Radioterapia de haz externo

Los rayos X y los haces de electrones son, con diferencia, las fuentes más utilizadas para la radioterapia externa.

El haz está formado por un espectro de energías: la energía máxima es aproximadamente igual al potencial eléctrico máximo del haz multiplicado por la carga del electrón.

Los rayos X de utilidad médica se producen cuando los electrones se aceleran a energías en las que predomina el efecto fotoeléctrico (para uso diagnóstico, ya que el efecto fotoeléctrico ofrece un contraste comparativamente excelente con el número atómico efectivo Z) o predominan la dispersión Compton y la producción de pares (a energías superiores a aproximadamente 200 keV para el primero y 1 MeV para el segundo), para haces de rayos X terapéuticos.

Los haces de electrones suelen tener energías nominales comprendidas entre 4 y 20 MeV.

Muchos aceleradores lineales pueden producir tanto electrones como rayos X.

[3]​ Los aceleradores lineales modernos están equipados con colimadores multilámina (CML) que pueden moverse dentro del campo de radiación a medida que gira el gantry del linac, bloqueando el campo según sea necesario en función de la posición del gantry.

En los linacs más antiguos sin CMC, esto debe hacerse manualmente utilizando varios bloques hechos a mano.

En algunos sistemas, esta modulación de la intensidad se consigue moviendo las hojas en el CML durante el curso del tratamiento, con lo que se administra un campo de radiación con una intensidad no uniforme (es decir, modulada).

Con la IMRT, los pueden dividir el haz de radiación en muchos "beamlets".

Con la IMRT, los médicos pueden limitar aún más la cantidad de radiación que recibe el tejido sano cercano al tumor.

Los médicos han descubierto que esto les permite a veces administrar con seguridad una dosis más alta de radiación al tumor, aumentando potencialmente las posibilidades de curación.

[4]​ La terapia de arco volumétrico modulado (VMAT) es una extensión de la IMRT en la que, además del movimiento CML, el acelerador lineal se mueve alrededor del paciente durante el tratamiento.

Imagen histórica que muestra a Gordon Isaacs, el primer paciente tratado con radioterapia de acelerador lineal (en este caso un haz de electrones) para el retinoblastoma en 1957. A Gordon se le extirpó el ojo derecho el 11 de enero de 1957 porque el cáncer se había extendido. Su ojo izquierdo, sin embargo, sólo tenía un tumor localizado que llevó al doctor Henry Kaplan a intentar tratarlo con el haz de electrones.
Paciente recibiendo terapia de cobalto-60 en una de las primeras máquinas de teleterapia, probablemente a principios de la década de 1950. El cobalto se encuentra en el cabezal de radiación (arriba en el centro), que produce un haz de rayos gamma que penetran en el cuerpo del paciente e inciden en el tumor. La radiación que atraviesa al paciente es absorbida por el escudo de plomo situado enfrente. Durante la terapia, el cabezal gira lentamente alrededor del paciente para reducir la dosis de radiación en el tejido sano.
Una cápsula de radiación de teleterapia compuesta por lo siguiente: A.) un portafuente estándar internacional (normalmente de plomo), B.) un anillo de retención, y C.) una "fuente" de teleterapia compuesta por D.) dos recipientes de acero inoxidable anidados soldados a E.) dos tapas de acero inoxidable que rodean F.) un escudo protector interno (generalmente de uranio metálico o una aleación de tungsteno) y G.) un cilindro de material fuente radiactivo, a menudo cobalto-60 , aunque no siempre. El diámetro de la "fuente" es de 30 mm.