過去要偵測腫瘤是件十分不容易的事情，加上傳統的質子治療成本又十分昂貴，有鑑於此，紐約哥倫比亞大學（Columbia University）醫學院放射腫瘤學系教授兼系主任、紐約長老會醫院放射腫瘤科主任趙坤山，研發出了全球第一台及時診斷影像的腫瘤放射治療系統，不僅效果較佳，費用也比較便宜。
趙坤山醫師成功研發全球第一台即時診斷影像的腫瘤放射治療系統，醫療效果比一般放射治療好，也比昂貴的質子放射便宜許多。（圖片／取材自哥倫比亞大學網站）
趙坤山醫師表示，現今的腫瘤治療科技，就如同一把瑞士刀一樣，裡面包含了許許多多的功能，但實際上卻不是患者真正需要的。根據哥倫比亞大學網站在對於趙坤山醫師的介紹資料中指出，在腫瘤放射醫學上有30年以上的經驗的他，研發出了一種高精準度的機器人圖像引導治療系統，命名為「弧刀」（Arc- Knife），它是將過去檢查與治療兩個過程合而為一，後方是電腦斷層掃瞄攝影，而治療的同時，也能進行生物醫療影像，將腫瘤特性凸顯出來。
「弧刀」技術對於治療腦部腫瘤、肺癌、乳癌等都有很理想的治療效果，過去傳統的放射治療需要使用高能量的X光，且採取平線式照射不容易完全切除腫瘤，也容易傷害正常的組織；而全方位照射的質子放射器除了療效較佳之外，也能大幅降低輻射劑量，過去醫院的防輻射牆需建到150公分厚，但使用「弧刀」只需建25公分的防輻射牆。