Нові рекомендації Міжнародної експертної групи з радіаційної терапії лімфом (ILROG) також застосовуються онкологами при лікуванні дітей з лейкемією. Якщо у дитини з гострим лейкозом або його рецидивом є ураження центральної нервової системи (ЦНС), то лікар зазвичай рекомендує променеву терапію. Вилікувати нейролейкоз тільки за допомогою хіміотерапії або таргетної терапії неможливо. Особливо, якщо у спинномозковій рідині виявляються лейкозні клітини. Або виявлено пухлинні утворення з лейкозних клітин у головному чи спинному мозку. У таких випадках застосовується опромінення всієї ЦНС — головного, спинного мозку та області циркуляції цереброспінальної рідини, тобто так званої краніоспінальної осі.
Найкращим вибором у таких випадках є протонна терапія. Використання протонної променевої терапії замість звичайної радіотерапії може зменшити побічні ефекти, які значно погіршують якість життя дитини та переносимість життєво важливого лікування. Тому можна провести терапію в повному обсязі та без короткострокових та довгострокових наслідків для організму, що росте.
Опромінення всієї краніоспінальної осі зазвичай займає 9-12 сеансів. При виявленні пухлин із лейкозних клітин дитині може знадобитися 15-18 опромінень. Протонне опромінення ЦНС значно підвищує шанси на одужання у дітей із нейролейкозом.