Faits : A. Par jugement du 13 avril 2017, le Tribunal de police du canton de Genève a acquitté A._ du chef de lésions corporelles graves par négligence (art. 125 al. 1 CP), a condamné l'Etat de Genève à lui verser 28'350 fr. à titre d'indemnité pour les dépenses occasionnées par l'exercice raisonnable de ses droits de procédure, a débouté X._ et B._ de leurs conclusions civiles et a laissé les frais de la procédure à la charge de l'Etat. B. Par arrêt du 26 février 2018, la Chambre pénale d'appel et de révision a rejeté l'appel de X._ contre ce jugement. Elle a retenu les faits suivants. B.a. Le 24 février 2014 à Genève, X._ et son fils C._ ont rencontré A._, spécialiste FMH en urologie exerçant en qualité de médecin indépendant à la Permanence D._ (ci-après: la Permanence), lors d'un rendez-vous d'information au sujet d'une circoncision rituelle. Le 31 juillet 2014, vers 20h00, A._ et E._, infirmière au sein de la Permanence, ont reçu X._ et C._ en vue de procéder à l'opération de circoncision prévue sur C._, alors âgé de quatre ans. Ils leur ont rappelé les étapes de l'opération et le fait qu'il était préférable que X._ maintienne son garçon des deux mains, reste assis près de lui pour le rassurer et s'abstienne de prendre des photos lors de l'incision, l'enfant n'étant que localement anesthésié. Ce nonobstant, X._ a pris de nombreux selfies avec son fils et immortalisé la plupart des étapes de la circoncision, sur lesquels l'enfant apparaît toujours calme et immobile. Au moment précis où, tenant le bistouri de la main droite, A._ a initié le geste chirurgical, qui n'a duré qu'une ou deux secondes, l'enfant a bougé son bassin, de sorte que le gland a échappé à la prise gauche du médecin, qui l'a lâché, le coupant complètement de la main droite. Le gland et le prépuce sectionnés sont restés attachés à la pince Kocher utilisée par le médecin pour tenir le prépuce. B.b. A._ a immédiatement entrepris une chirurgie reconstructive. Il a effectué une anastomose circonférentielle de l'urètre aux quatre points cardinaux, avant de procéder à la suture du gland lui-même. Ne disposant pas de sonde urinaire Foley de taille adaptée, la Permanence étant en rupture de stock, A._ l'a remplacée par un fin tuyau Butterfly, qu'il a temporairement inséré dans l'extrémité du pénis pour servir de tuteur lors de la reconstruction. Après avoir suturé, il a expliqué au père qu'une complication était survenue et qu'il fallait transporter l'enfant à l'Hôpital G._, afin de poser la sonde servant à drainer l'urine, ce que X._ n'a pas voulu, préférant attendre l'arrivée de son épouse. Dans l'intervalle, A._ a pratiqué une autre circoncision pendant 30 minutes dans la salle attenante. La mère de l'enfant n'arrivant pas, A._ s'est rendu aux urgences pédiatriques de l'Hôpital G._ afin d'obtenir la sonde adéquate, en vain, la recommandation lui ayant été faite de venir avec l'enfant. Ce matériel n'étant pas disponible à la pharmacie H._, A._ est retourné à la Permanence vers 22h00 et a finalement convaincu X._ de se rendre à l'Hôpital G._, où l'enfant a été hospitalisé le 1er août 2014 peu après minuit. Selon la fiche d'admission aux urgences pédiatriques de l'Hôpital G._ du 1er août 2014, C._ présentait un bon état général, était alerte et eupnéique. B.c. C._ est resté hospitalisé du 1er au 27 août 2014. Selon l'avis et la lettre de sortie de l'Hôpital G._ du 27 août 2014, des points de suture séparés sur tout le périmètre de ce qui semblait être la base du gland étaient observés au status d'entrée. Il n'y avait pas de globe vésical. Le diagnostic principal était une lésion de la verge de type amputation du gland avec suture directe survenue au cours d'une circoncision. Le patient avait présenté des complications, soit une fistule urétrale au niveau du sillon balanopréputial, face ventrale de la verge, ligne médiane, ainsi qu'une suspicion de sténose du méat avec jet urinaire bifide, voire trifide. C._ avait subi quatre interventions, à savoir la pose d'une sonde urinaire transurétrale Charrière 10 et confection d'un pansement sous anesthésie générale le 1er août 2014 à 02h30, suivie d'une réfection du pansement sous anesthésie générale à 15h00, la pose d'un Cystofixet vérification de la position de la sonde urétrale le 12 août 2014, ainsi que l'ablation de la sonde urétrale le 20 août 2014, sous anesthésie générale. Au status de sortie, les médecins notaient une verge avec une impression de saut de calibre au niveau de l'ancien sillon balanopréputial, avec un gland réépithélialisé, rosé, comportant quelques traces de fibrine. La plaie circonférentielle des sutures ne suintait pas. Le méat à l'apex était difficilement visualisable, compte tenu de la présence de deux orifices millimétriques donnant l'impression d'une sténose secondaire du méat. La fistule n'était pas visible en dehors des mictions. C._ nécessitait de pouvoir se rendre aux toilettes dès qu'il en ressentait le besoin, la possibilité de bénéficier d'un WC individuel à l'école étant souhaitée. B.d. S'agissant du suivi postopératoire de C._, les médecins ont confirmé, à l'automne 2014, que l'évolution de la cicatrisation était satisfaisante. A l'examen clinique, le gland était parfaitement coloré, mais il existait une fistule punctiforme. Par ailleurs, l'enfant présentait un rythme mictionnel de type pollakiurie (une quinzaine de mictions par jour) et avait du mal à uriner debout. Environ 16 mois après l'amputation, l'évolution de C._ était stable. La vascularisation du gland était satisfaisante. Le déficit volumique du membre sur le côté latéral droit n'évoluerait certainement plus. La fistule située au niveau du sillon balanopréputial persistait. L'enfant avait pris des habitudes mictionnelles favorables. B.e. C._ a été hospitalisé du 28 octobre au 3 novembre 2016 à la suite de l'intervention chirurgicale du Dr I._, visant à fermer la fistule urétro-cutanée post amputation du gland. Selon ce médecin, depuis l'intervention, C._ allait plutôt bien. D'un point de vue urologique, l'évolution était favorable, dès lorsqu'il n'y avait plus de fistule et que l'enfant avait un bon jet urinaire, ce qui signifiait qu'il n'y avait pas de sténose. Il n'était pas encore possible de quantifier précisément une éventuelle perte de sensibilité du gland. S'agissant de la forme générale de son pénis, il y avait une petite perte de substance latérale du gland qui donnait une forme un peu " carré-bossue " à celui-ci, mais l'aspect était globalement satisfaisant et le problème était relativement discret. Quant à l'évolution future des lésions physiologiques, la réapparition de fistules était possible, le risque de récidive étant usuellement de 5 à 10%, voire moins. Le problème de sténose devrait être suivi tout au long de la croissance et de la puberté car, le tissu cicatriciel n'étant pas de même nature, il y avait un risque de resserrement. B.f. Par ailleurs, C._ faisait l'objet d'un suivi psychologique. Selon les déclarations de J._ lors de l'audience de jugement, l'évolution psychologique de l'enfant était positive, dans la mesure où elle avait pu distinguer une diminution de la symptomatologie, soit des troubles du sommeil et du comportement, ainsi que de l'anxiété. La poursuite du suivi était nécessaire car la santé psychologique de C._ restait fragile et la symptomatologie réapparaissait ponctuellement. C. X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre cet arrêt. Il conclut principalement, avec suite de frais et dépens, à ce que la cause soit retournée devant l'instance cantonale pour qu'elle complète l'instruction, à ce que A._ soit déclaré coupable de lésions corporelles graves par négligence au sens de l'art. 125 CP et à ce qu'il soit condamné au paiement de 60'000 fr. plus intérêts à 5% l'an dès le 31 janvier 2014, subsidiairement à ce que la cause soit retournée à la cour cantonale pour qu'elle statue à nouveau sur l'assistance judiciaire. Il sollicite également le bénéfice de l'assistance judiciaire.