放射性粒子靶向植入系統（粒子刀），是21世紀治療中晚期惡性腫瘤最有效的方法之一。通常在超聲、CT及計算機三維立體定向計劃系統精確指導下將“125碘”粒子通過手術或採用特殊防輻射植入器，將“125碘”粒子一次性永久植入腫瘤組織或植於手術切除腫瘤的殘存癌床內，因是在手術直視或影像引導下操作，並且可根據腫瘤或殘存癌床的大小來確定輻射劑量和放射性粒子的植入數量，因此放射源的定位相當準確，具有安全、有效、靈活和個性化等特點。
目前，粒子治療多在超聲、CT指導下進行，主要應用於頭部、胸部、盆腔和椎體腫瘤治療，可應用於胰腺癌、子宮內膜癌、卵巢癌、宮頸癌、腎上腺轉移癌、肝轉移癌、原發性肝癌、前列腺癌和全身淺表淋巴結轉移癌的治療。
CT引導技術具有定位精確度高、適時監控、三維空間成像的優勢，與外照射相比，放射性粒子治療可很好地實現區域性劑量高度適形和調強，通過影像學技術引導，很好地克服了因器官運動而造成的誤差，治療精度高，真正實現了使腫瘤靶區劑量更高、周圍正常組織損傷更小的放射治療理念。
放射性粒子治療後的劑量學驗證可很好地提供腫瘤靶區實際照射劑量。通過術後評估，若腫瘤靶區劑量分佈達到計劃要求，則可預測到患者預後較好，若劑量分佈不理想，可行再次粒子置入或行外照射補充劑量。目前，放射性粒子治療是放療領域唯一能進行劑量學驗證的照射技術。
放射性粒子近距離治療的持續時間長、治療的劑量率較低。連續的照射過程中，腫瘤細胞損傷效應累積，進而抑制細胞增殖。增殖細胞被殺滅後，處於非增殖的細胞進入敏感期，增加放射敏感性，從而使腫瘤細胞死亡超過新生的腫瘤細胞新生，以消滅腫瘤。對於無法手術切除及應用化療、外放療效果不佳的腫瘤，應用微創方法植入放射性粒子達到手術切除的目的，並保留機體功能及形態，可達到與化學療法的互補效應。
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