本文以近距离放射性粒子植入治疗剂量规划系统为研究对象,致力于开发一套具有广泛适用性的剂量规划系统,主要内容包括非共面技术研究、术中优化方法设计、逆向布源算法研究和系统平台测试实验。本文的主要研究内容与成果如下:首先,提出了基于非共面针的三维剂量规划系统,解决了在大肿瘤、多病灶、骨骼和重要器官组织遮挡的情况下,剂量难以满足临床治疗要求的问题。通过分析临床要求和传统共面针模板的优缺点,设计了非共面针和3D导向模板,并完成了整个系统关键技术的确定。其次,提出了基于CT图像的粒子植入治疗的术中剂量优化方法,解决了手术过程中剂量能否按照术前规划实施的问题。通过对CT影像中穿刺针的识别提取,建立术中穿刺针模型,并继承术前规划结果,之后进行手术方案评估。实验结果验证了穿刺针的识别精度满足临床要求。最后,提出了混合模拟退火和DVH评估的逆向布源算法,提高了术前剂量规划的效率。首先,通过分析粒子植入手术的临床要求,建立了自动分配粒子的模拟退火算法模型;之后,结合关键剂量评估指标,分析DVH曲线的形态学意义,建立了基于标准DVH曲线的评估模型。实验结果表明,该算法能够有效应对不同部位的剂量规划。本文基于近距离放射性粒子植入治疗剂量规划系统的研究,提出了基于非共面针的规划方法、基于穿刺针识别提取的术中优化方法和混合模拟退火与DVH评估的逆向布源算法,提高了剂量规划系统的适应能力、安全性和操作性。