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目的探讨头颈部鳞癌（HNSCC）术前正电子发射断层显像/磁共振成像（PET/MR）各参数与病理分化程度的相关性,并评价PET及扩散加权成像（DWI）序列独立及联合诊断HNSCC病理分化程度的价值。方法选取2015年2月至2017年9月临床怀疑头颈部肿瘤的患者并进行PET/MR检查。PET/MR检查序列包括PET及T1加权成像、T2加权成像和DWI序列。所有最终入组患者均为术后病理诊断为HNSCC的病例。测量表观扩散系数平均值(ADCmean)、标准化摄取最大值(SUVmax)及标准化摄取平均值(SUVmean),比较PET/MR各参数在HNSCC高分化及中-低分化两组间的分布及其相关性。采用Logistic回归分析建立多参数对HNSCC分化程度的预测模型,根据受试者工作特征曲线计算PET/MR各参数独立及多参数联合应用诊断HNSCC病理分化程度的效能。结果最终纳入23例患者,均为男性;高分化9例,平均年龄（61.0±6.8）岁;中—低分化14例（10例中分化及4例低分化）,平均年龄（62.0±9.1）岁。PET/MR参数中,SUVmax和SUVmean具有强相关性（P<0.001）,ADCmean和SUVmax、SUVmean无相关性（P=0.42,P=0.13）。ADCmean和SUVmean在HNSCC高分化组及中—低分化组间差异有统计学意义（P=0.005,P=0.007）。相较PET/MR各参数独立诊断,PET/MR多参数联合应用诊断HNSCC病理分化的曲线下面积为0.84。结论 ADCmean、SUVmax和SUVmean在HNSCC不同病理分化组间分布差异有统计学意义,相比较PET和MR的各参数独立预测病理分化程度,多参数联合应用可以更有效地提高HNSCC病理分化程度的预测效能。