การแบ่งปริมาณ รังสีออกเป็นหลายครั้ง (Dose fractionation)ถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งด้วยรังสีบำบัดเมื่อปริมาณรังสี ทั้งหมด ถูกแบ่งออกเป็นหลายครั้งในปริมาณที่น้อยลงในช่วงเวลาหลายวัน จะช่วยลด ผลกระทบ ที่เป็นพิษต่อเซลล์ปกติ ทำให้ประสิทธิภาพของรังสีในการรักษามะเร็งเพิ่มขึ้น และลดผลข้างเคียง ที่ไม่พึงประสงค์ให้น้อยที่สุด แผนการแบ่งปริมาณรังสีทั่วไปจะแบ่งปริมาณรังสีออกเป็น 30 ครั้ง โดยให้ทุกวันธรรมดาเป็นเวลาหกสัปดาห์

การทดลองทางชีววิทยารังสีพบว่า เมื่อ ปริมาณ รังสีที่ดูดซับเพิ่มขึ้น จำนวนเซลล์ที่รอดชีวิตจะลดลง นอกจากนี้ยังพบว่า หากแบ่ง รังสีออก เป็นปริมาณ ที่น้อยลง โดยมีช่วงพักหนึ่งช่วงหรือมากกว่านั้น เซลล์จะตาย น้อยลง นี่เป็นเพราะกลไกการซ่อมแซมตัวเองซึ่งซ่อมแซมความเสียหายต่อDNA ^{[ 1 ] [ 2 ]}และโมเลกุลชีวภาพอื่นๆ เช่นโปรตีนกลไกเหล่านี้อาจแสดงออกมากเกินไปใน เซลล์ มะเร็งดังนั้นควรใช้ความระมัดระวังในการใช้ผลลัพธ์สำหรับเซลล์มะเร็งเพื่อทำนายเซลล์ปกติ หากทราบว่าเซลล์มะเร็งนั้นดื้อต่อยาที่เป็นพิษต่อเซลล์เช่นซิสพลาติน [ ^{3 ] [ 4 ] กระบวนการ}ซ่อมแซม DNA ด้วยตนเองในสิ่งมีชีวิตบางชนิดนั้นดีเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียDeinococcus radioduransสามารถทนต่อปริมาณรังสี 15,000 Gy (1.5 MRad) ได้^{[ 5 ]}

ในกราฟด้านขวา ซึ่งเรียกว่าเส้นโค้งการอยู่รอดของเซลล์ได้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณรังสีกับสัดส่วนการอยู่รอดของเซลล์ สำหรับ กลุ่มเซลล์ สมมติที่มีและไม่มีช่วงเวลาพักฟื้นเพื่อให้เซลล์ฟื้นตัว นอกเหนือจากช่วงเวลาพักฟื้นระหว่างการฉายรังสีแล้ว เซลล์เหล่านั้นจะได้รับการรักษาเหมือนกันทุกประการ

ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์หลายประเภท และมนุษย์อาจเสียชีวิตได้จากการสูญเสียเซลล์เพียงประเภทเดียวในอวัยวะ สำคัญ สำหรับการเสียชีวิตจากรังสีในระยะสั้นจำนวนมากเนื่องจากสิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่าโรคจากรังสี (3 ถึง 30 วันหลังจากได้รับรังสี) การสูญเสีย เซลล์ ไขกระดูก (ซึ่งผลิตเซลล์เม็ดเลือด ) และการสูญเสียเซลล์อื่นๆ ในผนังลำไส้เป็นสาเหตุที่ทำให้เสียชีวิต^{[ 6 ]}

ผลของการแบ่งปริมาณรังสีถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งด้วยรังสีบำบัดเมื่อปริมาณรังสี ทั้งหมด ถูกแบ่งออกเป็นปริมาณย่อยๆ หลายๆ ครั้งในช่วงเวลาหลายวัน จะทำให้เกิดผลกระทบที่เป็นพิษต่อเซลล์ปกติลดลงซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของรังสีต่อมะเร็งและลดผลข้างเคียง ที่เป็นลบให้น้อยที่สุด แผนการแบ่งปริมาณรังสีทั่วไปจะแบ่งปริมาณรังสีออกเป็น 30 หน่วย โดยให้ทุกวันธรรมดาเป็นเวลาหกสัปดาห์^{[ 7 ] [ 8 ]}แนวทางล่าสุด เช่นปริมาณรังสีที่ปรับตามจีโนม (GARD)ใช้ข้อมูลจีโนมเฉพาะของเนื้องอกเพื่อประเมินผลทางชีวภาพของปริมาณรังสีที่กำหนด เพื่อช่วยปรับแต่งแผนการแบ่งปริมาณรังสีให้เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย^{[ 9 ]}

การแบ่งปริมาณรังสีแบบน้อยครั้ง (Hypofractionation)เป็นวิธีการรักษาที่ให้ปริมาณรังสีสูงขึ้นในจำนวนครั้งที่น้อยลง หลักการของการรักษานี้คือ การใช้ปริมาณรังสีที่มากขึ้นจะช่วยลดผลกระทบของการเติบโตของเนื้องอกที่เร่งตัวขึ้น ซึ่งมักเกิดขึ้นในช่วงหลังของการรักษาด้วยรังสี^{[ 10 ]}

การแบ่งปริมาณรังสีออกเป็นหลายครั้ง (Hyperfractionation)คือการแบ่งปริมาณรังสีรวมเท่าเดิมออกเป็นหลายครั้ง โดยจะให้การรักษามากกว่าวันละครั้ง การรักษาด้วยรังสีแบบแบ่งปริมาณรังสีออกเป็นหลายครั้งจะให้ในช่วงเวลาเดียวกัน (หลายวันหรือหลายสัปดาห์) เช่นเดียวกับการรักษาด้วยรังสีแบบมาตรฐาน^{[ 11 ]}

การแยกส่วนแบบเร่งด่วน (การส่งมอบสองครั้งต่อวันและ/หรือการส่งมอบในวันหยุดสุดสัปดาห์ด้วย) ก็ได้รับการตรวจสอบแล้วเช่นกัน^{[ 12 ]}