A radiotherapy treatment system and method used for conducting radiographic X-ray imaging on a target organ during radiographic treatment. The system comprises (a) an x-ray beam source configurable to deliver an X-ray beam to a target organ, (b) optical means for converging and shaping said beam to a cone-shaped X-ray beam of photons which hit the target organ simultaneously, (c) multiple high-Z nanoparticles attachable to the target organ, said high-Z nanoparticles absorbing said X-ray radiation and emitting X-ray fluorescence (XRF) photons, (d) at least one XRF detector for detecting said XRF photons ejecting out of a patient's body, and (e) control means for controlling the radiotherapy treatment procedure. The x-ray beam is focusable on a section in the target organ where the concentration of said high-Z nanoparticles leading to a desirable emission of said XRF photons, and in case the emission of said XRF photons decreases, the x-ray beam is movable to refocus on the section in the target organ where the emission of said XRF photons is desirable.L'invention porte sur un système et un procédé de radiothérapie servant à la réalisation d'une imagerie radiographique par rayons X sur un organe cible lors d'une radiothérapie. Le système comprend (a) une source de faisceau de rayons X conçue pour délivrer un faisceau de rayons X à un organe cible, (b) des moyens optiques servant à la convergence et la mise en forme dudit faisceau en un faisceau de rayons X en forme de cône de photons qui frappe l'organe cible simultanément, (c) de multiples nanoparticules à Z élevé pouvant être fixées à l'organe cible, lesdites nanoparticules à Z élevé absorbant ledit rayonnement de rayons X et émettant une fluorescence des rayons X (SFX) sous la forme de photons, (d) au moins un détecteur SFX servant à détecter lesdits photons SFX éjectés hors du corps d'un patient, et (e) des moyens de commande servant à la commande de la procédure de la radiothérapie. Le faisceau de rayons X peut ê