粒子植入时患者靶区及危及器官的剂量是影响疗效和并发症的关键，依据国外学者的研究，应用不同的影像学确定靶区及粒子位置、不同的计划方式都会影响术后计划的剂量学参数。应用TPS计算剂量时受靶区范围、粒子位置、粒子活度、粒子种类、计算点阵网格密度等多种因素影响，物理师在制订治疗计划时应充分考虑上述因素对剂量的影响，以使靶区得到最佳的剂量分布。

放射治疗产生的生物效应与组织吸收剂量直接相关，肿瘤及周围危及器官的实际受照剂量是影响肿瘤治疗效果及并发症最直接、最重要的因素。前列腺癌 ¹²⁵I粒子植入术后利用TPS行验证计划是评价植入质量及实际受照剂量的金标准；其他恶性肿瘤亦同前列腺癌一样，将术后验证的匹配周边剂量（matched peripheral dose，MPD）作为其实际吸收剂量。利用TPS计算所得的周边剂量是在肿瘤靶区及粒子位置不变的前提下，粒子完全衰变后肿瘤靶区吸收的剂量。前列腺癌粒子植入术后靶区范围及粒子空间分布基本不发生变化，术后的验证剂量即为其实际吸收剂量；而其他部位恶性肿瘤与前列腺癌不同，由于射线的杀伤作用，肿瘤靶体积逐渐变小，粒子位置也发生变化，肿瘤和周围危及器官的实际受照剂量也相应发生变化。

目前恶性肿瘤术后即刻的验证计划基本可以实现预期的剂量分布。但与前列腺癌不同，其他部位肿瘤靶体积是动态变化的，术后即刻的验证计划并不能反映肿瘤的实际吸收剂量，目前临床上多关注术后当天或1周内的验证剂量，很少对术后不同时间的周边剂量进行验证，我们研究利用TPS模拟术后不同时间的验证计划，探讨靶体积缩小对周边剂量的影响，得出肿瘤每月以初始肿瘤体积15%～20%的速度缩小可能较为适宜，小于15%提示剂量可能不足，肿瘤控制不佳；大于20%提示剂量可能过高，若邻近重要器官可能导致并发症。临床上建议根据肿瘤放射敏感度制定适宜的处方剂量，术后每月复查CT行验证计划，若体积缩小低于15%可考虑补植粒子。

为避免出现严重并发症，在粒子植入制定治疗计划时需考虑术后肿瘤的缩小速度，根据外放疗经验，放疗敏感的肿瘤致死剂量＜80Gy，若剂量过高会迅速杀死肿瘤细胞，肿瘤液化坏死，导致粒子聚集，局部出现超高剂量区。因此，对于放疗敏感或高度敏感的实体肿瘤，应该制定较低的处方剂量；而对于分化程度高、质地坚硬、不易液化坏死等放疗不敏感肿瘤其处方剂量可相对较高。

靶区的变化直接影响肿瘤及周围危及器官的吸收剂量。因此粒子植入术后适宜的肿瘤缩小速度是保证疗效及避免并发症的关键。

在临床工作中，理想的肿瘤缩小速度应该与粒子的衰变较一致，即3个半衰期后肿瘤基本消失。

粒子的分布直接影响TPS计算剂量的结果，不同布源方式可导致较大的剂量差异，Plato C.Lee等应用TPS模拟前列腺粒子植入，得出粒子不同分布方式剂量学差异明显。粒子植入治疗的成功与失败很大程度上取决于靶区照射剂量的准确性，目前多数物理师做计划时仍按巴黎系统原则布源，强调均匀分布，但巴黎系统并非为粒子植入设计，按此系统植入粒子难免出现剂量误差。治疗计划的其他条件不变时，单独调整粒子的位置，会导致D90、V90、最高剂量与平均剂量的明显变化，如果不予重视，极有可能导致对粒子植入患者剂量评估出现误差，导致肿瘤复发或出现并发症。我们针对不同大小肿瘤同活度、同数量 ¹²⁵I粒子周边分布与中心分布的剂量学差异进行研究，得出周边布源可比中心布源更容易满足靶区剂量学要求。

前列腺癌疗效与前列腺周边剂量直接相关，有效生物剂量大于200Gy时，10年生化无进展生存率为92%，140～160Gy时，10年生化无进展生存率为85.5%，小于100Gy时10年生化无进展生存率为46%。尿道并发症与剂量直接相关，尿道剂量大于160Gy时，1～2级尿道并发症明显增加。我们经研究后得出，边长5cm肿瘤粒子周边分布时D90为146.95Gy，V90 为95.70%，最高剂量为1227.02Gy；如果中心分布D90仅为72.02Gy，V90为61.50%，最高剂量为1692.48Gy。由此可见，如果将术前计划所得的粒子数目中心分布植入肿瘤，必然导致中心剂量过高，周边剂量不能达到处方剂量，可能导致肿瘤复发同时出现并发症。

我们经研究后得出，中心分布粒子时，D90、V90、平均剂量均随肿瘤增大呈下降趋势，最高剂量呈上升趋势。肿瘤大小为3cm×3cm×3cm时，粒子周边分布D90为144.09Gy，中心分布D90为131.44Gy，两组V90均大于90%，上述指标两组差别不大，肿瘤越小，两组指标差异越小；当肿瘤大小为3.5cm×3.5cm×3.5cm时，粒子周边分布D90为147.12Gy，中心分布D90为106.18Gy，两组V90分别为94%、80.8%，且随肿瘤增大，差别渐趋明显。王娟等报道，外放疗后复发颈部淋巴结转移癌 ¹²⁵I粒子植入治疗的6个月局部控制率情况，其中小于4cm的淋巴结控制率（CR+PR）为90%，而大于4cm者为46%。Ashamalla等报道的利用放射性粒子治疗头颈部恶性肿瘤其直径＜2.5cm的局部控制率可达到64%，而直径＞2.5cm者为33%。从剂量学上分析此疗效差异的原因之一可能为肿瘤较小时，中心分布粒子的D90、V90及平均剂量与周边分布粒子时差异不大，而当肿瘤较大时，如果粒子中心分布，将明显降低周边剂量，影响剂量在肿瘤内部的分布，因而疗效差，甚至因粒子集中而出现的高剂量区导致并发症发生。因此我们建议当肿瘤直径小于3cm时，中心布源和周边布源均可应用，尽量周边布源；肿瘤直径大于3.5cm时应周边布源，避免粒子集中于肿瘤中心。

粒子周边分布有利于提高靶区接受处方剂量覆盖的比例，降低高剂量区，提高靶区整体的平均剂量，最终提高治疗效果，减少并发症。

我们推荐临床医师在手术时尽量周边分布粒子，以免肿瘤中心剂量过高，而周边剂量不足，导致疗效不佳。

粒子植入广泛应用于各种实体肿瘤的综合治疗，如头颈部恶性肿瘤、肺癌、胰腺癌、直肠癌等，粒子活度范围为0.3～0.8mCi。目前关于粒子活度的选择，多数依据临床医师经验，对于不同肿瘤病理类型和不同部位肿瘤，应如何选择粒子活度仍无共识。Beaulieu等提出临床使用的活度范围为0.4～0.7mCi时，粒子移位和迁移对靶区和危及器官剂量分布的影响较小。Martin Bues等发现当 ¹²⁵I粒子活度大于0.35mCi时，较高活度的粒子因粒子分布误差更不易满足靶区剂量，且易导致尿道高剂量。多数临床医师认为“低活度粒子初始剂量率低，发挥疗效慢，很快衰变到无治疗作用，治疗效果劣于高活度粒子；高活度粒子因其初始剂量率高，故而发挥疗效快，治疗作用持久，治疗效果更确切”。因此部分临床医师为了保证更好的疗效只选择较大活度粒子，而部分临床医师为了防止并发症的出现只选择低活度粒子。王娟等研究得出，不同活度粒子均可使靶区达到相同的周边剂量，低活度组与高活度组比较抑瘤率无统计学差异，但高活度粒子组出现了皮肤放射性损伤，考虑原因为高活度粒子周围可能形成高剂量区，对周围组织造成损伤。我们经研究发现周边剂量相同时，术后不同时间点肿瘤吸收剂量与粒子活度并无关系。但不同活度粒子高剂量区范围及持续时间不同，可能对并发症的发生有一定影响。

我们经研究得出初始D90相同、粒子活度不同时肿瘤术后不同时间吸收剂量完全相同，说明即使粒子活度不同，只要合理布源，均可达到治疗肿瘤所需的周边剂量。只要周边剂量一致，粒子活度对90%肿瘤靶区吸收剂量的速率没有影响，因此应用多大活度粒子可能对疗效影响不大。0.3mCi组D100术后不同时间均小于0.8mCi组，即100%靶区肿瘤吸收剂量0.8mCi组每月均高于0.3mCi组，提示0.8mCi组靶区周边剂量跌落较0.3mCi组缓慢，第1个半衰期内尤为明显，因此危及器官距离靶区太近不宜用高活度粒子。术后2个月以后0.3mCi组V150小于0.8mCi组，从术后4个月开始0.3mCi组靶区内不再有150%处方剂量以上高剂量区，0.8mCi组还有，说明0.3mCi组粒子术后4个月内迅速衰变，导致粒子周围高剂量区范围迅速缩小，如果预计肿瘤在粒子植入术后4个月内能明显缩小，且距离危及器官较近，建议应用0.3mCi粒子。0.8mCi组粒子植入后高剂量区持续时间较0.3mCi粒子明显长，如果考虑肿瘤对放射治疗不敏感，植入后短期内肿瘤不能缩小，肿瘤缩小后距离危及器官较远，应用0.8mCi粒子相对安全有效。

合理应用TPS优化，不同活度粒子均可达到肿瘤要求的处方剂量。假设肿瘤大小及粒子位置不变的情况下，只要周边剂量相同，术后不同时间，肿瘤周边吸收剂量与粒子活度无关。提示不论粒子活度大小，周边剂量相同时，肿瘤即可能达到相同治疗效果。肿瘤的缩小速度与肿瘤对放射线的敏感性及周边剂量有关，与所用粒子活度关系不大。

Jean-Francois Corbett报道计算点阵网格密度对计算速度与精度的影响非常大，但经常被物理师忽视。在制定治疗计划时发现，保持治疗计划的其他条件不变，单独调整计算点阵网格大小，会导致D90、V90、V100及V150的明显变化，物理师在做治疗计划时重点放在粒子活度、分布、数目、等剂量曲线分布、高低剂量点等问题上，经常忽视计算点阵网格范围及密度对剂量的影响，如果不予重视，必然导致对粒子植入患者剂量信息评估不准确，导致肿瘤复发或出现并发症。

我们研究固定计算点阵网格以外的其他变量，单独分析计算点阵网格对剂量计算的影响，按128×128、96×96、64×64、32×32的计算点阵网格调整10个治疗计划，应用TPS分别计算每个计划的D90、V90、V100及V150，得出不同计算点阵网格密度时4个参数有明显差异。ICRU24号报告指出肿瘤根治剂量的精确性应好于±5%，否则将导致肿瘤失控，Ohashi等研究，前列腺癌粒子植入后2级直肠出血率与直肠剂量相关，直肠最大剂量大于145Gy时为15.2%，最大剂量小于145Gy时为0。如果选用网格密度过低，极易因剂量计算误差导致肿瘤复发或并发症的出现。如果想最大限度地减小误差，临床操作中应尽量选用高密度的计算点阵网格。