目的探讨肝动脉灌注化疗（HAIC）联合信迪利单抗及贝伐珠单抗应用于仑伐替尼治疗失败的中晚期肝细胞癌（HCC）患者的适用性、安全性和有效性。方法选取2023年2月至2024年2月于该院治疗的62例仑伐替尼治疗失败的中晚期HCC患者为研究对象。根据治疗方案的不同将患者分为HAIC组(n=13)、HAIC+靶向治疗组(n=18)及HAIC+联合治疗组(n=31)，HAIC组仅接受HAIC治疗，HAIC+靶向治疗组采用HAIC+仑伐替尼联合治疗，HAIC+联合治疗组接受HAIC+信迪利单抗及贝伐珠单抗联合治疗。观察治疗后3组客观缓解率（ORR）、疾病控制率（DCR）、中位无进展生存(PFS)时间、中位总生存(OS)时间、癌胚抗原(CEA)、血管内皮生长因子(VEGF)、糖类抗原125(CA125)水平，并记录治疗相关不良反应，采用 Kaplan-Meier法进行生存分析。结果根据实体瘤反应评估标准（RECIST）1.1， HAIC+联合治疗组ORR高于HAIC组和HAIC+靶向治疗组(35.5% vs. 23.1% vs. 22.2%)，DCR低于其他两组(83.8% vs. 92.3% vs. 88.9%)，但差异无统计学意义（P＞0.05）。HAIC+联合治疗组中位OS时间长于HAIC组和HAIC+靶向治疗组［18.1(95%CI:13.3~22.9)个月 vs. 12.6(95%CI:9.0~16.2)个月 vs. 15.9(95%CI:11.5~20.3)个月］，中位PFS时间长于HAIC组和HAIC+靶向治疗组［12.0(95%CI:9.4~14.6)个月 vs. 9.7(95%CI:2.2~17.2)个月 vs. 10.1(95%CI:8.3~11.9)个月］，差异无统计学意义（P＞0.05）。3组治疗后CEA、VEGF及CA125水平较治疗前下降，且HAIC+联合治疗组水平最低(P<0.05)。3组不良反应发生率比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。结论HAIC联合免疫治疗方案对仑伐替尼治疗失败的中晚期HCC患者有效，且具有较高的安全性。