放射線を出す小さな線源(カプセル)を前立腺内に挿入して埋め込み、前立腺の内部から放射線を照射する治療法です。線源にはヨウ素125という放射性同位元素が密封されています。
埋め込む数は50個～100個程度で患者さんによって異なります。埋め込む位置は、あらかじめコンピュータを用いて、尿道や直腸などの他の臓器への影響が最小で治療効果が高い場所を選びます。
線源から放出される放射線は徐々に減少し、1年くらいでなくなります。カプセルは永久に前立腺に残りますが、問題はありません。

密封小線源療法は、直腸診や画像診断などでがんが前立腺内に限局していると診断された病期ステージBとよばれる前立腺がんがよい適応となります。前立腺の外へ少し広がっている状態でも外照射療法やホルモン療法を併用しながら行われます。直腸診や画像診断などで限局していると判断される場合でも、PSAの値が高かったり、がんの悪性度が高いハイリスクと呼ばれる前立腺がんの場合は、病巣の進展が予測されるので、外照射療法を併用し、さらにはホルモン療法を加えながら治療が行われます。