對於傳統栓塞治療失敗或效果不佳，或腫瘤侵犯肝門靜脈的患者，選擇性體內放射療法提供另一個治療選項。利用幾百萬個含有放射性元素釔90 (Yttrium 90) 的微球體，在血管攝影的協助下，將含釔的微球體由肝動脈分支注入肝腫瘤，微球體會嵌在供應腫瘤養分的微細血管內，並依附著肝腫瘤，由內給予高輻射劑量來殺死癌細胞。
但並非所有患者皆適合此療法。治療前肝炎發作或肝功能太差，GOT、GPT大於正常值5倍以上或黃疸指數大於2mg/dL者，由於治療後恐有肝臟衰竭風險，故不適合使用。還有腫瘤達肝臟總體積50％以上或肝動脈發炎、阻塞者，即便勉強用SIRT去治療，預後也不甚理想。
腹痛、噁心、發燒及胃腸不適
胃潰瘍 (較少見)
放射性肺炎、放射性肝炎
利用放射線照射癌細胞，殺死癌細胞，傳統放療會一併殺死放射線經過之正常細胞，效果較差，且較多副作用。近來，各種改良式放療，如光子刀、電腦刀及質子刀等，配合使用直線加速器，使高單位能量的輻射線更精準地照射腫瘤部位，減少對正常細胞的影響。
常見的放射線治療有三種：
電腦刀
將高能量的直線加速器架設於機械手臂上，配合高速電腦及立體定位系統，使高能量放射線集中照射在腫瘤細胞，以達治療效果。
光子刀
利用3D定位系統，將高能量光子束（photon beam）形成的放射線照射到腫瘤上，殺死癌細胞；因可使放射線集中在患部，又稱為「順形治療」，對周圍正常組織造成的傷害較小。
質子刀
利用具有穿透力的帶正電的粒子束（particle beam）形成高能波放射線來摧毀癌細胞；可在體內指定的深度位置，才釋放大量劑量，在放射線經過的正常組織路徑上僅有較少劑量留存，減少被影響的正常肝組織。
傳統放療療程至少需20、30次，且患者需承受疲倦、白血球或血小板降低、噁心、嘔吐、味覺遲鈍、腹瀉、腹痛等副作用。改良後的新一代放療，療程較短，效果也較好，但費用相對較高。
