Radioterapia regionu głowy i szyi jest jedną z najbardziej wymagających zarówno dla pacjenta, jak i lekarza. W tym obszarze znajduje się zbyt wiele narządów wrażliwych na promieniowanie, które mogą zostać uszkodzone, a do zniszczenia nowotworu potrzebne są wysokie dawki.
Standardowa radioterapia nie zawsze radzi sobie w takiej sytuacji. Nowotwory obszaru głowy i szyi występują w pobliżu wielu struktur krytycznych, które mają znacznie ograniczoną tolerancję na promieniowanie jonizujące (rdzeń kręgowy, ślinianki, pień mózgu, drogi przełykowe, oczy, nerw wzrokowy itp.), dlatego często podczas radioterapii fotonowej nie można zastosować odpowiedniej dawki promieniowania bez uszkodzenia tych organów.
Można zauważyć, że wiązka protonów napromieniowuje tylko tzw. obszar docelowy (obszar, w którym zlokalizowany jest lub był guz), tj. promieniowanie jest kierowane prawie wyłącznie na tkankę, która jest dotknięta chorobą. Z kolei promieniowanie fotonowe, ze względu na swoje właściwości fizyczne, znacząco wpływa również na otaczające zdrowe struktury.