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第一部分扩散加权成像对非小细胞肺癌同步放化疗疗效的预测研究[目的]：探讨3.0TMR扩散加权成像(diffusion weighted imgaing, DWI)预测局部晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)同步放化疗(concurrent chemoradiotherapy, CCRT)疗效的价值。[材料和方法]：37例病理证实为局部晚期(Ⅲ期)NSCLC且行同步放化疗的患者于治疗前行DWI成像,对有条件患者在同步放化疗中(放疗剂量20Gy)、同步放化疗终(放疗剂量60Gy)再次行DWI成像。DWI图像质量分为好、一般、差,DWI图像质量评级差者视为扫描失败。对DWI图像评价为好和一般者测量肿瘤的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC值),并记录肿瘤治疗前(ADCpre)、治疗中(ADCmid)和治疗终(ADCpost)的平均ADC值及其变化率(Δ ADCmid、 Δ ADCpost)。根据实体瘤疗效评价标准RECIST1.1 (revised respond evaluation criteria in solid tumors)将肿瘤对CCRT的治疗反应评价为完全缓解(complete response, CR)、部分缓解(partial response, PR)、病变稳定(stable disease, SD)和病变进展(progressive disease, PD),其中CR、PR归为疗效敏感组；SD、PD归为疗效不敏感组。应用Spearson等级相关分析评价肿瘤ADCpre、ADCmid、ADCpost、AADCmid、AADCpost与肿瘤消退率的关系。采用受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)分析各参数判断局部晚期NSCLC同步放疗敏感的评价效能,并确定最佳临界值。[结果]：37例中34例(91.9%)DWI图像质量被评价为好和一般,22例于治疗前、治疗中(放疗剂量20Gy)行2次DWI检查,16例于治疗前、治疗中和治疗终(放疗剂量60Gy)行3次DWI检查。ADCpre与肿瘤消退率负相关(r=-0.456,P=0.007),ADCmid、ADCpost、AADCmid、AADCpost与肿瘤消退率正相关(r=0.458～0.667,P<0.05)。疗效敏感组ADCpre低于疗效不敏感组[(1.31±0.26) ×10-3 mm2/s vs. (1.59 ±0.23) ×10-3 mm2/s,P=0.001]-;治疗中敏感组ADC值明显上升(ΔADCmid:28.1% ±.4% vs.6.2% ±20.3%, P=0.008);治疗终敏感组ADCpost高于治疗不敏感组[(2.12±0.26) ×10-3 mm2/s vs. (1.70±.45) × 10-3 mm2/s,P=0.032]。以肿瘤ADCpre =1.35×10-3 mm2/s, Δ ADCmid=23.2%、ADCpost=1.89×10-3 mm2/s为临界值,预测CCRT疗效效能最佳,曲线下面积分别为0.837、0.792、0.800。[结论]：局部晚期非小细胞肺癌治疗前的ADC值及其在治疗过程中的变化率可以较好预测同步放化疗的早期疗效,有望为肺癌个体化治疗提供依据。第二部分体素内不相干运动扩散加权成像对非小细胞肺癌同步放化疗疗效的预测研究[目的]：探讨体素内不相干运动扩散加权成像(intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging, IVIM-DWI)预测局部晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)同步放化疗(concurrent chemoradiotherapy, CCRT)疗效的价值。[材料和方法]：27例病理证实为局部晚期(Ⅲ期)NSCLC且行同步放化疗的患者于治疗前行IVIM-DWI成像。IVIM-DWI图像质量分为好、一般、差,DWI图像质量评级差者视为扫描失败。对IVIM-DWI图像评价为好和一般者使用Functool软件进行图像后处理,通过单指数模型计算并记录标准ADC值(ADCstandard),通过双指数模型计算并记录慢速扩散ADC值(ADCslow)、快速扩散ADC值(ADCfast)、快速扩散ADC值分数(Fraction of Fast ADC,f)参数图。根据实体瘤疗效评价标准RECIST 1.1 (revised respond evaluation criteria in solid tumors)将肿瘤对CCRT的治疗反应评价为完全缓解(complete response, CR)、部分缓解(partial response, PR)、病变稳定(stable disease, SD)和病变进展(progressive disease, PD)、其中CR、PR归为疗效敏感组；SD、PD归为疗效不敏感组。应用Spearson等级相关分析评价肿瘤治疗前ADCstandard、ADCslow、ADCfast和f与肿瘤消退率的关系。采用受试者工作曲线(Receiver Operating Characteristic Curve, ROC)分析各参数判断局部晚期NSCLC同步放疗疗效敏感的评价效能,并确定最佳临界值。[结果]：27例患者IVIM-DWI图像质量均被评价为好和一般。27例患者的ADCstandard显著高于ADCslow [(1.37±0.19) ×10-3 mm2/s vs. (1.08±0.22) × 10-3 mm2/s, P =0.000]. NSCLC同步放化疗结束后肿瘤消退率与ADCslow负相关(r=-0.777,P=0.000)。疗效敏感组的ADCstandard、ADCslow均低于疗效不敏感组,差异具有统计学意义(P<0.05)。以肿瘤治疗前ADCslow=1.03 ×10-3 mm2/s、ADCstandard=1.41 × 10-3 mm2/s为临界值,预测CCRT疗效效能最佳,曲线下面积分别为0.951、0.728。[结论]：IVIM-DWI通过双指数模型可以分离单纯扩散参数(ADCslow)和灌注相关参数(ADCfast, f)。单纯扩散参数(ADCslow)可以预测局部晚期NSCLC患者同步放化疗敏感性,其诊断效能优于单指数模型计算获得的表观扩散系数(ADCstandard),或许能够成未来肺癌疗效评价研究的新方向。第三部分定量动态增强MRI对非小细胞肺癌同步放化疗疗效的预测研究[目的]：探讨3.0T MR定量动态增强MRI (Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging, DCE-MRI)预测局部晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)同步放化疗(concurrent chemoradiotherapy, CCRT)疗效的价值。[材料和方法]：28例病理证实为局部晚期(Ⅲ期)NSCLC且行同步放化疗的患者均于治疗前1周内、同步放化疗中(放疗剂量20Gy)行MRI增强检查,对有条件的患者在同步放化疗终(放疗剂量60Gy)再次行MRI增强检查。应用Omnikinetics软件计算DCE-MRI定量参数：容量转移常数(volume transfer constant, Ktrans),速率常数(rate constant, Kep),血管外细胞外间隙容积比(the extravascular-extracellular volume fraction, Ve),血浆容积分数(fractional plasma volume, Vp)。分别记录肿瘤治疗前(pre)、治疗中(mid)和治疗终(post)各定量参数值,计算治疗中和治疗终各参数值的变化率(Δmid, Δpost)。根据实体瘤疗效评价标准RECIST1.1 (revised respond evaluation criteria in solid tumors)将肿瘤对CCRT的治疗反应评价为完全缓解(complete response, CR)、部分缓解(partial response, PR)、病变稳定(stable disease, SD)和病变进展(progressive disease, PD),其中CR、PR归为疗效敏感组；SD、 PD归为疗效不敏感组。采用Spearman等级相关分析评价各定量参数与肿瘤消退率的相关性。采用受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)分析各参数判断局部晚期NSCLC同步放疗敏感性的评价效能,并确定最佳临界值。[结果]：pre Ve值(r=-0.545,P=0.003)、post Ktrans值(r=-0.548, P=0.019)、Δ post Ktrans (r=-0.626, P=0.005)、Δpost Kep (r=-0.476, P=0.046)与肿瘤消退率负相关,Δ mid Ve (r=0.687, P=0.000)与肿瘤消退率正相关。疗效敏感组pre Ktrans值、pre Kep值高于疗效不敏感组,而pre Ve值低于疗效不敏感组,差异均有统计学意义(P<0.05)；敏感组mid Ve值较不敏感组显著上升,差异有统计学意义(P<0.05)；敏感组post Ktrans值、Post Kep值较不敏感组显著下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析显示以pre Ktrans=0.37 min-1、pre Kep=1.52 min-1、pre Ve=0.24、Δ mid Ve=15.4%, Δ post Ktrans=-9.8%, Δpost Kep=-20.1%为临界值,预测CCRT疗效效能最佳,曲线下面积分别为0.727、0.775、0.888、0.882、0.844、0.857。[结论]：治疗前DCE-MRI定量参数及其治疗过程中的变化,能够在一定程度上预测非小细胞肺癌同步放化疗的疗效,有望为非小细胞肺癌患者个体化治疗提供依据。