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目的：研究3.0T磁共振仪的体素不相干运动模型和弥散峰度模型的弥散加权成像鉴别小细胞肺癌和非小细胞肺癌的能力，并评估二者相关参数与肺癌肿瘤标记物的关系。 方法：33名病理证实为非小细胞肺癌的患者（21名男性，12名女性;平均年龄：66.8）和8名病理证实为小细胞肺癌患者（5名男性，3名女性;平均年龄：68.6）在手术或活检之前接受了弥散加权成像磁共振检查。扫描序列包括：常规MR检查、IVIM序列和DKI-DWI序列。获取IVIM相关参数的软件是由工程师（西门子公司）提供的模型软件;获取DKI相关参数的的软件是基于编码语言和交互环境的软件((MATLAB;Mathworks，Natick，Mass)编写的。ADC图由扫描仪器自动生成。应用独立样本T检验比较上述参数在小细胞肺癌和非小细胞肺癌组之间的差异;应用Pearson相关评估IVIM参数和DKI参数与肺癌肿瘤标记物的关系;应用受试者工作特征曲线(ROC曲线)评估K值、Dkur值、Divim值和ADC值鉴别小细胞肺癌和非小细胞肺癌的能力。 结果：小细胞肺癌组的Dkur值、Divim值和ADC值显著低于非小细胞肺癌组(P＜0.05)。Dkur和CYFRA211(r=0.360，P=0.026)、D*和proGRF(r=0.329，P=0.041)存在正相关;ADC和NSE(r=-0.301，P=0.032)存在负相关。ROC曲线显示Dkur值[0.956±0.031，(0.842to0.996)]和D值[0.867±0.0691，(0.725to0.953)]的曲线下面积高于ADC值[0.848±0.0601，(0.702to0.941)](P＞0.05)。K值的曲线下面积为0.777±0.071，(0.619to0.891)。 结论：IVIM和DKI参数鉴别小细胞肺癌和非小细胞肺癌的能力强于ADC值，并与某些肺癌肿瘤标记物显著相关。