Radioterapia Protonowa jest jedną z metod leczenia nowotworów oka. W terapii tej do napromieniania guza stosuje się odpowiednio uformowaną wiązkę protonów. Charakterystyczne dla radioterapii protonowej jest to, że odpowiednia dawka promieniowania jest precyzyjnie dostarczana do leczonego nowotworu przy jednoczesnym zmniejszonym napromienieniu zdrowej tkanki otaczającej guz, co ogranicza skutki uboczne leczenia. Radioterapia protonowa pozwala skutecznie niszczyć guzy oraz – przy ich sprzyjającej lokalizacji – oszczędzać jednocześnie narządy krytyczne takie jak nerw wzrokowy, plamka żółta, soczewka. Dzięki temu pacjent ma dużą szansę na zachowanie widzenia w leczonym oku.

Do zastosowań radioterapeutycznych wiązka protonów musi zostać odpowiednio przygotowana. Z cyklotronu wiązka protonowa układem jonowodów jest transportowana na stanowisko terapii. W pokoju terapeutycznym na tzw. "ławie optycznej" znajdują się elementy formujące i monitorujące wiązkę protonową. Odpowiednio ukształtowana i przygotowana wiązka umożliwia precyzyjne podanie dawki w leczoną objętość.

W Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie wybudowane zostało pierwsze w Polsce stanowisko do radioterapii protonowej nowotworów oka. Stanowisko to zostało zaprojektowane i skonstruowane przez fizyków, inżynierów i informatyków z IFJ PAN oraz jednostek współpracujących. Na potrzeby radioterapii oka wykorzystywana jest wiązka protonowa o energii 60 MeV, wytwarzana w cyklotronie izochronicznym AIC-144. Parametry wiązki protonowej, wytwarzanej w tym cyklotronie, pozwalają na napromienienie guzów zlokalizowanych w dowolnym miejscu wewnątrz gałki ocznej.

Pełne uruchomienie stanowiska przy cyklotronie AIC–144 nastąpiło w 2009 roku, a w lutym 2011 roku, przeprowadzono pierwsze zabiegi napromienienia nowotworów oka wiązką protonów u dwóch pacjentów. Zabiegi radioterapii przeprowadziły współpracujące zespoły lekarzy, fizyków i techników z Kliniki Okulistyki i Onkologii Okulistycznej Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie, Instytutu Fizyki Jądrowej PAN i Centrum Onkologii w Krakowie. Do końca 2015 roku radioterapię protonową przeprowadzono u 128 pacjentów Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.

Od roku 2016 realizacja procedury leczenia nowotworów narządu wzroku odbywa się na stanowisku radioterapii przy cyklotronie izochronicznym C–230. Stanowisko to również zostało zaprojektowane i zbudowane przez zespoły specjalistów z IFJ PAN i jednostek współpracujących. Wykorzystuje ono wiązkę protonów o energii 70 MeV i szereg nowoczesnych urządzeń (min. robotyczny fotel terapeutyczny). Stanowisko spełnia wymagania zasadnicze oraz przepisy prawa, normy jakości i bezpieczeństwa dla wyrobów medycznych. Potwierdza to certyfikat zgodności wydany przez jednostkę notyfikującą dla Systemu Terapii Protonowej zainstalowanego w Centrum Cyklotronowym Bronowice IFJ PAN w Krakowie oraz oznakowanie systemu znakiem CE.

W zakresie radioterapii protonowej IFJ PAN współpracuje z europejskimi ośrodkami posiadającymi wieloletnie doświadczenie w prowadzeniu radioterapii protonowej m.in. w Niemczech (Charite - Universitätsmedizin HZB, Berlin), Wielkiej Brytanii (Clatterbridge Center for Oncology), Rosji (Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych, Dubna) i Włoszech (CATANA, Catania).