İyonlaştırıcı ışınım tümör hücrelerinin, özellikle bölünme yeteneklerini engelleyerek tümüyle ortadan kaldırılmasını amaçlar. Bu etki aynı zamanda, önlenemez biçimde, normal hücreler üzerinde de görüldüğünden, radyobiyologlar ve radyoterapi uzmanlarının en çok ilgilendikleri konu tümörün tümüyle yok olmasını sağlarken sağlıklı doku ve hücrelerde yalnızca geçici bozukluklara yol açabilecek bir ışınlama yapılabilmesidir.
Tümörün ışınıma maruz kalması sonucu oluşabilecek etkin yanıtın değerlendirilmesinde iki koşul göz önüne alınmalıdır: Tümörün ışınıma duyarlı olması ve ışınıma maruz kalan bölgedeki tümörün kaynaklandığı organın ve öbür organların görece az etkilenmesi.
İlk koşul tümörün yok edilmesi için gerekli olan doza bakılarak kolaylıkla, yaklaşık olarak belirlenebilir, ikincisi ise özellikle klinik deneylerle ortaya çıkar.
Genel olarak ışınıma az duyarlı olan tümörler, büyüklükleri de göz önüne alınacak olursa, normal dokuların dayanabileceği en yüksek ışınım dozuna yakın dozlara yanıt verebilir. Bu durum ışınımla “tedavi aralığı”nın oldukça sınırlı olduğunu gösterir.
Tümörün ışınıma duyarlılığı ve iyileşmesi arasında kesin bir orantı yoktur. Bazı tümörlerin (genellikle sarkomlar, seminomlar) hızla gerilemesi, bunların yeniden ortaya çıkmayacağı anlamına gelmez. Buna karşılık, ışınım duyarlılığı çok fazla olmayan ve epitelden kaynaklanan ağız mukozası karsinomları gibi bazı tümörler uygun bir ışın tedavisiyle tümüyle iyileşebilir. Burada tümöre ve tümörün geliştiği dokuya ilişkin henüz bilinmeyen etkenler de rol oynayabilir. Ayrıca çeşitli klinik etkenleri de unutmamak gerekir.
Tedavi edilme olasılığı, kesinlikle hastalığın bulunduğu evreyle ilgilidir: Tümör ne kadar ilerlemişse tedavinin başarısı ve doğru uygulanması o kadar güçleşir.
Bazı tümörlerde ışınıma duyarlılığın düşük olması, ve “tedavi aralığı”nın dar olması nedeniyle yeterince iyi sonuç alınamamasına bağlı olarak, ışın tedavisinin ilk gününden başlayarak tümör dokusunun ışınıma duyarlılığını artırarak ya da sağlıklı dokuların direncini artırmak yoluyla etkinin en üst düzeye erişmesi sağlanır. Sağlıklı dokuların direncinin artırılması, ışınım dozunun artırılarak gerçek tedavi edici sınıra erişilebilmesini sağlamıştır.
Bu alandaki en önemli gelişmeler, ışınımın doz/zaman orantısındaki çeşitliliklere bağlı olarak değişen etkilerini ayrıntılı biçimde ortaya koyan çalışmalardan elde edilmiştir. Toplam ışınım dozunun birkaç (4-8) haftaya yayılması, daha iyi sonuçların elde edilmesini sağlamıştır.
