正电子发射断层显像/X射线计算机体层成像(PET/CT),是当今世界上最先进、最高端的医学成像设备,它真正开启了人类医疗史上的分子影像学时代。PET/CT医学图像实际上是PET和CT成像技术的有机结合。PET成像采用正电子核素为示踪剂,通过病灶对示踪剂的摄取了解其功能代谢状态,可宏观显示各脏器的生理、病理特征,从而更容易发现病灶；CT提供病变部位的形态学特点,二者优势互补,可全面、准确发现病灶,大大提高了诊断的准确性和临床实用价值。在医学图像领域PET/CT成像发展成为主流医学成像技术的趋势已经日益明显。因此,对于PET/CT图像的研究具有非常重要的理论和实际应用价值。目前PET/CT图像已经在肿瘤的成像、检测和对不同癌症放射计划的制定方面得到应用。另外很多研究也在从多方面论证PET/CT在对肿瘤治疗效果评估预测方面所能发挥的作用。针对PET/CT在肿治疗效果评价和预测方面的潜在应用价值,本文重点从肿瘤的几何特性、灰度值变化以及纹理特征三个方面,对PET/CT图像在肿瘤的扩散分析、治疗效果评价和治疗效果预测方面的应用做了相关的研究。目前对于肿瘤治疗效果的评定主要是通过医生的肉眼观察病人PET/CT图像中肿瘤区域的变化情况来确定。这种判定方式必然会受到很多人为因素的影响,比如受到人眼分辨率的限制,医生在对局部微小区域进行判别时会存在较大误差,另外目前在判定的过程中还没有统一的标准,因此不同的医生得出的结论往往会有差别。针对这个问题本文对临床上采集到的肺部肿瘤患者PET/CT图像在治疗前后肿瘤区域的变化情况做了对比,得出大量数据并对数据作了进一步分析,这为肿瘤的临床研究提供了新的思路和方法。本文首先从介绍PET和CT图像的成像原理以及重建过程入手,这是认识医学图像的基础。又进一步做了肿瘤区域的分割,器官边缘的轮廓提取,这都是为实验图像的选取、分析所做的准备工作。最后使用经典的灰度分布柱状图和GLCM(gray level co-occurrence matrix)法计算病人治疗前和治疗后的PET/CT图像在统计和纹理特征方面的变化。通过分析得到的数据我们对病人的治疗效果做了定量判定。同时,通过进一步研究可以实现对于具有不同图像特征的病人治疗效果做出合理的预测的目的。本文的评价和预测方法是通过定量分析得出的,具有统一标准,这就降低了对于治疗结果判定的主观性。这种方法提高了诊断和治疗效果评价的正确率。准确预测肿瘤治疗效果对于采用放射治疗效果微弱的病人来说,放弃放射治疗采用其他治疗手段是合理的。这样可以使病人免除放疗的痛苦,因此本文的研究对于指导临床治疗具有深远的意义。