تعتبر أيضًا الأورام المعروفة بـ " المقاومة للأشعة" من دواعي المعالجة باستخدام البروتونات وذلك بسبب ضرورة استخدام جرعات إشعاعية عالية من أجل ضمان السيطرة على الأورام، لا سيما إن كانت المنطقة المستهدفة قريبة من أعضاء ضعيفة التحمل.
يتم بحث دواعي الاستعمال في كل حالة على حدة من خلال الاستناد إلى الملف الطبي الكامل وقياس الجرعات المقارن. وتتم الموافقة على القرار في الاجتماع التشاوري المتعدد التخصصات (RCP) المتخصص.
من المزايا الرئيسية الخاصة بالعلاج بالبروتونات الحد من السموم الموضعية والحادة والمتأخرة، والعواقب الوظيفية (السمعية، وفي الغدد الصماء والمعرفية) بالإضافة إلى التقليل من المخاطر المسببة في الإصابة بالسرطان على الأمد البعيد جدًا.
بما أن العلاج بالبروتونات علاج مبتكر، فإن دواعي الاستعمال ما زالت قيد البحث من أجل تعزيز مستوى إثبات فائدة هذا النوع من العلاج. لذا يدعا المرضى بشكل متكرر إلى متابعة العلاج في إطار بروتوكول بحث سريري.بالإضافة إلى ذلك، يتم البحث عن العديد من دواعي الاستعمال الجديدة المتعلقة بالأورام الأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة الأمريكية، ويمكن اعتبارها دواعي استعمال مُحتملة في السنوات الخمس القادمة (مجموعات فرعية من المرضى المصابين بالأورام في البروستاتا والرئة، وفي الثدي وفي المريء
