การฉายรังสีภายนอก
การฉายรังสีบริเวณกระดูกเชิงกรานใช้เลเซอร์และแม่พิมพ์รองใต้ขาเพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอน ICD10 = D ?0
ชื่ออื่นๆ	การบำบัดทางไกล
ไอซีดี-9-ซีเอ็ม	92.21 - 92.26

การรักษาด้วยรังสีภายนอก ( EBRT ) เป็นรูปแบบหนึ่งของการรักษาด้วยรังสี ที่ใช้ ลำแสงพลังงานสูงของรังสีไอออนไนซ์จากแหล่งกำเนิดภายนอกร่างกายเพื่อกำหนดเป้าหมายและฆ่าเซลล์มะเร็งลำแสงรังสีประกอบด้วยอนุภาคซึ่งถูกโฟกัสไปในทิศทางการเดินทางที่เฉพาะเจาะจงโดยใช้คอลลิเมเตอร์^{[ 1 ]}ลำแสงรังสีแต่ละลำประกอบด้วยอนุภาคประเภทเดียวที่ตั้งใจจะใช้ในการรักษา แม้ว่าลำแสงส่วนใหญ่จะมีการปนเปื้อนของอนุภาคประเภทอื่นอยู่บ้างก็ตาม

ลำแสงรังสีรักษาแบ่งประเภทตามอนุภาคที่ต้องการส่ง เช่นโฟตอน (เช่นรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา ) อิเล็กตรอนและไอออน หนัก รังสีเอกซ์และลำแสงอิเล็กตรอนเป็นแหล่งกำเนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการรักษาด้วยรังสีภายนอก รังสีเอกซ์แบบออร์โธโวลเทจ ("ผิวเผิน") ใช้ในการรักษามะเร็งผิวหนังและโครงสร้างผิวเผินรังสีเอกซ์แบบเมกะโวลเทจใช้ในการรักษามะเร็งที่อยู่ลึก (เช่น กระเพาะปัสสาวะ ลำไส้ ต่อมลูกหมาก ปอด หรือสมอง) ในขณะที่ลำแสงอิเล็กตรอนแบบเมกะโวลเทจมักใช้ในการรักษาแผลผิวเผินที่ลึกประมาณ 5 เซนติเมตร มีศูนย์จำนวนน้อยที่ดำเนินการโครงการทดลองและนำร่องโดยใช้ลำแสงอนุภาคหนัก โดยเฉพาะโปรตอนเนื่องจากปริมาณรังสีที่ดูดซับจะลดลงอย่างรวดเร็วใต้ระดับความลึกของเป้าหมาย

การฉาย รังสีภายนอก (Teletherapy) เป็นรูปแบบการฉายรังสีที่พบได้บ่อยที่สุดผู้ป่วยจะนั่งหรือนอนบนเตียง และแหล่งกำเนิดรังสีไอออน จากภายนอก จะถูกฉายไปยังส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกาย ซึ่งแตกต่างจากการฉายรังสีภายใน (Brachytherapy)และการฉายรังสีภายนอก (Unsealed Source Radiotherapy ) ที่แหล่งกำเนิดรังสีอยู่ภายในร่างกาย การฉายรังสีภายนอกจะส่งรังสีไปยังเนื้องอกจากภายนอกร่างกาย

โดยทั่วไป พลังงานของรังสีแกมมาและรังสีเอกซ์ ที่ใช้ในการวินิจฉัยและรักษาโรค จะมีค่าอยู่ในระดับกิโลอิเล็กตรอนโวลต์ (keV) หรือเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ (MeV) และพลังงานของอิเล็กตรอนที่ใช้ในการรักษาโรคจะมีค่าอยู่ในระดับเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ลำแสงประกอบด้วยสเปกตรัมของพลังงาน โดย พลังงาน สูงสุดจะมีค่าประมาณเท่ากับศักย์ไฟฟ้า สูงสุดของลำแสง ภายในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นคูณด้วยประจุของอิเล็กตรอนตัวอย่างเช่น ลำแสง 1 เมกะโวลต์จะสร้างโฟตอนที่มีพลังงานสูงสุดประมาณ 1 MeV ในทางปฏิบัติ พลังงานเฉลี่ยของรังสีเอกซ์จะอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามของพลังงานสูงสุด คุณภาพและความแข็งของลำแสงสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ตัวกรองรังสีเอกซ์ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอของสเปกตรัมรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์ที่มีประโยชน์ทางการแพทย์นั้นผลิตขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนถูกเร่งความเร็วไปจนถึงระดับพลังงานที่ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กท ริกมีบทบาท เด่น (สำหรับการวินิจฉัยโรค เนื่องจากปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกให้ความคมชัดที่ดีเยี่ยมเมื่อเทียบกับเลขอะตอมที่มีประสิทธิภาพZ ) หรือการกระเจิงแบบคอมป์ตันและการสร้างคู่มีบทบาทเด่น (ที่พลังงานสูงกว่าประมาณ 200 keV สำหรับปรากฏการณ์แรก และ 1 MeV สำหรับปรากฏการณ์หลัง) สำหรับลำแสงรังสีเอกซ์เพื่อการรักษา ตัวอย่างของพลังงานรังสีเอกซ์ที่ใช้ในทางการแพทย์ ได้แก่:

• เอกซเรย์ผิวเผินพลังงานต่ำมาก – 35 ถึง 60 keV (การตรวจแมมโมแกรม ซึ่งเน้นความแตกต่างของเนื้อเยื่ออ่อน จะใช้เอกซเรย์พลังงานต่ำมากในระดับ kV)
• การฉายรังสีรักษาผิวเผินด้วยรังสีเอกซ์ – 60 ถึง 150 keV
• เอกซเรย์วินิจฉัยโรค – 20 ถึง 150 keV (ตั้งแต่แมมโมแกรมจนถึง CT); นี่คือช่วงพลังงานของโฟตอนที่ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งให้ความคมชัดของเนื้อเยื่ออ่อนสูงสุด มีบทบาทเด่น
• รังสีเอกซ์แบบออร์โธโวลเทจ – 200 ถึง 500 keV
• รังสีเอกซ์พลังงานสูงพิเศษ – 500 ถึง 1000 keV
• รังสีเอกซ์เมกะโวลต์ – 1 ถึง 25 เมกะโวลต์ (ในทางปฏิบัติ พลังงานที่สูงกว่า 15 เมกะโวลต์นั้นไม่ค่อยพบในทางคลินิก)

รังสีเอกซ์เมกะโวลต์เป็นรังสีที่ใช้กันมากที่สุดในการรักษาด้วยรังสีสำหรับโรคมะเร็งหลายชนิด รังสีเอกซ์แบบตื้นและแบบออร์โธโวลต์ใช้ในการรักษาโรคมะเร็งที่อยู่บนหรือใกล้ผิวหนัง^{[ 2 ]}โดยทั่วไปแล้ว จะเลือกใช้รังสีเอกซ์เมกะโวลต์ที่มีพลังงานสูงกว่าเมื่อต้องการ "ถนอมผิวหนัง" ให้มากที่สุด (เนื่องจากปริมาณรังสีที่ผิวหนังจะต่ำกว่าสำหรับลำแสงพลังงานสูงดังกล่าว)

ลำแสงโฟตอนที่มีประโยชน์ทางการแพทย์สามารถได้มาจากแหล่งกำเนิดรังสี เช่นอิริเดียม-192ซีเซียม-137หรือโคบอลต์-60 ( ในอดีตเคยใช้เรเดียม-226 เป็นแหล่งกำเนิดรังสีเช่นกัน แต่ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยไอโซโทปรังสีที่มีอันตรายน้อยกว่า) ลำแสงโฟตอนเหล่านี้ที่ได้จาก การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี จะมีลักษณะ เป็นลำแสงเอกรงค์โดยประมาณ ซึ่งแตกต่างจากสเปกตรัมเบร็ม ส์ตรัล ลุง แบบต่อเนื่องจาก เครื่องเร่งอนุภาคเชิง เส้น การสลายตัวเหล่านี้รวมถึงการปล่อยรังสีแกมมาซึ่งมีพลังงาน เฉพาะ ไอโซโทปและอยู่ในช่วงระหว่าง 300 keV ถึง 1.5 MeV

เครื่อง ฉายรังสีแบบตื้นจะสร้างรังสีเอกซ์พลังงานต่ำในช่วงพลังงานเดียวกับเครื่องเอกซ์เรย์วินิจฉัยโรค คือ 20–150 keV เพื่อรักษาโรคผิวหนัง^{[ 3 ]} เครื่องเอกซ์เรย์ แบบออร์โธโวลเทจจะสร้างรังสีเอกซ์พลังงานสูงกว่าในช่วง 200–500 keV รังสีจากเครื่องเอกซ์เรย์แบบออร์โธโวลเทจถูกเรียกว่า "ลึก" เนื่องจากมีความสามารถในการทะลุทะลวงได้มากกว่า ทำให้สามารถรักษาเนื้องอกที่ระดับความลึกที่รังสี "ตื้น" พลังงานต่ำเข้าไม่ถึงได้ เครื่องออร์โธโวลเทจมีดีไซน์พื้นฐานเหมือนกับเครื่องเอกซ์เรย์วินิจฉัยโรคและโดยทั่วไปจะจำกัดพลังงานโฟตอนไว้ที่น้อยกว่า 600 keV รังสีเอกซ์ที่มีพลังงานประมาณ 1 MeV ถูกสร้างขึ้นในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น ("linacs") การใช้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linac) ในการรักษาด้วยรังสีทางการแพทย์ครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1953 เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นทางการแพทย์ที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์นั้นผลิตรังสีเอกซ์และอิเล็กตรอนที่มีช่วงพลังงานตั้งแต่ 4 MeV จนถึงประมาณ 25 MeV รังสีเอกซ์นั้นเกิดจากการลดความเร็วอย่างรวดเร็วของอิเล็กตรอนในวัสดุเป้าหมาย ซึ่งโดยทั่วไปคือ โลหะผสม ทังสเตนซึ่งจะสร้างสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ผ่านการแผ่รังสีเบร็มส์ตรัลลิง รูปร่างและความเข้มของลำแสงที่ผลิตโดยเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นสามารถปรับเปลี่ยนหรือปรับทิศทางได้ด้วยวิธีการต่างๆ ดังนั้น การรักษาด้วยรังสีแบบดั้งเดิม การรักษาด้วยรังสีแบบปรับรูปร่าง การรักษาด้วยรังสีแบบปรับความเข้ม การรักษาด้วยรังสีแบบโทโมกราฟิกและการรักษาด้วยรังสีแบบสเตอริโอแท็กติก ล้วนใช้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่ได้รับการดัดแปลงเป็นพิเศษ

หน่วยโคบอลต์ใช้รังสีจากโคบอลต์-60 ซึ่งปล่อยรังสีแกมมาสองชนิดที่พลังงาน 1.17 และ 1.33 MeV ซึ่งเป็นลำแสงไดโครมาติกที่มีพลังงานเฉลี่ย 1.25 MeV บทบาทของหน่วยโคบอลต์ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น ซึ่งสามารถสร้างรังสีพลังงานสูงกว่าได้^{[ 4 ] [ 5 ]}อย่างไรก็ตาม การรักษาด้วยโคบอลต์ยังคงมีการใช้งานอยู่บ้าง เช่น มีดแกมมาเนื่องจากเครื่องจักรมีความน่าเชื่อถือและบำรุงรักษาง่ายกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นสมัยใหม่

รังสีเอกซ์เบร็มส์ตราห์ลุง ( Bremsstrahlung X-rays) เกิดจากการยิงรังสีแคโทด พลังงานสูง ( อิเล็กตรอน ) ไปยังเป้าหมายที่ทำจากวัสดุที่มีเลขอะตอมสูง เช่นทังสเตนเป้าหมายทำหน้าที่เสมือนตัวแปลงพลังงาน โดยแปลงพลังงานจลน์บางส่วนของอิเล็กตรอนให้เป็นโฟตอน พลังงาน สูง รังสีเอกซ์ระดับกิโลโวลต์มักผลิตโดยใช้หลอดรังสีเอกซ์ซึ่งอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศจากแคโทด ร้อนไปยัง แอโนดเย็นซึ่งทำหน้าที่เป็นเป้าหมายด้วย อย่างไรก็ตาม การผลิตรังสีเอกซ์ระดับเมกะโวลต์ด้วยวิธีนี้เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ ดังนั้นจึง มักใช้ เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linear accelerator)ในการผลิตรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานระดับดังกล่าว การปล่อยรังสีเอกซ์จะพุ่งไปข้างหน้ามากกว่าที่พลังงานระดับเมกะโวลต์ และพุ่งไปด้านข้างมากกว่าที่พลังงานระดับกิโลโวลต์^{[ 6 ]}ด้วยเหตุนี้ รังสีเอกซ์กิโลโวลต์จึงมักผลิตโดยใช้เป้าหมายแบบสะท้อน ซึ่งรังสีจะถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิวของเป้าหมาย ในขณะที่รังสีเอกซ์เมกะโวลต์มักผลิตโดยใช้เป้าหมายแบบส่งผ่าน ซึ่งรังสีเอกซ์จะถูกปล่อยออกมาทางด้านตรงข้ามกับด้านที่อิเล็กตรอนตกกระทบ เป้าหมายแบบสะท้อนแสดงปรากฏการณ์ส้นเท้าและสามารถใช้แอโนดหมุนเพื่อช่วยในการระบายความร้อนได้

การกระเจิงแบบคอมป์ตันเป็นปฏิกิริยาหลักระหว่างลำแสงเมกะโวลต์กับผู้ป่วย ในขณะที่ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกจะเด่นกว่าที่พลังงานระดับกิโลโวลต์ นอกจากนี้ การกระเจิงแบบคอมป์ตันยังขึ้นอยู่กับเลขอะตอม น้อย กว่าปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกมาก ในขณะที่ลำแสงกิโลโวลต์ช่วยเพิ่มความแตกต่างระหว่างกล้ามเนื้อและกระดูกในการถ่ายภาพทางการแพทย์ลำแสงเมกะโวลต์กลับลดความแตกต่างนั้นลง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการรักษาด้วยรังสีระยะไกลการเกิดคู่ของอนุภาคและ การเกิด โฟโตนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นที่พลังงานสูงขึ้น และจะมีความสำคัญก็ต่อเมื่อพลังงานอยู่ในระดับประมาณ 1 เมกะโวลต์เท่านั้น

พลังงานรังสีเอกซ์ในช่วง keV อธิบายได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการผลิต ตัวอย่างเช่น ลำแสง 100 kVp เกิดจากการใช้แรงดันไฟฟ้า 100 kV กับหลอดรังสีเอกซ์ และจะมีพลังงานโฟตอนสูงสุด 100 keV อย่างไรก็ตาม สเปกตรัมของลำแสงอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยอื่นๆ ด้วย เช่น รูปคลื่น แรงดันไฟฟ้า และการกรองรังสีเอกซ์ ภายนอก ปัจจัยเหล่านี้สะท้อนให้เห็นในชั้นครึ่งค่า (HVL) ของลำแสง ซึ่งวัดในอากาศภายใต้เงื่อนไข "เรขาคณิตที่ดี" พลังงานรังสีเอกซ์แบบผิวเผินทั่วไปอาจอยู่ที่ 100 kVp ต่อ 3 mmAl – "แรงดันไฟฟ้า 100 กิโลโวลต์ที่ใช้กับหลอดรังสีเอกซ์โดยมีชั้นครึ่งค่าที่วัดได้คือ 3 มิลลิเมตรของอะลูมิเนียม " ชั้นครึ่งค่าสำหรับลำแสงออร์โธโวลเทจมักวัดโดยใช้ทองแดง พลังงานออร์โธโวลเทจทั่วไปคือ 250 kVp ต่อ 2 mmCu ^{[ 7 ]}สำหรับรังสีเอกซ์ในช่วง MeV จะไม่ใช้แรงดันไฟฟ้าจริงที่มีขนาดเท่ากันในการสร้างลำแสง ลำแสง 6 MV ประกอบด้วยโฟตอนไม่เกิน 1 MeV แทนที่จะเป็น 6 MeV โดยทั่วไปแล้วพลังงานของลำแสงดังกล่าวจะถูกกำหนดลักษณะโดยการวัดอัตราส่วนของความเข้มของลำแสงที่ความลึกต่างๆ ในตัวกลาง

ลำแสงกิโลโวลต์ไม่แสดงผลการสะสมตัว ดังนั้นจึงสะสมปริมาณรังสีสูงสุดที่พื้นผิว กล่าวคือ d _max  = 0 หรือ D ₀  = 100% ในทางกลับกัน ลำแสงเมกะโวลต์แสดงผลการสะสมตัว โดยจะสะสมปริมาณรังสีสูงสุดที่ความลึกบางระดับใต้พื้นผิว กล่าวคือ d _max  > 0 ความลึกของปริมาณรังสีสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับระยะของอิเล็กตรอนที่ปลดปล่อยออกมาต้นน้ำระหว่างการกระเจิงแบบคอมป์ตัน ที่ความลึกเกินกว่า d _maxโปรไฟล์ปริมาณรังสีของลำแสงเอ็กซ์เรย์ทั้งหมดจะลดลงโดยประมาณแบบเอกซ์โพเนนเชียลตามความลึก แม้ว่าค่าจริงของ d _maxจะได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ แต่ต่อไปนี้เป็นค่ามาตรฐานที่เป็นตัวแทน^{[ 8 ]}

รังสีเอกซ์ถูกสร้างขึ้นโดยการยิงอิเล็กตรอนใส่สารที่มีเลขอะตอมสูง หากนำเป้าหมายออก (และลดกระแสลำแสงลง) จะได้ลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูง ลำแสงอิเล็กตรอนมีประโยชน์ในการรักษาแผลตื้นๆ เนื่องจากปริมาณรังสีสูงสุดจะเกิดขึ้นใกล้ผิวและลดลงอย่างรวดเร็วตามความลึก ทำให้เนื้อเยื่อด้านล่างไม่ได้รับผลกระทบ ลำแสงอิเล็กตรอนมักมีพลังงานโดยประมาณอยู่ในช่วง 4–20 MeV ซึ่งสอดคล้องกับระยะการรักษาประมาณ 1–5 ซม. (ในเนื้อเยื่อที่เทียบเท่ากับน้ำ) พลังงานที่สูงกว่า 18 MeV นั้นแทบจะไม่ถูกนำมาใช้ แม้ว่าจะนำเป้าหมายรังสีเอกซ์ออกในโหมดอิเล็กตรอนแล้ว แต่ลำแสงจะต้องถูกกระจายออกโดยใช้แผ่นฟอยล์กระจายรังสีบางๆ หลายแผ่นเพื่อให้ได้โปรไฟล์ปริมาณรังสีที่เรียบและสมมาตรในเนื้อเยื่อที่ได้รับการรักษา

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นหลายชนิดสามารถผลิตได้ทั้งอิเล็กตรอนและรังสีเอ็กซ์

การบำบัด ด้วยแฮดรอนเกี่ยวข้องกับการใช้โปรตอนนิวตรอนและไอออน ที่หนักกว่า (นิวเคลียสอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์) ในการรักษา ในบรรดาการบำบัดเหล่านี้การบำบัดด้วยโปรตอนเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด แม้ว่าจะยังหายากเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่น ๆ ของการฉายรังสีภายนอก เนื่องจากต้องใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่และราคาแพง โครงสร้างแกนหมุน (ส่วนที่หมุนรอบตัวผู้ป่วย) เป็นโครงสร้างหลายชั้น และระบบการบำบัดด้วยโปรตอนอาจมีราคาสูงถึง 150 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (ณ ปี 2009) ^{[ 9 ]}

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นสมัยใหม่ติดตั้งอุปกรณ์ ควบคุมลำแสง แบบหลายใบ (Multileaf Collimatorหรือ MLC) ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ภายในสนามรังสีตามการหมุนของแกนเครื่องเร่งอนุภาค และปิดกั้นสนามรังสีตามความจำเป็นตามตำแหน่งของแกนเครื่อง เทคโนโลยีนี้ช่วยให้นักวางแผนการรักษาด้วยรังสีมีความยืดหยุ่นสูงในการป้องกันอวัยวะเสี่ยง (Organs-at-Risk หรือ OARs) ในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าปริมาณรังสีที่กำหนดจะถูกส่งไปยังอวัยวะเป้าหมาย อุปกรณ์ควบคุมลำแสงแบบหลายใบโดยทั่วไปประกอบด้วยใบมีดสองชุด ชุดละ 40 ถึง 160 ใบ แต่ละใบมีความหนาประมาณ 5-10 มิลลิเมตร และยาวหลายเซนติเมตรในอีกสองมิติ ใบมีดแต่ละใบใน MLC จะวางตัวขนานกับสนามรังสีและสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเพื่อปิดกั้นส่วนหนึ่งของสนามรังสี ปรับให้เข้ากับรูปร่างของเนื้องอก (โดยการปรับตำแหน่งของใบมีด) จึงช่วยลดปริมาณเนื้อเยื่อปกติที่ได้รับรังสีให้น้อยที่สุด ในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นรุ่นเก่าที่ไม่มี MLC การทำเช่นนี้ต้องทำด้วยมือโดยใช้บล็อกที่ทำขึ้นเองหลายชิ้น

การรักษาด้วยรังสีแบบปรับความเข้ม (IMRT) เป็นเทคนิคการรักษาด้วยรังสีขั้นสูงที่ใช้เพื่อลดปริมาณเนื้อเยื่อปกติที่ได้รับรังสีในบริเวณที่ทำการรักษา ในบางระบบ การปรับความเข้มนี้ทำได้โดยการเคลื่อนใบมีดใน MLC ระหว่างการรักษา ส่งผลให้สนามรังสีมีความเข้มไม่สม่ำเสมอ (เช่น ปรับความเข้ม) การใช้ IMRT ทำให้ แพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านรังสีวิทยาแบ่งลำแสงรังสีออกเป็นลำแสงย่อยหลายลำ และปรับความเข้มของแต่ละลำแสงย่อยได้ และแพทย์มักจะสามารถจำกัดปริมาณรังสีที่เนื้อเยื่อปกติใกล้กับเนื้องอกได้รับได้มากขึ้น แพทย์พบว่าบางครั้งวิธีนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถให้รังสีในปริมาณที่สูงขึ้นแก่เนื้องอกได้อย่างปลอดภัย ซึ่งอาจเพิ่มโอกาสในการรักษาให้ประสบความสำเร็จ^{[ 10 ]}

การบำบัดด้วยรังสีแบบปรับปริมาตร (Volumetric modulated arc therapy หรือ VMAT) เป็นส่วนขยายของ IMRT ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นหมุนรอบตัวผู้ป่วย ซึ่งหมายความว่าแทนที่จะให้รังสีเข้าสู่ผู้ป่วยที่มุมคงที่เพียงไม่กี่มุม รังสีสามารถเข้าสู่ผู้ป่วยได้หลายมุม ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับบริเวณที่ทำการรักษาบางแห่งที่ปริมาตรเป้าหมายถูกล้อมรอบด้วยหลายจุด ทำให้สามารถรักษาแบบกำหนดทิศทางได้โดยไม่ต้องทำให้อวัยวะใกล้เคียงได้รับรังสีในระดับที่สูงขึ้น^{[ 11 ]}

ความเข้มของรังสีเอกซ์ที่ผลิตในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นเมกะโวลต์นั้นสูงกว่ามากบริเวณกลางลำแสงเมื่อเทียบกับขอบ เพื่อชดเชยความเข้มสูงสุดตรงกลางนี้ จึงมีการใช้ตัวกรองปรับความเรียบ ตัวกรองปรับความเรียบมีรูปทรงกรวยเพื่อชดเชยความเอนเอียงไปข้างหน้าในโมเมนตัมของอิเล็กตรอนที่ตกกระทบ (และโดยทั่วไปทำจากโลหะ เช่น ทังสเตน) หลังจากที่ลำแสงรังสีเอกซ์ผ่านตัวกรองปรับความเรียบแล้ว จะมีลักษณะที่สม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งช่วยให้การวางแผนการรักษาทำได้ง่ายขึ้น แม้ว่าจะลดความเข้มของลำแสงลงอย่างมากก็ตาม ด้วยกำลังการประมวลผลที่มากขึ้นและอัลกอริทึมการวางแผนการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ความจำเป็นสำหรับเทคนิคการวางแผนการรักษาที่ง่ายกว่า เช่น "การวางแผนล่วงหน้า" ซึ่งผู้วางแผนสั่งการเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นโดยตรงว่าจะส่งมอบการรักษาตามที่กำหนดอย่างไร จึงลดลง สิ่งนี้ทำให้เกิดความสนใจเพิ่มขึ้นในการรักษาแบบไม่ต้องใช้ตัวกรองปรับความเรียบ (FFF)

พบว่าการรักษาแบบ FFF มีอัตราปริมาณสูงสุดที่เพิ่มขึ้น ทำให้ลดเวลาในการรักษาและลดผลกระทบของการเคลื่อนไหวของผู้ป่วยต่อการส่งมอบการรักษา ซึ่งทำให้ FFF เป็นที่น่าสนใจเป็นพิเศษในการรักษาแบบสเตอริโอแท็กติก^{[ 12 ]}ตัวอย่างเช่น ในการรักษาโรคมะเร็งเต้านมเวลาในการรักษาที่ลดลงอาจช่วยลดการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย และการรักษาเต้านมที่มีศักยภาพในการลดการเคลื่อนไหวจากการหายใจ^{[ 13 ]}

การรักษาด้วยรังสีแบบนำทางด้วยภาพ (IGRT) ช่วยเสริมการรักษาด้วยรังสีด้วยการสร้างภาพเพื่อเพิ่มความแม่นยำและความเที่ยงตรงในการระบุตำแหน่งเป้าหมาย ซึ่งจะช่วยลดปริมาณเนื้อเยื่อปกติในบริเวณที่ทำการรักษา เพื่อให้ผู้ป่วยได้รับประโยชน์จากเทคนิคการรักษาที่ซับซ้อน เช่น IMRT หรือการรักษาด้วยอนุภาคแฮดรอน ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งผู้ป่วยโดยมีระยะคลาดเคลื่อนไม่เกิน 0.5 มม. จึงเป็นที่ต้องการ ดังนั้น วิธีการต่างๆ เช่น การตรวจสอบตำแหน่งผู้ป่วยโดยใช้ภาพดิจิทัลแบบสามมิติ (PPVS) ^{[ 14 ]} และการประมาณการจัดตำแหน่งโดยใช้ เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบลำแสงกรวย (CT) ในสถานที่จึงช่วยเพิ่มขอบเขตของวิธีการ IGRT ที่ทันสมัย

• การรักษาด้วยรังสีระยะใกล้
• ไซเบอร์ไนฟ์
• แกมมาไนฟ์ (Gamma Knife) คือวิธี การผ่าตัดด้วยรังสีชนิดหนึ่ง
• การรักษาด้วยรังสีอิเล็กตรอนระหว่างการผ่าตัด
• การฉายรังสีระหว่างการผ่าตัด
• การรักษามะเร็งด้วยการจับนิวตรอน
• การรักษาด้วยรังสี
• โทโมเทอราพี

• ฟิสิกส์การรักษาด้วยรังสีในทางปฏิบัติเรียบเรียงโดย เจ.อาร์. วิลเลียมส์ และ ดี.ไอ. ธเวทส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด สหราชอาณาจักร (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2 ปี 2000) ISBN 0-19-262878-X
• ภาพเคลื่อนไหวเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (Linac) โดย Ionactive
  • http://www.myradiotherapy.com
• การฉายรังสีแบบตื้น
• สถาบันวิทยาศาสตร์รังสีแห่งชาติ (ประเทศญี่ปุ่น)