The invention relates to a radiation application device for applying radiation to an inner tissue region of a living being, particularly for treating tumors in situ. The radiation application device (204) is adapted to be inserted into the inner tissue region and comprises an integrated x-ray source (219) for applying x-rays to the inner tissue region and an integrated oxygen providing unit (230) for providing oxygen to the inner tissue region. Since both, the x-ray source and the oxygen providing unit, are integrated in a single radiation application device, the x-rays can very easily and accurately be applied to exactly the inner tissue region, where the oxygen providing unit provides the oxygen, if the radiation application device has been inserted into the inner tissue region. This improves the quality of treating the inner tissue region.La présente invention concerne un dispositif dapplication de rayonnement pour appliquer un rayonnement à une région de tissu interne dun être vivant, en particulier pour traiter des tumeurs in situ. Le dispositif dapplication de rayonnement (204) est adapté pour être inséré dans la région de tissu interne et comprend une source de rayons X intégrée (219) pour appliquer des rayons X à la région de tissu interne et une unité de distribution doxygène intégrée (230) pour distribuer de loxygène à la région de tissu interne. Étant donné que la source de rayons X et lunité de distribution doxygène sont toutes deux intégrées dans un dispositif dapplication de rayonnement unique, les rayons X peuvent être très facilement et précisément appliqués exactement à la région de tissu interne, où lunité de distribution doxygène fournit de loxygène, si le dispositif dapplication de rayonnement a été inséré dans la région de tissu interne. Cela améliore la qualité de traitement de la région de tissu interne.