Grana medicine koja se bavi korištenjem zračenja u svrhe liječenja naziva se kod nas radioterapija, a u svijetu još i radijacijska onkologija. Radioterapija je metoda liječenja koja upotrebljava prodorne snopove ionizirajućih zraka (energetski valovi ili snopovi čestica-elektrona, protona, neutrona) koje prodiru u tijelo na zadanom mjestu i u ciljnoj željenoj dubini, odnosno lokalizaciji izazivaju uništenje i umiranje bolesnog tkiva. Najčešće se primjenjuje u liječenju oboljelih od zloćudnih tumora. Zračenje na taj način može umanjiti ili kompletno uništiti tumorski čvor, odnosno umanjiti neugodne pojave vezane uz pritisak tumora na okolinu (bol, oticanje i sl.). Mnoge vrste raka mogu biti posve izliječene samo radioterapijom, kao što su početni tumori glasnica, lokalizirana Hodgkinova bolest, tj. limfomi i neki drugi, što je dobro znati jer se na taj način izbjegavaju neka od nepovratnih oštećenja koja bi se desila pri operacijskom zahvatu (npr. gubitak sposobnosti govora kod operacije grla). Kod drugih se radioterapijom može postići smanjenje tumora i istovremeno redukcija opsežnosti planiranog operativnog zahvata. Zračenje se može primijeniti i u uznapredovalom stadiju bolesti, za privremeno, odnosno palijativno liječenje - smanjenje neugodnih ili bolnih pojava (koštane metastaze, gušenje zbog pritiska na bronhe, krvarenja). Zračenje se može primijeniti na gotovo svakom dijelu ljudskoga tijela, može se upotrebljavati prije, za vrijeme ili nakon operacije, ili kemoterapije.

Kako nastaje zračenje koje se koristi u liječenju?

Radioaktivno zračenje koje se primjenjuje u liječenju, za razliku od onog u dijagnostici, nastaje na dva načina: iz uređaja koji proizvode rendgensko zračenje, ali puno veće energije nego što je ono koje se koristi u dijagnostici, ili iz prirodnih izvora zračenja - radioaktivnih elemenata. 
Uređaji koji se koriste u radioterapiji spadaju po svojoj složenosti i vrijednosti među najskuplje uređaje u medicini. Stoga se takva terapija primjenjuje samo u specijaliziranim centrima koji posjeduju odgovarajuću opremu, zaštitna sredstva i gdje radi specijalno obučen tim ljudi.
Od uređaja koji se primjenjuju u radioterapiji najčešći su linearni akcelerator i kobalt-bomba. Postoje i drugi uređaji, koji se koriste rjeđe i samo u istraživačkim centrima, kao što su protonske i neutronske bombe i slično.  Kobalt-bomba je uređaj koji koristi prirodan izvor zračenja, radioaktivni kobalt. Zanimljivo je znati da je kobaltni izvor izrazito malen, to je kapsula veličine oko 1 do najviše 2 cm2, koja je smještena unutar posebnog zaštitnog kontejnera. Unutar složenih mehanizama glave uređaja u kojem je kapsula smještena nalazi se otvor čiju veličinu i oblik možemo regulirati i tuda se tijekom seanse emitira snop zračenja. Aktivnost kobalta jako je velika, tako da se u vremenu od približno jedne minute, na udaljenosti od 80 cm od izvora uglavnom postiže standardna dnevna doza zračenja. Radioaktivnost kobalta s vremenom se smanjuje (radioaktivni elementi se kroz vrijeme razgrađuju) i za 5,26 godina pada na polovicu od početnih vrijednosti. Stoga izvor treba obnavljati svakih 6-7 godina. Uz to, izvor koji se koristi trajni je izvor zračenja pa kao takav zahtijeva poseban oprez pri rukovanju i održavanju uređaja, a i pri kasnijem odlaganju u posebne institucije.
Linearni akcelerator je suvremen uređaj koji danas u većini institucija sve više zamjenjuje kobalt bombe. Tu se ne koristi prirodan trajan izvor radioaktivnosti, nego se zračenje proizvodi u uređaju, i to samo dok je uređaj u pogonu. Dva su oblika tako proizvedenog zračenja - fotonsko i elektronsko zračenje. Energije takvog zračenja visoke su. Fotonske se zrake upotrebljavaju za tumore smještene dublje u tijelu, a elektronsko zračenje upotrebljava se za površnije smještene tumore.

Postoje dva načina liječenja zračenjem - izvana i iznutra. Uređaji koji se primjenjuju u radioterapiji (linearni akcelerator, kobalt-bomba) koriste se za zračenje izvana, koje se još naziva teleradioterapija. U teleradioterapiji se, iz uređaja u kojem zračenje nastaje, snop nevidljivih zraka usmjeruje prema tijelu od izvana, preko kože, u dubinu, na tumor i nešto okolnog tkiva. Izbor uređaja ovisi o opremljenosti i mogućnostima centra koji primjenjuje terapiju te o lokalizaciji, odnosno dubini na kojoj je tumor smješten u tijelu. Većina se ljudi liječi na taj način, i ta se vrsta terapije može provoditi bolnički i ambulantno.

Druga je vrsta liječenja brahiterapija - zračenje na blizinu ili, danas najčešće, unutrašnje zračenje. Pri toj se metodi koriste izvori radioaktivnog zračenja koji su napravljeni u obliku igala, tuba ili žica, odnosno zrnaca ili tekućine. Budući da je u prirodi količina radioaktivnih elemenata mala i skupljanje potrebne količine gotovo nemoguće, oni se proizvode u nuklearnim reaktorima, po potrebama i narudžbi. Neaktivni elementi, izlaganjem nuklearnim reakcijama u reaktoru, pretvaraju se u svoje radioaktivne izotope. Tako stvoreni izvori zračenja smještaju se pri brahiterapiji u tjelesne šupljine ili direktno u tumor («implantiraju»). Takva se terapija obavlja isključivo dok pacijent leži u bolnici. Najčešće se primjenjuje u liječenju raka maternice, rodnice, prostate, ponekad jednjaka, nosne šupljine.

Doze zračenja

U radioterapiji se upotrebljavaju visoke doze zračenja za uništenje tumorskog tkiva. Rizik uništenja i zdravog tkiva u okolini tumora uvijek je prisutan i realan. Očekivana učinkovitost liječenja zračenjem mora stoga biti veća nego rizik oštećenja da bi se zračenje odabralo kao metoda izbora u liječenju. Nepravilno ili netočno primijenjeno zračenje može biti po život opasno, prvenstveno za osobu koju se liječi, ali i za osoblje koje radi s izvorima zračenja. Stoga je potrebno da takvu terapiju planiraju i izvode posebno izučeni liječnici-specijalisti radioterapije, zajedno sa suradnicima koji su također posebno obučeni za rad sa zračenjem i koji poznaju dobre i loše strane zračenja.

uspojave se mogu i ne moraju pojaviti. Mnoge bolesnice nemaju gotovo nikakvih tegoba, osobito ako se pridržavaju uputa. Najčešće nastupaju dva, tri tjedna od početka zračenja i nestaju kroz tjedan, dva nakon završetka zračenja - umor i iscrpljenost, gubitak apetita, gubitak po nekoliko kilograma na tjelesnoj težini. Tijekom zračenja kontrolira se krvna slika i ponekad se može uočiti smanjenje broja krvnih stanica, najčešće leukocita, što se nakon završetka zračenja obično normalizira. Ponekad su uz dijetalne i higijenske mjere potrebni lijekovi kako bi se tegobe smirile. Ako su nuspojave osobito teške, katkad treba na kraće vrijeme prekinuti zračenje da bi došlo do oporavka. Kod zračenja zdjelice najčešće nuspojave su proljev i smetnje mokrenja (učestalo mokrenje, pečenje ili bolovi). Stoga je uputno tijekom zračenja pridržavati se propisane dijetalne prehrane i obilno piti tekućine, jer se često samo tim postupcima mogu izbjeći nuspojave.

Zračenje glave i vrata

Najčešće popratne pojave koje treba očekivati: suhoća ili pretjerana pojava sline u ustima, pečenje u ustima ili po koži vrata, pojava gljivičnih naslaga na sluznici usne šupljine, otežano i bolno gutanje.

Kod zračenja vlasišta dolazi do pada kose, o kojem će bolesnika njegov liječnik - radioterapeut obavijestiti prije početka liječenja. Važno je ovdje napomenuti da kosa pada samo ako je vlasište u polju (volumenu) zračenja. Pad kose češće je trajan jer je uzrokovan uništenjem korijena kose. Ponekad kosa ponovno izraste, ali se eventualna mogućnost ponovnog rasta kose ne očekuje neposredno nakon liječenja (kao što je kod pada kose pri kemoterapiji).

Zračenje grudnog koša i dojke

Najčešće popratne pojave koje treba očekivati: pri prolasku hrane kroz jednjak javljaju se, pri kraju zračenja pluća i jednjaka, često osjećaj pečenja, zapinjanja zalogaja, bola iza grudne kosti. Ako se zrači dojku nakon poštedne operacije, može se javiti oticanje dijela ili cijele dojke, pritisak ili bolna nadraženost kože i posebice područja bradavice. Koža pazušnog prostora i ispod dojke može se zacrvenjeti, postati nježna, vlažna i ranjiva te peći.

Zračenje trbuha i zdjeličnog prostora

Najčešće popratne pojave koje treba očekivati: gubitak apetita, mučnina, ponekad i povraćanje. Pokušat ćemo ih suzbiti uzimanjem malih obroka hrane; ponekad godi suha hrana. Nakon nekoliko tjedana zračenja mogu se javiti učestalije stolice (ili proljev), a ako se zrači i dio ispod pupka, ponekad se javljaju i pečenje i bol pri mokrenju.

Za vrijeme terapije često je prisutna nezainteresiranost za spolni život, pa čak i neugoda i bol pri odnosu. Kao posljedica zračenja spolnih organa javlja se naknadno kod muškaraca sterilitet (najčešće trajnog karaktera), a kod žena prestanak menstruacija i rana menopauza. Oštećenja spolnih stanica neminovna su, tako da za vrijeme i nakon terapije zračenjem nije preporučljivo ostati trudan, odnosno imati djecu.

Promjene na koži

Koža u zračenom području s obje strane tijela postaje crvena, nadražena i suha. Kasnije, osobito u naborima, može se javiti i vlažna reakcija. Važno je kožu ne izlagati dodatnim nadražajima. Kožu zračenog područja prati samo čistom mlakom vodom, ne koristiti sapune i ne trljati kožu, a brisati je samo nježno mekim ručnikom. Ne nositi sintetske tkanine nego samo čisti pamuk, i ne previše tijesnu odjeću. Ne stavljati na kožu ni vruće ni ledene obloge, kreme ili losione, osim neutralnih (Bepanthen krema, Wolf basis krema ili Belobaza). Važno je dva sata prije i poslije zračenja ništa ne stavljati na kožu, a tijekom zračenja koža treba biti čista.

Prehrana

Da se izbjegne proljev, treba izbjegavati integralni kruh sa sjemenkama, masnoće, kupus, grah, sirovo voće i povrće, slatkiše te mlijeko, vrhnje, kavu i jake začine. Hrana treba biti raznolika, a obroci hranjivi. Treba jesti češće manje obroke, kuhano nemasno meso, ribu, kuhano povrće, krumpir, rižu, tijesto, bijeli kruh, štapiće, kompot, banane, svježi sir, jogurt i sl. Ako se javi proljev, najbolji su tekuća dijeta (nemasne juhe, čajevi) i dvopek. Nakon završetka zračenja treba se pridržavati dijetalne ishrane još tjedan, dva, a potom postupno prijeći na normalnu prehranu. Da se izbjegne nadražaj mokraćnog mjehura, treba piti puno tekućine, najbolje čaj i negaziranu mineralnu vodu. Kavu izbjegavati.

Kasne posljedice zračenja

Zračenje mijenja ciljna tkiva, a i tkiva kroz koja prolazi, posebno ako se radi o tkivima osjetljivijim na zračenje. Takve promjene u većini se tkiva ne dešavaju odmah, nego kroz određeno vrijeme, koje može biti od više mjeseci, pa i do nekoliko godina, i naziva se kasnim reakcijama na zračenje. Pažljivim planiranjem, novim tehnikama i visokosofisticiranim uređajima za terapiju, uz poznavanje osjetljivosti različitih tkiva, posljedice te vrste sve su rjeđe, no nemoguće ih je suzbiti u potpunosti.

Zrake X i gama-zrake mogu biti uzročnici raka, kao i nekih drugih bolesti i oštećenja, ali to se najčešće dešava u osoba koje su im bile izložene duže vrijeme. Stoga su ljudi koji rade sa zračenjem posebno školovani da prepoznaju moguće rizike i primjenjuju propisana zaštitna sredstva, a obvezni su i provoditi redovite godišnje preventivne preglede. Rizik nastanka drugog raka u osoba koje su liječene zračenjem također postoji, ali uglavnom su takvi slučajevi opisani kad je prvo zračenje bilo u djetinjstvu ili u ranoj mladosti.