目的：评价非小细胞肺癌脑转移放射治疗联合替莫唑胺化学治疗的临床有效性及安全性。材料和方法：研究对象选取于2011年3月至2013年3月于吉林大学第一医院肿瘤中心放疗科收治的65例非小细胞肺癌脑转移初治的患者，31例患者接受了单纯放疗（对照组），34例患者接受了放疗联合替莫唑胺化疗（治疗组）。两组患者放疗方式相同，均采用常规水平野左右对穿照射方式进行全脑照射（全脑放疗:单次剂量为2.0Gy，1次/日，5次/周，总剂量为40Gy/20f/4w），两组65例患者中23例患者符合局部推量照射至根治剂量(局部推量放疗:6MV-X线，单次剂量为2.0Gy，1次/日，5次/周，总剂量为10Gy/5f/1w至20Gy/10f/2w)；治疗组在上述方法行放疗外，放疗期间同时服用替莫唑胺(75mg/m2·日，1次/日)，直至放疗结束。两组患者均在治疗结束并休息4-6周后，返我院影像科行3.0T MRI评价颅内病灶的近期客观有效率RR（CR+PR），观察治疗前、治疗后的症状与体征的改善、生活质量的上升和不良反应等方面，做好记录、归纳、总结并采用统计学分析数据。随访3~24个月。结果：1.临床有效性：（1）从症状及体征改善有效率来看，对照组为64.5%(20/31)，治疗组为94.1%(32/34)。两组数据具有统计学意义(χ~2=8.880，Ρ=0.003，Ρ＜0.01)。（2）从生存质量改善情况来看，对照组(16/31)，治疗组(30/34)。两组数据具有统计学意义（χ~2=10.513，Ρ=0.001，Ρ＜0.01）。（3）从近期头部病灶的客观有效率RR（CR+PR）来看，对照组为54.8%(17/31)，治疗组为91.2%(31/34)。两组数据具有统计学意义(χ~2=16.292，Ρ=0.001，Ρ＜0.01)。2.临床安全性:经χ~2检验，两组患者在不良反应方面无统计学差异(χ2=4.216，Ρ=0.245，Ρ＞0.05)。3.中位生存时间：两组数据采用Kaplan-Meier法计算，经Log-rank检验，两组患者的中位生存时间无统计学差异(χ~2=1.857，Ρ=0.173，Ρ＞0.05)。对照组与治疗组的中位生存时间分别为7.4个月和8个月。结论：放疗联合替莫唑胺化疗治疗非小细胞肺癌脑转移安全有效，不良反应无明显增加，耐受性良好，但不能延缓中位生存时间。