目的：探究多层螺旋CT(MSCT)联合血清Ⅲ型胶原α1肽链(CoL3A1)、膜联蛋白(ANX)A10水平在非小细胞肺癌诊断中的价值。方法：回顾性分析2022年4月—2024年4月沂水县马站人民医院收治的60例疑似非小细胞肺癌患者的临床资料，所有患者均行MSCT、血清CoL3A1、ANXA10水平检查。以术后病理诊断结果区分结节良恶性，比较不同性质肺结节患者的MSCT影像学特点与血清CoL3A1、ANXA10水平。绘制受试者工作特征(ROC)曲线图，分析MSCT、血清CoL3A1、ANXA10水平预测非小细胞肺癌的价值。结果：恶性结节患者毛刺征、分叶征、钙化、胸膜凹陷征、血管集束征检出率均高于良性结节患者，差异有统计学意义(P<0.05)。恶性结节患者血清CoL3A1、ANXA10水平均高于良性结节患者，差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线图结果显示，对非小细胞肺癌有预测价值的因子包括MRCT、血清CoL3A1、ANXA10，三者联合应用的预测价值更高。结论：MSCT、血清CoL3A1、ANXA10水平可用于诊断非小细胞肺癌，三者联合应用预测价值更高，值得临床推广。