粒子种植治疗是癌症近距离治疗的一种常用方式，近距离治疗包括短暂和永久种植治疗两种。短暂插植治疗是根据肿瘤情况预先计划，将导管或植入针插入肿瘤，之后利用假粒子源分析计算剂量，达到理想的剂量分布时，再通过后装将放射性粒子源输送到指定部位进行照射，到达一定时间后，由计算机控制将放射源退回到储存装置内。有时由于临床的特殊情况，导管的构型并不能完全遵循治疗计划。 后装治疗可以纠正由于导管位置变化而造成的剂量偏差。短暂近距离治疗可以连续照射几天（低剂量比例），也可以间隔几天照射，每次几分钟（高剂量比例）。
    经会阴粒子种植治疗也叫组织间种植治疗，简称粒子种植治疗。它是根据预先制定的计划，将放射性粒子直接种植进肿瘤瘤体内。尽管针也可以插入瘤体内，但是其目的是种植粒子，种植后针取出，而粒子永久留在体内。粒子持续不断的释放射线，直到衰减终结。
    短暂和永久治疗技术已广泛应用于前列腺癌治疗。短暂治疗的追随者强调这一技术有剂量分布的优势。而永久粒子种植治疗的拥护者认为，虽然粒子的位置在种植后不能改变，但是，在治疗前计划阶段和手术实施阶段均可灵活地调整粒子的空间位置，达到有效剂量分布。另外永久近距离治疗可在门诊进行，不需住院。表1 比较了短暂和永久粒子治疗前列腺癌的各自特点。
   （一）粒子种植治疗患者选择标准
    1、头颈部肿瘤
    头颈部术后或放疗后复发肿瘤、直径小于7cm，距离大血管1cm以上，预计生存期大于3个月，均可以考虑进行粒子治疗。
    2、肺癌
    外周型肺癌，因内科禁忌症无法手术者，肿瘤直径小于5cm，可进行粒子植入治疗。
    3、乳腺癌
    因内科禁忌症而无法手术切除的早期乳腺癌也可进行粒子治疗，粒子治疗后视情况配合全身治疗。
    4、胰腺癌
    局部晚期无法切除的胰腺癌，治疗粒子植入治疗，后配合外放疗和全身化疗。
    5、复发直肠癌
    复发直肠癌可进行粒子植入治疗，后配合外放疗和全身化疗。
    6、前列腺癌
    对于高分期和分化较差的早期前列腺癌，统计学研究发现粒子治疗后具有较高的局部复发的可能，B2期肿瘤125I治疗后有较高的并发症发病的可能。但是，有些报道认为，对于较高分期的前列腺癌，外放疗与粒子治疗具有相似的生存的可能。近大量研究关于I、II期前列腺癌经会阴粒子种植治疗的报道。Stone等建议在向前列腺癌患者推荐粒子治疗是治疗措施之前，应该进行更严格的分期，包括精囊腺穿刺和腹腔镜淋巴结切除术。
   （二）同位素的选择
    1、198Au
    198Au是很早用于前列腺癌治疗的同位素。半衰期较短，为2.7天，很大能量为1.2MV，临床应用的不利因素为操作人员需要特殊防护。由于这一原因，198Au治疗前列腺癌没有得到普及。目前临床常见的核素为125I和103Pd。
    2、125I
    125I的半衰期为60天，光子能量为27KV。它的很大优势是不需要特殊防护。但是由于其能量低，穿透距离较短，可引起治疗体积内部分区域不能接受足量照射。因此，临床治疗时非常需要精确种植粒子，确保剂量分布均匀。同时由于其初始剂量比例较低，大约为8~10cGy/h。因此，对于分化较快的肿瘤，其治疗结果需要进一步探讨。
   3、103Pd
   103Pd半衰期为17天，光子能量为21Kv，初始剂量比例为20cGy/h。其治疗优势与125I相似，临床应用时易于防护和剂量局限。不利方面是剂量衰减过快。目前尚没有临床比较103Pd与125I治疗前列腺癌治疗结果的研究。然而，通过实验室鼠前列腺肿瘤模型研究发现，103Pd治疗增殖快速的肿瘤治疗结果优于125I，而在增殖较慢的肿瘤并没有显示同样的趋势。早期通过数学模型研究证明，对增殖较慢的肿瘤，125I治疗结果优于103Pd。肿瘤倍增时间小于10天者，103Pd较125I更具有优势。根据这一模型，198Au的治疗结果很差。
    4、169Y
    曾经有人建议利用169Y取代125I治疗前列腺癌。因为它的初始剂量比例为12.5cGy/h，光子能量为93Kv。与103Pd和125I相比，169Y剂量分布更均匀，周围组织剂量受量更少。但是，它的不利因素为在300KV处有一个小的光子峰，这一点明显的影响了临床辐射防护的要求。由于169Y的高度特殊活性，人们希望将其研制成物理上非常小的、高度活性的粒子源，进而取代短暂治疗的192Ir源。
    5、192Ir
    192Ir是平均能量为400Kv的γ射线源，半衰期为72天。主要用于前列腺癌短暂插植治疗，包括低剂量比例和高剂量比例两种。低剂量比例短暂插植治疗抵消了永久粒子1天门诊治疗的优势。192Ir的优势是可以通过调整植入针的位置来达到改进剂量分布的目的。近有一些关于高剂量比例192Ir治疗前列腺癌的报道。然而，这一技术需要应用高剂量比例放射源，患者本能不愿意接受。
   （三） 放射生物学的认识
    1986年，低剂量比例放射性核素125I和103Pd的出现使人们更加关注其放射生物学特性。高剂量比例核素如192Ir，可穿透较远的距离，因此为了获得理想的剂量分布，每个粒子的空间位置并不是很重要的。由于高能量核素穿透力强，周围正常组织不可避免接受过量照射，往往引起严重的并发症或限制了肿瘤接受有效的照射剂量。低能核素的能量仅局限在前列腺，因此，粒子的空间分布必须精确，避免由于穿透力弱而造成低剂量照射。
    一个给定的同位素，它的初始剂量主要取决于半衰期和总的处方剂量。剂量比例是一个决定生物学效应的重要因素。一个固定剂量的杀伤效应随剂量比例降低而下降。高剂量比例对正常组织和肿瘤的损伤效应均较低剂量比例大。由于正常组织耐受力的限制，高剂量比例源通常给予较低的总剂量，避免并发症发生。细胞对射线的反应是由其自身内在的放射敏感性、细胞周期和氧状态决定的。临床实际应用时，情况比较复杂，因为不同的细胞周期分布或组织结构，其上述特点都是不一样的。根据剂量比例和肿瘤细胞周期选择放射源，对于控制肿瘤是十分重要的。
    近来，永久和或短暂种植治疗前列腺癌呈上升趋势，对于早期前列腺癌，他们的优势已明显超出完全医治性手术和外放疗。
   （四）短暂插植近距离治疗
    短暂插植治疗是根据预先计划的轮廓，将导管或针插入肿瘤，之后进行剂量分析。由于外放疗剂量的限制，短暂插植治疗主要用于局部剂量提升。192Ir是主要的同位素。大多数研究描述了192Ir的使用方法。早期研究报道是通过开腹后插植，而不需要CT或TRUP指导，结果并发症发病的可能较高。近年来随着插植技术的改进和源强的提高，并发症的发病的可能明显下降。过去患者需开腹行淋巴切除，经会阴模板引导放置植入针，192Ir放在针内，再根据治疗计划调整针的位置（如图 3 ），达到计划剂量后撤出针和192Ir源。 随着TRUS和高剂量比例192Ir后装设备的改进，允许应用接触短暂192Ir插植治疗。尽管患者需要住院，但不再需要开腹，植入针留置时间缩短为2天。一般高剂量比例后装机由计算机控制，可以保证操作人员避免照射。治疗在几分钟内完成，而不是几个小时。理论上讲，192Ir可以治疗更晚期肿瘤（T3），但是由于其剂量比例高，穿透力强，往往不可避免地引起前列腺周围正常组织的损伤，尤其是直肠。有报道192Ir低剂量比例近距离治疗联合外放疗治疗B和C期前列腺癌，结果75~85％针吸活检阴性，但严重的并发症为10~20％。

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