近距离粒子植入放射治疗过程中,由于针与软组织之间的作用力导致软组织大变形,植入粒子偏离规划位置,从而影响治疗效果并容易产生严重副作用。本研究采用有限元分析方法模拟仿真刺入过程,并且设计了验证性实验以检验仿真模型的可行性与准确性。为了解粒子位置偏移的程度,精确植入粒子,制定可靠的术前规划,提供了有效的参考数据。建立模拟仿真粒子植入过程的动态分析模型。详述了两种几何模型的构建方法,并匹配相应的物理模型,包括Mooney-Rivlin超弹性本构模型,通用接触算法,以及与实际情况相近的约束条件。最后采用显式中心差分法求解整个模型,得到了植入针的受力情况和软组织内部目标点的位移量,并提出模型误差产生的原因和改进方案。研究并制备一种可以替代生物软组织进行粒子植入实验的仿生物材料——聚乙烯醇水凝胶。在充分研究和大量的实验的基础上,制备出了高透明度水凝胶。并且以此质量配比和制备方法制成了水凝胶样本用于后期的实验。搭建了一个模拟针刺入软组织的实验平台进行仿真的验证性实验,并在LabVIEW环境下,建立了力信号数据采集系统和视觉数据采集系统,从而得到刺入过程中植入针的受力情况,软组织内部目标点的位移情况。详细分析了仿真分析与实验验证之间误差产生的原因,并且提出了可行的解决方案。