光子射線治療是利用直線加速器產生X射線,具有良好穿透能力,但射線抵達腫瘤後,仍有相當高的殘餘劑量會繼續穿透至後方正常器官。高能量質子束是經由迴旋加速器產生,進入人體後逐步減速,在最終停止時對癌組織集中釋放出大量輻射能量,形成布拉格峰(Bragg Peak)。這種特性使得質子束在到達目標後,能達到摧毀癌細胞目的,而後方的正常組織幾乎不受影響。由於單一能量的布拉格峰範圍較窄,在實際治療時,為了確保腫瘤區域完整覆蓋,可以疊加多個布拉格峰,形成「擴展布拉格峰」(Spread-Out Bragg Peak,SOBP),以滿足臨床需求並提升治療效果。