本研究为建立和验证符合中晚期肝细胞癌双血供病理生理特点的双输入双室血流动力学模型(双输入extended Tofs模型和双输入双室exchange模型),以期为非手术治疗后疗效评估和诊断及鉴别诊断提供准确可靠的检测方法。研究选择病理确诊或经临床诊断的中晚期肝细胞癌和直结肠癌肝转移瘤,运用三维非刚性运动校正技术对肝肿瘤磁共振动态对比增强的图像数据进行配准,提高肝肿瘤供血血管的时间-浓度曲线拟合度和肝肿瘤微血管参数的准确性。在单血供双室血流动力学模型(extended Tofts模型和exchange模型)的基础上,同时拟合肝动脉和门静脉作为双血供血管,建立双输入extended Tofts模型和双输入双室exchange模型；运用双输入双室血流动力学模型(双输入extended Tofts模型和双输入双室exchange模型)对肝细胞癌的微血管参数(Ktrans、Fp、PS、Kep、Ve、Vp、HPI)进行测量和分析；使用配对Student’s T检验和非参数配对wilcoxon秩和检验比较两个模型测量的微血管参数；使用相关性分析观察两个模型间检测的微血管参数有无相关性；验证这两个双输入血流动力学模型所检测的中晚期肝细胞癌微血管参数是否符合肝细胞癌的血流病理生理特征。进一步应用双输入extended Tofs模型和双输入双室exchange模型检测富血供肝细胞癌和乏血供直结肠癌肝转移瘤的微血管参数,评价其微循环特征,判断分析肿瘤微血管参数对两种肿瘤的诊断和鉴别诊断价值,验证双输入双室血流动力学模型的可靠性。研究的结果显示：经过三维非刚性运动校正后的双输入extended Tofts血流动力学模型和双输入双室exchange血流动力学模型都可以评价中晚期肝细胞癌的微血管病理生理特征；其中双输入extended Tofts血流动力学模型对于检测肿瘤徽血管参数更稳定,而双输入exchange血流动力学模型可能对测量微血管渗透性方面更加精确。两种模型的参数Ktrans、Fp、Vp、HPI值均可用于鉴别肝细胞癌和直结肠癌肝转移瘤,其中双输入extended Tofts血流动力学模型的Ktrans和双输入双室exchange血流动力学模型的HPI值具有较大价值。本研究结果证实双输入双室血流动力学模型符合中晚期肝细胞癌的微血管病理生理特征,该血流动力学模型能够为非外科手术治疗的肝细胞癌患者提供合理,可靠的早期疗效评估。