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第一部分CT/MRI图像融合技术应用于原发性肝癌三维适形和调强放疗中靶区的确定目的:探讨原发性肝癌（HCC）病人CT与MRI图像融合的精度,以及如何确定大体肿瘤体积（GTV）。材料与方法:13例HCC病人行深吸气末屏气模拟CT定位扫描及呼气末MRIT2相扫描,其中6例病人又加作深吸气末屏气快速MRIT2相（MRIT2F）扫描。互信息法进行图像融合,自动匹配后手动微调。图像融合精度的评价指标为CT和MRI图像上骨性标记点在融合图像上两者间的距离(DCT-MRIT2,DCT-MRIT2F)及肝脏交叠度P-LIVERCT-MRIT2（CT-MRIT2F）。两位医师独立在CT及MRI图像上勾画GTV,分别计算依据CT及MRI勾画的GTV的体积、相互交叠的体积及融合后的总体积,并分别计算CT上GTV体积及MRI上GTV体积占融合后总体积的百分比。结果:DCT-MRIT2及DCT-MRIT2F分别为2.7mm±0.8mm及2.1mm±0.9mm。CT与MRIT2及MRIT2F的肝脏交叠度分别为85.0%±4.1%及92.7%±1.5%。两位医师在MRI上勾画的GTV差异非常小,但在CT上勾画GTV的差异有统计学意义。CT、MRIT2及MRIT2F上GTV的体积分别为387cm3±396cm3、488cm3±461cm3及597cm3±541cm3。CT及MRIT2上GTV的体积分别占融合后总体积的66.2%±13.5%及88.7%±10.2%,CT及MRIT2F上GTV的体积分别占融合后总体积的71.3%±12.7%及93.5%±4.8%。结论:用作CT和MRI融合的图像的采集尽可能在同一呼吸时相,保持同一体位,采用同样的扫描层厚和层间距。用自动配准软件,采用归一化的互信息法进行自动配准。用于放疗计划的GTV应该是CT和MRI图像上勾画GTV体积的总和。第二部分原发性肝癌三维适形放疗的Ⅰ期临床试验目的:确定三维适形及调强放疗（3DCRT/IMRT）应用于原发性肝癌（HCC）的最大耐受剂量（MTD）。材料及方法:入组标准为病理证实或临床诊断的HCC,单个病灶,直径大于5cm,不能行手术切除,无肝内播散和/或远处转移,肝硬化Child-Pugh A级。按肿瘤最大径分为2组:GroupⅠ（最大径＞5cm＜10cm）及GroupⅡ（最大径≥10cm）。GroupⅠ起始剂量46Gy,至最大剂量62Gy;GroupⅡ起始剂量40Gy,至最大剂量52Gy。常规分割,每次递增4Gy。剂量限制性毒性为≥3级急性肝脏、胃肠道毒性,任何5级的治疗相关性毒性或晚期放射性肝损伤（RILD）。结果:自2005年4月至2008年5月,共40例病人入组,其中GroupⅠ及GroupⅡ各20例。根据2006年AJCC分期,T2期20例,T3期17例,T4期3例。最后一随访时间为2009年1月,总的中位随访时间13个月,其中GroupⅠ为17.5个月,GroupⅡ为9个月。GroupⅠ中共发生11例（55.5%）急性治疗相关性毒副反应,其中1级9例,2级2例。GroupⅡ中共发生10例（50%）急性治疗相关性毒副反应,其中1级8例,2级2例。所有病人中,仅在GroupⅡ中的52Gy剂量水平在治疗后2个月发生1例非典型的RILD,经过2周对症治疗后死于肝衰竭。4例病人发生射野内复发,21例出现肝内播散,5例出现远处转移。2年局部控制率为90%,1、2年生存率分别为72%及62%。结论:ABC控制下的3DCRT/IMRT应用于局部进展期的HCC病人,肿瘤最大径＞5cm＜10cm的病人可以耐受62Gy,≥10cm的病人可以耐受52Gy,局部控制率令人满意。第三部分大鼠肝脏照射后肝再生的实验研究目的:对大鼠进行肝脏照射,检测受照射的肝脏是否出现再生现象,探讨再生的时间规律以及参与的细胞因子的作用。材料与方法:实验分为2部分:第1部分为将SD大鼠按处死时间不同随机分为5组,每组6只动物,分别为假照射组（0天）、照射后30天组、60天组、90天组和120天组。采用6MV-X射线单次照射,大鼠右半肝照射25Gy,左半肝照射5Gy。第2部分SD大鼠均为60天处死,随机分为5组,分别为假照射组（0Gy）,其余为右半肝照射25Gy,按左半肝照射剂量不同分为2.5Gy组、5Gy组、7.5Gy组及10Gy组,每组6只动物。分别在照射后相应时间点处死大鼠,取各组大鼠血清,ELISA法检测肝细胞生长因子（HGF）,酶法检测谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）及前白蛋白（PA）。HE染色检测左半肝核分裂相数,免疫组化测定PCNA及TGF-β1,实时荧光定量PCR测左右半肝HGFmRNA、TGF-β1mRNA及PCNAmRNA,流式细胞术检测左半肝增殖指数。结果:右半肝照射25Gy,左半肝照射5Gy大鼠在照射后60天,ALT和AST升高至峰值,PA降至最低,分别为正常大鼠的3.2倍、2.6倍及0.4倍,肝损伤最严重。ELISA示大鼠血清HGF在照射后30天升至峰值,与假照射组（0天）、照射后60天组、照射后90天组和照射后120天组比较有显著性差异（P＜0.05）。在5Gy照射区内,HGFmRNA及TGF-β1mRNA均在照射后30天升至峰值,PCNAmRNA及增殖指数表达峰值出现在照射后60天,有丝分裂相肝细胞数在照射后90天最多。在25Gy照射区内,HGFmRNA及TGF-β1mRNA均在照射后30天升至峰值,PCNAmRNA表达峰值出现在照射后90天。右半肝照射25Gy,左半肝照射10Gy组在1周至两周之间死亡4只。在左半肝照射2.5Gy至7.5Gy各组中,AST及ALT随剂量增加而增加,差异有统计学意义（P＜0.05）,但PA值差异无统计学意义（P＞0.05）。PCNAmRNA及TGF-β1mRNA随剂量增加表达增强,差异有统计学意义（P＜0.05）。有丝分裂相肝细胞数随剂量增加各组间差异无统计学意义。照射5Gy及7.5Gy肝细胞增殖指数差异无统计学意义（P＞0.05）,但均明显高于照射2.5Gy肝细胞（P＜0.05）。结论:照射25Gy的肝脏仍有再生的潜能;照射使再生的肝组织发生细胞周期阻滞,肝再生进程被延迟;大鼠无法耐受右半肝照射25Gy,左半肝10Gy,肝再生来不及代偿急性肝损伤。