů, např. nádorů báze lební, není chirurgická léčba téměř nikdy není kompletní.
Protonová léčba umožňuje dodat potřebnou dávku záření do oblasti nádoru, a tím přispívá k jeho lepší kontrole a zvyšuje šance pacienta na vyléčení. Výhody protonové léčby při ozařování nádorů centrální nervové soustavy jsou:
Je patrné, že protonový svazek ozařuje pouze tzv. cílový objem (oblast, kde se nachází nebo nacházel nádor), tedy záření je směrováno takřka výlučně jenom do tkáně, která je postižená. Naopak fotonové záření díky svým fyzikálním vlastnostem zasahuje významně i okolní zdravé struktury.
