分子影像學是活體狀態下應用影像學方法對人或動物體內的生物學過程進行成像，進而在細胞和分子水平上開展定性和定量研究的一門學科。
分子影像學是活體狀態下應用影像學方法對人或動物體內的生物學過程進行成像，進而在細胞和分子水平上開展定性和定量研究的一門學科。通過引入能夠與體內關鍵靶點結合的分子成像探針，利用一種或多種成像技術，如放射性核素成像、磁共振成像(MRI)、光學成像、超聲甚至多模態融合成像等，實現生命係統內部分子水平某些特定生理或病理過程(基因表達、蛋白質之間相互作用、信號傳導等)的直觀成像。由於分子成像具備在體、原位和分子水平定性、定量的優勢，因而為肺癌在體分子分型提供了新途徑和技術平台。
肺癌位置深在，發病隱匿，尤其是與其發生、發展密切相關的分子靶點及分子分型複雜多變，這些都對肺癌在體精確分子分型提出了挑戰。近年來，國內外研究者圍繞分子影像指導肺癌分子分型進行了廣泛的研究，並取得多項研究成果，主要集中在分子成像靶點篩選和確認、分子成像探針的構建和成像，以及基於靶向分子成像的個體化治療等方麵。
肺癌流行病學現狀
據全國腫瘤登記中心2014年最新統計數據表明，肺癌的發病率及死亡率高居我國癌症榜首，並呈逐年上升趨勢。我國肺癌發病率近10年來增加了60%，死亡率在過去30年增加了465%。預計在未來30年，中國因肺癌致死的人數將高達1800萬，成為世界第一肺癌大國。另外，我國肺癌診療形勢嚴峻，患者的5年生存率僅在10%左右。如何突破肺癌現有診療技術瓶頸，提高肺癌診療水平成為國家和社會發展的重大需求。
分子分型定義
分子分型是指在分子水平上，依據分子靶點(基因、蛋白)多態性及細胞表觀遺傳學差異對腫瘤進行的分類，它是腫瘤分類從宏觀形態學轉向以分子特征為基礎的新分類體係[《美國國立癌症研究所(NCI)項目建議書》，1999年1月]。精確的分子分型是在分子水平上對肺癌惡性生物學行為及其轉歸的深刻認識，能夠實現肺癌的早期預警、治療優勢人群的準確篩選、分子靶向藥物的科學合理使用、療效及預後的準確判定，從而使肺癌的診療模式進入分子水平個體化診療新時代。
現有分子分型方法的不足
血清學檢測簡單、便捷、可重複性強，但存在滯後、敏感性低，缺乏原發病灶可定量信息等問題。莫利納(Molina)等將血清學與病理學結果對比，發現前者靶點結果與原位腫瘤關鍵靶點表達有差異，若以組織學標本檢測為金標準，則血清學檢測的假陽性率為18.8%，假陰性率為20.2%，提示其不能完全準確反映腫瘤組織分子分型。
分子病理學檢測準確率高，但必須依靠影像學檢查發現病變，並確定其可切除或取材;而且是一種有創檢查方法，可重複性低，還不能及時反映分子分型隨時間的動態變化以及不同區域分子分型的表達情況。
血清學和分子病理學檢測都是離體的檢測方法，而《自然》(Nature)雜誌文章指出，離體標本檢測結果難以準確反映活體狀態下原位腫瘤病變的分子靶點信息，提倡開展在體檢測技術研究。
NEnglJMed關於肺癌異質性及個體化治療的文章中也提出，目前亟待發展一種能夠在體精確對肺癌分子分型作出實時、動態、定性判斷的技術方法，該領域將是未來10年肺癌診療領域研究的重中之重。然而，肺癌分子分型多樣、位置深在、生理屏障及微環境複雜，為在體分子分型帶來了極大挑戰。
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