螺旋断层放疗是一种使用X射线的放射线治疗装置，结合了应用适形放射疗法的调强适形放射治疗（intensity-modulated radiation therapy: IMRT）以及图像引导放射治疗（image-guided radiation therapy: IGRT），是与计算机断层摄影装置(Computed Tomography: CT)一体化的IMRT专用放射线治疗装置及其运行计算机系统。正式名称为螺旋断层放射治疗系统（TomoTherapy Hi·Art treatment system ）。指Accuray公司制造的调强适形放射治疗装置与其控制计算机和软件。

螺旋断层放疗系统基本上是一种直线加速器在环形机架内连续回转，向环形区中央释放出放射线，进行旋转式照射的装置。患者所躺的治疗床缓慢向环形装置内移动，然后用放射线对患者进行照射。此时会驱动高性能的计算机系统，通过在放射线照射过程中对直线加速器中附属的多叶式准直仪（multi-leaf collimator: MLC）的运作进行控制，能够提高线量的集中度和均匀度，从而可以实现高自由度的线量分布（也可以很容易地进行simultaneous integrated boost: SIB），与过去的放射线治疗装置相比减少了对正常组织的辐射，能够根据癌病灶（以及一部分良性疾病）的形状进行放射线的照射。并且过去的放射线治疗由于是根据画在患者皮肤表面的标记进行照射，因此每次治疗的照射部位会有很大的误差。而在螺旋断层放疗中，每次治疗前都会通过CT拍摄调整和修正照射的位置，能够实现高精度的放射线治疗，从而可以期待减少放射线对正常组织的伤害。