Отделението по лъчелечение с дейност брахитерапия е разположено в основната сграда на УСБАЛО "Проф. Иван Черноземски" ЕАД за пациенти, провеждащи перкутанно лъчелечение, на които се прилага едновременно с облъчването лекарствено противотуморно лечение. За болните провеждащи брахитерапия в т. н. „Активен блок“ в сутерена на основната сграда са създадени условия за работа с открити радиоактивни източници. Изолираните болни за метаболитна терапия със 131 радиоактивен йод се обгрижват в 24 часов режим от персонала на отделението. За работа със закрити радиоактивни източници се използва интегрираната система за брахитерапия, като болните се подготвят в отделението и облъчват в амбулаторни условия (виж Апаратура и методи за брахитерапия и едновременно лъче-химиолечение).
Съставът на отделението включва 5 лекари, 8 медицински сестри и 4 санитари, обучени за работа с йонизиращи лъчения и специализирани за работа със закрити и открити радиоактивни източници за нуждите на брахитерапията.