目的探讨甲状腺癌患者超声血流参数与肿瘤细胞恶性生物学行为及其分子标志物的关系。方法选取2021年7月至2022年7月西北大学第一医院收治的105例甲状腺癌患者作为观察组，另选取同期在西北大学第一医院确诊的105例甲状腺良性病变患者作为对照组。入院后均进行多普勒超声检查，比较2组患者超声血流参数［甲状腺动脉收缩期流速（S）、舒张期流速（D）、阻力指数（RI）、搏动指数（PI）］水平及增殖基因［叉头转录因子（FOX）A1、硫氧还蛋白过氧化物酶（TPX）2］、侵袭基因［趋化因子CXC亚家族受体（CXCR）4、BCL6 辅抑制因子样 1（BCORL1）］及自噬基因［Beclin1、磷酸酶及张力蛋白同源物（PTEN）］表达水平，并比较不同病理特征甲状腺癌患者的超声参数。采用Pearson相关分析甲状腺癌患者超声血流参数与肿瘤细胞增殖、侵袭及自噬基因表达水平的相关性。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析超声血流参数对甲状腺癌的诊断价值。结果观察组S、D均高于对照组，PI、RI均低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。肿瘤最大径≥20 mm及有淋巴结转移、有腺外浸润患者S、D均高于肿瘤最大径＜20 mm及无淋巴结转移、无腺外浸润患者，PI、RI均低于肿瘤最大径＜20 mm及无淋巴结转移、无腺外浸润患者，差异均有统计学意义（P＜0.05）。ROC曲线分析结果显示，S、D、PI及RI单独诊断甲状腺癌的曲线下面积（AUC）分别为0.761、0.748、0.788、0.840，4项指标联合诊断甲状腺癌的AUC为0.915，大于S、D、PI及RI单独诊断的AUC(Z=8.028、7.422、1.060、0.600,P＜0.05)。观察组FOXA1、TPX2、CXCR4、BCORL1信使RNA(mRNA)表达水平均高于对照组，Beclin1、PTEN mRNA表达水平低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 Pearson相关分析结果显示，甲状腺癌患者S、D与FOXA1、TPX2、CXCR4、BCORL1 mRNA表达水平均呈正相关（P＜0.05），与Beclin1、PTEN mRNA表达水平均呈负相关（P＜0.05）。甲状腺癌患者PI、RI与FOXA1、TPX2、CXCR4、BCORL1 mRNA表达水平均呈负相关（P＜0.05），与Beclin1、PTEN mRNA表达水平均呈正相关（P＜0.05）。结论甲状腺癌超声血流参数与肿瘤细胞增殖、侵袭及自噬基因表达水平具有相关性，为临床早期诊断、评估病情进展提供参考，以制订相应治疗方案。