之后美国首先启用了专为医院设计的质子治疗装置，此装置体积小，费用也明显减低，可以治疗全身各部位肿瘤，正式宣告质子治疗进入临床医学领域。根据国际粒子治疗协会公布的材料，目前已有多个国家的质子治疗中心开始运行，并已治疗了患者5万余例。
临床上在发现X射线后不久，放射线就用于了肿瘤治疗，到目前已经有一百多年的历史了。当肿瘤在其早期阶段或者比较局限的时候，手术和放射治疗等局部治疗为主要治疗手段；当肿瘤局部扩散或远处转移时，不适于手术治疗，化疗和放射治疗可以提供相对好的治疗效果。
随着对肿瘤认识的提高，和肿瘤治疗手段的发展，人们不但要求肿瘤得到有效控制，而且要求生存质量要高。美国临床肿瘤协会也曾介绍到，将提高肿瘤病人生存质量、保留病人器官功能，作为一个很重要的议题讨论。
本着这样的治疗目标，放射治疗在肿瘤治疗中的地位在不断变化，尤其是地位提高了。例如几十年前手术治疗，在头颈部肿瘤治疗中起主导地位，目前放化疗结合在保留器官功能方面起到了重要作用。还有就是早期乳腺癌局部肿瘤切除，加放射治疗保留乳腺等。