肺癌是恶性肿瘤中病死率高的重大疾病之一，75%～80%为非小细胞肺癌(non-small cell carcinoma, NSCLC)，5年生存率仅10%～15%，放疗是其主要的局部治疗手段，靶区构建作为放疗的核心环节，是提高放疗疗效的关键。CT等常规解剖影像的局限性导致了放疗靶区的不确定性，限制了NSCLC三维适形调强放疗疗效的提高。临床迫切需要新型的功能分子显像手段精确构建生物靶区、实施生物适形调强放疗及靶向性辅助治疗，以提高 NSCLC的治疗疗效。生物靶区是由代谢、乏氧及血供、增殖、受体表达、凋亡及细胞周期调控、癌基因和抑癌基因改变、浸润及转移特性等一系列肿瘤生物学因素决定的治疗靶区内放射敏感性不同的区域。FDG PET/CT糖代谢、FETNIM PET/CT乏氧显像和11C-PD153035 PET/CT的EGFR显像临床应用前景广阔，需要进一步的临床验证和系统应用。部分功能分子显像技术如凋亡显像、基因显像等还不成熟，未能进入临床应用。单一的功能分子显像技术仅能反映生物靶区的部分特征，因此，选取几种功能分子显像技术，联合构建生物靶区、预测放射敏感性、指导实施生物适形调强放疗及选择性靶向辅助治疗是较为可行的方案。实际上，生物靶区的代谢、乏氧及血供、增殖、受体表达、凋亡、癌基因、浸润及转移特性等各因素之间是存在内在联系的。有望通过几种功能分子影像联合检测，较为全面地反映生物靶区的特征，实现个体化的生物适形调强放疗及选择性靶向辅助治疗。本研究拟用功能分子影像构建肺癌生物靶区，克服传统解剖影像构建放疗靶区的诸多不确定性因素，为有效降低死亡率、提高肿瘤局部控制率和生存质量提供技术支撑。