放射性粒子治疗属于近距离放疗范畴，近距离放疗包括组织间插植和腔内治疗两种。组织间植入又根据植入时间分为短暂植入和永久植入两种。短暂植入是指根据治疗计划将放射源植入到肿瘤，经过一定时间达到处方剂量后，将放射源取出。短暂插植使用的放射源主要为初始剂量率高的核素，如 ¹⁹²Ir、 ⁶⁰Co等。永久植入是指根据计划将放射源粒子植入到肿瘤部位，永远保留在体内，不再取出。永久植入使用的放射源为初始剂量率低的核素，如 ¹²⁵I和 ¹⁰³Pd。

放射性粒子治疗是多学科交叉和延伸的技术，需要外科、放疗、超声、影像介入和核医学科共同合作开展的临床治疗工作。美国近距离治疗协会对于开展放射性粒子近距离治疗工作的医院和医生均有严格的资质认证和上岗考试制度，同时明确各相关学科职责和任务。其他一些国家如日本等也相继出台法规和政策，规范这项工作。目前我国卫生管理部门也正组织专家进行论证和实施中。

前列腺癌短暂放射性粒子治疗与永久植入治疗比较如表1-2所示。

早期临床使用的放射性粒子主要是 ²²⁶Ra、 ²²²Rn和 ¹⁹²Ir等。这些核素由于释放中到高能γ射线，防护颇为困难，前两种核素已经停止使用， ¹⁹²Ir仍用于短暂插植治疗和后装治疗。目前临床常用的永久性植入粒子主要包括 ¹²⁵I和 ¹⁰³Pd，大小为4.5mm×0.8mm，包壳为镍钛合金。 ²²⁶Ra、 ¹⁹²Ir和 ¹²⁵I粒子特性比较如表1-3所示。

1998年10月我国正式启动放射性 ¹²⁵I粒子研制开发工作，2000年中国原子能科学研究院成功研制出我国具有独立知识产权的放射性 ¹²⁵I粒子，进入临床试用，2001年通过我国食品药品监督管理局批准正式进入临床使用，为我国开展这项工作奠定了坚实的基础。2002年浙江君安公司也生产出放射性 ¹²⁵I粒子。2003年我国又成功研制出 ¹⁰³Pd粒子，目前已完成临床实验。

早期放射性粒子近距离治疗主要是根据巴黎系统布源原则进行。后出现列解图计算方法。20世纪80年代，国外由于计算机技术出现，超声和CT等影像技术进步，图像能够实施直接转送、三维重建。许多医疗单位自己研发软件，如美国加州大学旧金山分校使用自己研发的计划治疗颅内肿瘤。20世纪90年代，美国等国家研究开发出了治疗前列腺癌的计划系统，并获得美国FDA认证，进入临床使用，确保了放射性粒子治疗的精度和剂量评估。粒子治疗计划系统应具备：①图像处理功能，包括可与超声和CT实现信号传送，图像三维重建；②计算肿瘤最小周边剂量或匹配周边剂量；③提供粒子个数与活度；④提供粒子在肿瘤内空间分布；⑤提供粒子针数量和植入路径；⑥提供剂量-体积直方图和进行剂量验证。前列腺癌的治疗计划必须具备术中实时计划功能，即时指导治疗。2003年我国先后研制出我国自己的放射性粒子治疗计划系统，并进入临床使用。

由于粒子植入过程中存在技术误差、体位变化和粒子移位，导致粒子治疗后肿瘤实际结实剂量与术前或术中计划发生变化，因此，粒子治疗后需要明确肿瘤和周围危险器官实际所接受的剂量。剂量验证需要重新扫CT或MRI，计算机软件需要具有识别各层面粒子的功能，既不能多计数粒子，也不能丢失粒子，目前国内外治疗计划系统均有这一功能。

粒子治疗的剂量描述术语为匹配周边剂量（matched peripheral dose，MPD）和最小周边剂量（minimum peripheral dose，mPD）。MPD定义为与靶体积相同体积的椭圆形体积的等表面剂量。mPD定义为靶体积周边绝对最小剂量。

1.粒子植入术后，要尽快拍摄靶区正、侧位X线片，确认植入的粒子数目。经皮穿刺引导下粒子植入术后可以即刻验证。必须要记录植入术与质量评估间隔的时间。前列腺癌植入后30天内行CT检查（建议层厚5mm）。CT引导下粒子治疗术后即刻实施剂量验证。超声引导局部麻醉下粒子植入可以在24小时内进行CT扫描进行质量验证。

2.依据CT检查的影像资料，用TPS计算靶区及相邻正常组织的剂量分布，根据评价结果，必要时做补充治疗。

3.评估参数　处方剂量的靶体积（V）百分比，常用V200、V150、V100，V80和V50等；靶区达到处方剂量的百分数（D），常用D100、D90和D80；靶体积比（TVR），理想的TVR=1。

4.评估方法　等剂量曲线：最主要的是90%、100%、150%处方剂量线；剂量-体积直方图（DVH）；粒子植入的数量及位置；重要器官的剂量分布。

5.评估参考指标 靶区剂量D90＞匹配周缘剂量（MPD，即PD），提示植入质量很好。平均外周剂量（mean peripheral dose，MPD）应为PD。适形指数（conformation index）PD的靶体积与全部靶体积之比；植入粒子剂量的不均匀度＜PD20%；DVH显示相邻结构正常组织的剂量。

6.根据质量评估结果，必要时补充其他治疗。

美国公司生产的笔式粒子植入枪，配有10个粒子储存仓，每个仓内存有10颗粒子。植入枪的前端连接粒子植入针，后端是撞针，通过撞针的推送将粒子植入体内。枪上配有旋钮，控制进针距离。主要适于术中治疗和前列腺癌的治疗。

我国研制开发的植入器有转盘式和软导管式两种。内装30颗粒子，撞针与植入器分离，通过撞针将转盘内粒子推入瘤体内，适用于除前列腺癌以外的其他系统肿瘤治疗。软导管式植入器适用于各种腔镜引导下粒子植入治疗。

粒子针直径一般为18G，设计内有针芯，外有套管，针芯略长于套管，确保粒子能够推出。末端根据植入器种类，设计成不同类型，主要是便于连接，治疗时保证不脱落。粒子针套管有的设计有刻度，方便使用，有的没有刻度。针的长度有长针和短针两种，长针适于体内深部肿瘤治疗，短针适于人体浅表肿瘤治疗，临床使用尖端棱形和带刻度粒子针更具优势。

用于颅内肿瘤立体定向功能的固定架具有三维立体导航功能，确保粒子治疗空间分布均匀。

前列腺癌粒子治疗固定架有3种：①万向节固定架：优点是结构设计简单，操作方便，可与任何手术床连接。实用性强。②落地式固定架：优点是移动灵活。缺点是术中容易碰撞，位置容易移动。③联体式固定架：优点是固定性好。缺点是操作烦琐，需要特殊手术床与之匹配。

专门用于前列腺癌粒子植入治疗床。

前列腺癌治疗时需要借助经直肠超声探头获取前列腺图像，因此，探头要求具有横切、纵切扫描功能，超声内要同时配有模板软件，与治疗计划完全匹配。

术中治疗时需要配备具有术中探头的超声，一般直肠探头即可满足临床需要，具有端扫功能。

颅内肿瘤治疗时需要配备具有颅内探头的超声。

浅表淋巴结治疗时需要小凸阵探头，最好配戴穿刺架。

（1）粒子仓：用于装载粒子，每个仓内装有10颗粒子。

（2）消毒盒：粒子装载完毕后，需要装入消毒盒内消毒。屏蔽装置，分装粒子时的防护装置。

（3）粒子装载平台、反向镊子及尺子：专门用于装载粒子时使用平台和镊子。

（4）铅衣和眼睛。

（5）粒子探测器：粒子植入后探测是否有粒子丢失。