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目的1.比较目测法与不同外标记点法图像配准的差异,总结出一套精确度高、重复性好、简单、易行的CT/SPECT肺灌注图像配准的方法。2.通过比较非小细肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者SPECT(single photon emission computed tomography)肺灌注显像优化前后调强放疗(intensity modulated radiotherapy, IMRT)计划,探讨SPECT肺灌注显像在NSCLC IMRT计划优化中的价值。3.研究SPECT肺灌注显像用于Ⅲ期NSCLC患者同步放化疗时放疗剂量递增中的可行性,确定SPECT肺灌注显像引导的Ⅲ期NSCLC患者同步放化疗时双肺V20的最大耐受剂量(maximum tolerance dose , MTD),为II期临床研究提供剂量学依据。方法1.选取9例肺癌患者分别行胸部CT扫描和SPECT肺灌注扫描,扫描前分别于胸部体表粘贴9个标记点作为图像配准的参考点。两套图像均传至Pinnacle3 V7.4计划系统,分别依据目测法、2点法、3点法、4点法、5点法、6点法、7点法、8点法和9点法行图像配准,记录配准后两套图像9个外标记点三维空间坐标,以配准后外标记点在SPECT肺灌注图像的空间坐标值与在CT图像的空间坐标值差的绝对值作为图像配准精度的评价指标。用配对资料的t检验进行统计学分析,P <0.05认为有统计学意义。2.选取拟行放疗的Ⅲ期NSCLC患者32例,行PET/CT定位与SPECT肺灌注检查,于Philips Pinnacle3系统行图像融合。依据SPECT肺灌注图像勾画功能肺(functional lung, FL)和非功能肺(non-functional lung, NFL),制定两套IMRT计划(Trial-1和Trial-2)。Trial-1不考虑FL分布,Trial-2是在参考Trial-1 FL受量基础上进行优化。3.选取在我院行精确放疗的Ⅲ期NSCLC患者33例,行胸部PET/CT定位并在相同体位下行SPECT肺灌注扫描。依据SPECT肺灌注图像提供的肺功能信息优化三维适形放疗(3-dimensional conformal radiotherapy, 3DCRT)计划或调强放疗(intensity modulated radiotherapy, IMRT)计划。按照患者入院的先后顺序8例患者为一组,按双肺V20=27%、30%、33%、35%、37%优化放疗剂量。剂量限制性毒副反应为3级或3级以上急慢性放射性肺炎;4级急性食道炎;3级或3级以上慢性食道损伤;4级骨髓抑制;4级胃肠道反应。结果1.采用9点法图像配准后外标记点在三维方向上,以前后方向误差最大,大小为2.20±2.55mm。以9点法作为图像配准标准进行统计学分析,目测法、2点法、3点法及4点法图像配准与9点法差异有统计学意义(P值分别为0.000、0.000、0.000、0.000);5点法、6点法、7点法、8点法图像配准与9点法差异无统计学意义(P值分别为0.304、0.662、0.678、0.204)。5点法三次配准间差异无统计学意义(P值分别为0.681、0.268、0.166)。2.与Trial-1相比,Trial-2 FL及低剂量区双肺(whole lung, WL)受量均减少,而NFL受量增加,其中FV10 (FVX指≥XGy的FL占全部FL体积的百分比,以下同)、FV20和FV30及FL平均剂量增加明显,差异具有统计学意义(P分别为0.000、0.000、0.019、0.000);WV10(WVX指≥XGy的WL占WL体积的百分比,以下同)和WV20减少显著,差异有统计学意义(P分别为0.000、0.000); NFV50 (NFV50指≥50Gy的NFL占全部NFL体积的百分比)增加显著,差异有统计学意义(P=0.019);其它危及器官(如食管、心脏、脊髓、气管等)受量均有不同程度变化,差异均无统计学意义(P<0.05)。3. 33例入组患者均完成预定治疗,放疗剂量:(65.47±6.87) Gy。近期疗效:CR 3例(9.09%),PR 22例(66.67%),(CR + PR) 25例(75.76%),NC 8例(24.24%)。1+2级急性放射性肺损伤15例45.45%;1+2级急性放射性食管损伤14例42.42%;所有患者未出现3级或以上急性放射性肺损伤或食管损伤;1-3级骨髓抑制23例69.70%,4级骨髓抑制1例3.03%;1-3级胃肠道反应27例81.82%,未出现4级胃肠道反应。晚期放射性肺损伤发生率为24.24% (8/33),其中1级3例,2级5例,未发现食管晚期放射性损伤。结论1. 5点法图像配准是精确度高、重复性好、简单、易行的CT/SPECT肺灌注显像异机图像刚性配准方法,采用5点法图像配准在三维方向上的配准误差小于3mm。2.依据SPECT肺灌注显像优化IMRT计划,能够在不增加其它危及器官受量的条件下,降低FL受量,为降低放射性肺炎的发生率和/或严重程度、提高肿瘤剂量提供了条件。3.应用SPECT肺灌注显像信息优化放疗计划,能够减少功能肺的辐射剂量体积,在Ⅲ期非小细胞肺癌同步放化疗时放疗剂量递增是可行的。