Klassieke radiotherapie: fotonen
De klassieke radiotherapie maakt gebruik van fotonenbundels. Dit zijn pakketjes elektromagnetische straling, net als zichtbaar licht of radiogolven, maar dan met een veel hogere energie. De afgegeven stralingsdosis van een fotonenbundel neemt geleidelijk af naarmate hij dieper in het lichaam doordringt.
Hierdoor komt er ook een beperkte hoeveelheid stralingsdosis terecht in de gezonde weefsels gelegen voor en ook voorbij de tumor in het verloop van de bestralingsbundel. Afhankelijk van de gevoeligheid van deze weefsels en de blootstelling treden er mogelijks bijwerkingen op.
Dankzij de grote vooruitgang in bestralingstechnieken de afgelopen jaren is men er echter in geslaagd om de behandeling steeds verder te verfijnen zodat ze nauwkeuriger kan worden toegediend.
Protontherapie: protonen
Protontherapie maakt gebruik van een bundel van protonen. Dit zijn positief geladen deeltjes afkomstig uit de kern van een atoom, die hun maximale stralingsdosis pas afgeven bij het bereiken van een bepaalde diepte in het lichaam, waarna de straling volledig stopt (in tegenstelling tot fotonen).
Deze stralingsdosispiek wordt de Bragg-piek genoemd. De diepte van de piek kan bepaald worden door de energie van de protonenbundel aan te passen. Hoe hoger de energie van de bundel, hoe dieper de Bragg-piek in het lichaam gelegen is. De protonenbundel kan verder ook gericht worden op een specifiek deel van het te bestralen weefsel met behulp van buigmagneten in het toestel. Om een homogene dosis te krijgen in de tumor worden snel opeenvolgend een groot aantal fijne protonenbundels gecombineerd met verschillende energie en positie. Zo wordt de tumor als het ware ‘ingekleurd’ met bestralingsdosis. Deze techniek heet “pencil beam scanning”.
Zowel bij fotontherapie (de klassieke radiotherapie) als bij protontherapie worden meerdere bundels uit verschillende richtingen gebruikt, met als doel zo weinig mogelijk stralingsdosis toe te dienen op de omliggende gezonde weefsels.