放射性粒子靶向植入系统（粒子刀），是21世纪治疗中晚期恶性肿瘤最有效的方法之一。通常在超声、CT及计算机三维立体定向计划系统精确指导下将“125碘”粒子通过手术或采用特殊防辐射植入器，将“125碘”粒子一次性永久植入肿瘤组织或植于手术切除肿瘤的残存癌床内，因是在手术直视或影像引导下操作，并且可根据肿瘤或残存癌床的大小来确定辐射剂量和放射性粒子的植入数量，因此放射源的定位相当准确，具有安全、有效、灵活和个性化等特点。
恶性肿瘤在国内仍是致死的首要因素，患者就诊时晚期阶段者较多，降低了手术治疗的机会；瘤体浸润侵犯重要脏器常影响肿瘤的切除；最怕的是“转移癌”，“转移癌”的出现就是癌症晚期的到来，转移灶在一个脏器内有两个以上，治疗极为棘手。应用“粒子刀”，粒子植入到体内，有助于肿瘤的整体杀灭，不降低脏器的生理功能，减少了组织创作及治疗并发症，提高了患者的生存率。
目前，粒子治疗多在超声、CT指导下进行，主要应用于头部、胸部、盆腔和椎体肿瘤治疗，可应用于胰腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、宫颈癌、肾上腺转移癌、肝转移癌、原发性肝癌、前列腺癌和全身浅表淋巴结转移癌的治疗。
CT引导技术具有定位精确度高、适时监控、三维空间成像的优势，与外照射相比，放射性粒子治疗可很好地实现局部剂量高度适形和调强，通过影像学技术引导，很好地克服了因器官运动而造成的误差，治疗精度高，真正实现了使肿瘤靶区剂量更高、周围正常组织损伤更小的放射治疗理念。
放射性粒子治疗后的剂量学验证可很好地提供肿瘤靶区实际照射剂量。通过术后评估，若肿瘤靶区剂量分布达到计划要求，则可预测到患者预后较好，若剂量分布不理想，可行再次粒子置入或行外照射补充剂量。目前，放射性粒子治疗是放疗领域唯一能进行剂量学验证的照射技术。
放射性粒子近距离治疗的持续时间长、治疗的剂量率较低。连续的照射过程中，肿瘤细胞损伤效应累积，进而抑制细胞增殖。增殖细胞被杀灭后，处于非增殖的细胞进入敏感期，增加放射敏感性，从而使肿瘤细胞死亡超过新生的肿瘤细胞新生，以消灭肿瘤。对于无法手术切除及应用化疗、外放疗效果不佳的肿瘤，应用微创方法植入放射性粒子达到手术切除的目的，并保留机体功能及形态，可达到与化学疗法的互补效应。