筑波大學於1983年在國內最早開展質子線治療的臨床研究，本院的質子線醫學利用研究中心於2001年9月開業，是國內唯一的大學醫院的質子線治療設施。包括中心開設前的高能加速器研究機構的治療在內，本院已治療病例數約達3,000例。其中最多的是肝癌，近1,000例，其次是肺癌、前列腺癌。現在已成為國際標準的“呼吸同步放射治療法”是本中心開發的照射方法，這一技術的問世使得對肝癌和肺癌進行質子線治療成為可能。
下面介紹實際開始質子線治療的大致流程。
為了精準地將質子線照射到腫瘤病灶上，進行質子線治療需要根據患者的具體情況制定治療方案，製作固定身體用的器具和照射器具等做好準備工作。
一、初診診視：醫生根據患者帶來的介紹信和影像數據以及診視，掌握病灶和患者身體的總體狀況，研討質子線治療是否是患者的最佳選擇。初診當天會進行診視並根據需要安排檢查。醫生會向患者淺顯易懂地就病情和治療方法進行說明，同時也仔細問詢患者的狀況，進行綜合判斷。也可能會不建議進行質子線治療，具體視病情而定。
向患者淺顯易懂地就病情和治療方法進行說明，讓患者能充分理解。
二、為治療做準備 約7至10天：決定接受質子線治療後，進入治療開始的準備工作。在準備期間要來醫院2次左右，配合準備工作。
為了不因在質子線照射中患者身體移動而造成照射位置偏移，要根據每個患者的體形制作專用的固定器具。製作固定器具的時間只需1至2分鐘。
固定器具製作完成後，讓患者裝上固定器具拍攝用於制定治療方案的CT圖像。
由主治醫師和醫學物理師根據患者的病情，用計算機計算質子線的照射角度、深度、劑量和次數等，制定具體且嚴謹的治療方案。
治療方案制定後，主治醫師、其他醫師、醫學物理師、放射技師和護士進行研討，所有參加研討會的醫護人員就治療方案是否切實可行進行討論和審核，並對治療中的患者的治療方案的更新和新患者的病情等進行信息共享。研討會每天早晨進行。
每天早晨召開研討會，全體醫師對各位患者的治療方案和治療經過進行審核，共享信息。
主治醫師和醫學物理師根據病灶狀態制定治療方案。決定詳細的照射劑量和次數。
2-4 製作照射器具：為使質子線準確照射於病灶，根據患者的病灶量身定製兩個形成照射形狀和進深的照射器具“準直器”和“補償器”。
在照射控制室，放射技師們正在調整質子線的劑量，檢查是否正常照射。
將準直器和補償器設置於專用的裝置上，照射質子線，測定劑量和分佈。確認測定結果與治療方案沒有出入，在準備到位的階段正式進入治療。
終於要開始質子線治療了。
在治療期間，從週一到週五*¹天來醫院照射質子線。
照射次數和時間根據每位患者的病情而定。
用X光片確認準確的照射位置
為了能精準照射質子線，拍2個方向的X光片確認位置。
為了提高質子線照射精度在照射口設置兩個重要的照射器具
根據病灶形狀製作的決定質子射束輪廓的準直器（右）和將質子射束對準病灶進深的補償器（左）。將這兩個器具裝在照射口前。治療期間隨著病灶逐漸變小，這些器具都要重新制作。
運用筑波大學開發的呼吸同步照射系統更精準照射
人呼吸的時候，橫隔膜會上下運動（3至4公分），與此相隨肝臟和肺也上下活動。為了不受呼吸的影響，每次都照射在同一位置，筑波大學開發了呼吸同步照射系統。將激光傳感器放在患者腹部，檢測動態，預計照射時機，只在該位置照射質子束。
治療時間為15至30分鐘
照射中不會感到疼痛等不適。照射本身每次1至3分鐘左右即結束，加上確認位置等一般要15至30分鐘左右。
為了不使身體移動，照射中患者躺在按自己體形制作的固定器具上。
（有些患者還要裝上頭部固定器具。）
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