目的:探讨肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)体素内不相干运动扩散加权成像(intravoxel incoherent motion diffusion-weighted imaging,IVIM-DWI)与血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)表达的相关性。材料与方法:对接受外科手术治疗的HCC患者共61例行常规磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)平扫、动态增强扫描和IVIM-DWI成像。应用单、双指数模型分析获得:表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)、单纯扩散系数(slow apparent diffusion coefficient,D)、假性扩散系数(fast apparent diffusion coefficient,D*)和灌注分数(fraction of fast apparent diffusion coefficient,f)。采用免疫组化方法检测HCC组织中VEGF、MMP-9和MMP-2的表达。采用Spearman秩相关检验分析HCC组织IVIM-DWI参数与VEGF、MMP-9和MMP-2表达的相关性。采用单因素方差分析(one way analysis of variance,ANOVA)比较HCC组织中VEGF、MMP-9和MMP-2阴性、阳性和强阳性三组间IVIM-DWI参数的差异。结果:HCC 组织 IVIM-DWI 参数 f 值与 VEGF、MMP-9 和 MMP-2表达呈正相关;VEGF、MMP-9和MMP-2表达阳性组f值大于阴性组f值,强阳性组f值分别大于阳性组和阴性组f值。D*值与VEGF、MMP-9表达呈正相关;VEGF、MMP-9表达阳性组D*值大于阴性组D*值,强阳性组D*值分别大于阳性组和阴性组D*值;D*值与MMP-2表达无相关性,MMP-2不同表达组别D*值无显著性差异。ADC、D值与VEGF、MMP-9和MMP-2表达均无相关性;VEGF、MMP-9和MMP-2不同表达组别ADC、D值均无显著性差异。结论:HCC组织IVIM-DWI参数与VEGF、MMP-9和MMP-2表达相关。IVIM-DWI有助于无创性评价HCC血管生成。