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目的:随着18F-FDG PET/CT在非小细胞肺癌（NSCLC）临床应用的普及,基于PET/CT影像组学特征参数的研究也逐渐增多,但目前国内外对其预测非小细胞肺癌患者生存预后方面鲜有报道。本文旨在探究非小细胞肺癌治疗前基线18F-FDG PET/CT显像的影像组学特征对其生存预后的预测价值,构建和验证影像组学、临床模型以及两者相结合的复合模型,并基于最佳预测模型进一步开发列线图,从而应用治疗前18F-FDG PET/CT显像的影像组学特征判断非小细胞肺癌患者的预后。方法:回顾性分析2016年1月至2018年8月于河北医科大学第四医院治疗前行18F-FDG PET/CT显像检查的资料完整的孤立性非小细胞肺癌患者300例,原发灶均经病理证实。按照7:3的比例随机将其分为训练组和验证组。应用影像学软件LIFEx 6.20,以40%SUVmax为勾画阈值,在PET/CT图像上逐层勾画肺原发病灶的感兴趣区（ROI）,并分别提取PET和CT的影像组学特征参数。在训练组中,采用最小绝对收缩与选择算子（LASSO）算法,结合Cox比例风险回归分别把提取的影像组学特征和纳入的临床特征筛选出最佳特征,根据权重系数建立公式并计算每例患者的影像组学得分,用于构建影像组学及临床模型,以及两者结合的复合模型。通过训练组和验证组的一致性指数（C-index）评估三种模型的准确性及预测效能,并基于最佳预测模型开发可视化列线图,判断非小细胞肺癌患者的预后。结果:1.通过随访纳入研究的300例NSCLC患者（训练组210例,验证组90例）,包括男性189例,女性111例,平均年龄62.3±9.0岁,中位年龄63岁。平均随访时间39.4±9.1个月,中位随访时间为37.5个月。164例（54.7%）出现疾病进展,110例（36.7%）死亡。中位OS为31个月,1、2、3年OS率分别为88.3%、72.3%、65.3%,中位PFS为28个月,1、2、3年PFS率分别为68.7%、52.7%、46.7%。Kaplan-Meier单因素分析显示,性别、吸烟史、TNM分期、肿瘤直径、淋巴结转移、远处转移、病理分型、治疗方式是NSCLC患者OS和PFS的共同影响因素;Cox多因素分析显示,性别、TNM分期和治疗方式是影响OS的独立预后因素,吸烟史、TNM分期和治疗方式是影响PFS的独立预后因素。2.通过LIFEx软件从每例肺癌患者图像的肺肿瘤原发灶中各提取了96个影像组学特征参数,包括49个PET特征和47个CT特征。Mann-Whitney U检验从训练组中筛选出与OS显著相关的86个特征（包括46个PET和40个CT特征）以及与PFS显著相关的90个特征（包括47个PET和43个CT特征）。LASSO-Cox算法结合10倍交叉验证进一步筛选出10个（包括6个PET和4个CT特征）与OS显著相关的特征以及6个（包括3个PET和3个CT特征）与PFS显著相关的特征,算出每例患者的影像组学得分（Rad-score）。影像组学模型预测NSCLC患者OS的一致性指数C-index为0.762（95%CI:0.737～0.788）,验证组C-index为0.762（95%CI:0.719～0.804）,预测患者PFS的C-index为0.724（95%CI:0.700～0.749）,验证组C-index为0.689（95%CI:0.655～0.723）。3.本研究9种可能与NSCLC预后相关的临床特征:性别、年龄、吸烟史、TNM分期、肿瘤直径、淋巴结转移、远处转移、病理分型和治疗方式。应用LASSO-Cox算法和10倍交叉验证在训练组中筛选出最佳预测特征,算出每例患者的临床模型得分（Clinical-score）。分别筛选出5个与患者OS显著相关的特征以及6个与患者PFS显著相关的特征。基于OS相关的5个最佳临床特征分别是性别、吸烟史、TNM分期、肿瘤直径和治疗方式;基于PFS相关的6个最佳临床特征分别是性别、吸烟史、TNM分期、肿瘤直径、淋巴结转移和治疗方式。临床模型预测NSCLC患者OS的一致性指数C-index为0.834（95%CI:0.814～0.854）,验证组C-index为0.770（95%CI:0.729～0.810）,预测患者PFS的C-index为0.780（95%CI:0.760～0.801）,验证组C-index为0.777（95%CI:0.747～0.807）。4.将影像组学得分与LASSO筛选得到的临床因素结合,分别得到预测OS和PFS的复合模型并计算每例患者的得分（Complex-score）。复合模型预测NSCLC患者OS的一致性指数C-index为0.842（95%CI:0.822～0.861）,验证组C-index为0.778（95%CI:0.738～0.818）,预测患者P FS的C-index为0.787（95%CI:0.767～0.806）,验证组C-index为0.775（95%CI:0.745～0.805）。Cox多因素分析结果显示Rad-score和Compl ex-score都是影响OS（HR值:1.804、9.996,P=0.042、P=0.000）和PF S（HR值:1.771、5.627,P=0.011、P=0.000）的独立预后因素,即影像组学模型和复合模型对NSCLC患者预后具有良好的预测效能。5.复合模型对NSCLC患者预后的预测准确性及效能最高,基于复合模型开发预测OS与PFS生存概率的列线图。列线图预测OS的一致性指数C-index为0.855,预测PFS的C-index为0.797,效能较高,校准曲线均显示与实际生存概率之间较好的吻合度,在验证组中亦是如此。结论:1.患者性别、TNM分期和治疗方式是影响非小细胞肺癌OS的独立预后因素,吸烟史、TNM分期和治疗方式是影响PFS的独立预后因素。2.治疗前18F-FDG PET/CT影像组学能够预测NSCLC患者OS和P FS,影像组学模型预测患者OS和PFS的一致性指数C-index分别为0.762、0.724,预测效能较高,且影像组学得分是影响OS和PFS的独立预后因素,高风险组（大于影像组学得分的中位数）的患者预后较差。3.非小细胞肺癌患者临床特征模型也能够预测其OS和PFS,预测O S和PFS的一致性指数C-index分别为0.834、0.780,基于OS的相关最佳临床特征分别是性别、吸烟史、TNM分期、肿瘤直径和治疗方式;基于PFS相关的分别是性别、吸烟史、TNM分期、肿瘤直径、淋巴结转移和治疗方式。4.基于影像组学与临床模型结合而成的复合模型预测非小细胞肺癌患者预后效能最高,由此得到的列线图对于辅助临床决策简单便捷。影像组学模型能够在预测非小细胞肺癌生存预后方面作为强有力的辅助工具,临床因素结合影像组学得分可以更准确地预测患者的总生存期和无进展生存期。