質子治療是種新型的放射線治療，但價格昂貴的質子治療是否比傳統的強度調控放射線（intensity-modulated radiation therapy，IMRT）療效更好呢？最近研究發現在療效方面兩者無異，但在副作用方面，質子治療對於周遭組織傷害較少。

目前發展中的放射線治療武器包含質子治療、碳離子治療等，但是質子治療是否比強度調控放射線治療還優越呢？目前尚未有定論，在兩年前美國放射治療協會曾經提出警告在沒有實施第三期隨機比較臨床試驗之前，最好不要推薦病人接受昂貴的質子治療。曾經在學會上有很多專家質疑為什麼不做第三期臨床試驗，他們的解釋是因為這種設備要價高昂，病人接受這種治療要百萬台幣以上，對於多數醫院的收支來說很難找足夠的資金來做隨機分配對照組的第三期臨床試驗。不過最近美國M.D. Anderson癌症中心也做了對照組的第三期臨床試驗發表在今年的美國癌症醫學會上，但是所得到的結論卻是讓人失望的。 Liao醫師和他的研究團隊收集了255名局部晚期非小細胞肺癌病患，一組接受3D proton質子治療，另外一組接受IMRT來治療。質子治療的副作用較少，因此有些病人可以接受較高劑量的放射治療。研究目的是希望能找出12個月內復發的病患及放射線治療引起的第三級以上的肺炎在這兩組有沒有統計學上的差異，很遺憾的是這兩組並沒有統計學上的差異，療效方面兩組沒有差別，但是在副作用方面，質子治療對於周遭組織傷害較少，包含肺部及心臟。 Winship癌症中心的Behera博士也提出了他們的研究報告，從2004年到2012年共有14萬名病患接受放射線治療，其中346名接受質子治療，接受質子治療都是比較富有的白人。結果發現能夠減少24%的死亡率，但是這篇分析報告中並沒有談到利用第三期晚期的非小細胞肺癌來做比較，所以無法得出質子治療是否有比較好的療效，但是在副作用方面確實能夠減少。 美國有質子治療的研究中心共有11組，但是真正使用在臨床上治療目前只有2組，另外還有13個醫學中心也正在打算引進質子治療，但是局部晚期的非小細胞肺癌的研究並沒有得到很好的結論可以證明療效，將來還需要更多試驗或應用在早期非小細胞肺癌看看能不能得到更好的療效。