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目的探究肺癌肿瘤标志物在非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)的诊断价值及临床意义。方法选取许昌市中心医院2014年10月~2016年10月49例NSCLC患者设为实验组,选取同期49例健康体检人群设为对照组。应用电化学免疫发光法检测两组肺癌肿瘤标志物水平变化情况[血清肿瘤标记物癌胚抗原(CEA)、细胞角蛋白19片段抗原(CYFRA21-1)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)],统计其诊断敏感度、特异度及准确度。结果实验组CEA、CYFRA21-1、NSE水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后实验组CEA、CYFRA21-1、NSE水平均低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。CEA+CYFRA21-1+NSE三项联合检测敏感度、特异度及准确度均高于CEA、CYFRA21-1、NSE单项检测,差异有统计学意义(P<0.05)。结论肺癌肿瘤标志物可用于NSCLC的诊断及预后评估,有利于提高其诊断准确度,且CEA、CYFRA21-1、NSE水平变化可为疾病发展、病情监测及预后提供重要依据。