目的探讨125I粒子联合同步放化疗治疗局部晚期非小细胞肺癌的疗效。方法选择106例局部晚期NSCLC病患者。根据治疗方案的不同，分为观察组（56例）和对照组（50例）。对照组采用同步放化疗治疗，观察组采用125I粒子植入术联合同步放化疗治疗。治疗4个疗程后，比较两组近期疗效、血清肿瘤标志物[癌胚抗原（CEA）、糖类抗原125（CA125）、细胞角质蛋白19片段抗原21-1（CYFRA21－1）]水平及不良反应。结果观察组近期疗效优于对照组（P0.05）。观察组的客观缓解率（ORR）为91.07%，显著高于对照组的70.00%（P0.01），疾病控制率（DCR）为96.43%，高于对照组的84.00%（P0.05）。治疗后两组CEA、CA125和CYFRA21－1的水平均低于治疗前（P0.05），观察组CEA、CA125和CYFRA21－1的水平均低于对照组（P0.05）。观察组不良反应总发生率为51.79%，与对照组50.00%无显著性差异（P0.05），均为1～2级不良反应。结论125I粒子植入联合同步放化疗是治疗局部晚期NSCLC患者的有效方法，可有效降低CEA、CA125和CYFRA21－1肿瘤标志物的发病率，不良反应少，安全可控。