磁共振波谱技术 [复制链接]

自年X线开始应用，到随后出现的超声、CT和磁共振成像，医学影像技术已经为组织结构的评价提供了具有较高时间分辨率、空间分辨率和对比度的方法。但是，若要超出单纯的解剖学领域，如生化和组织生理学，则需要发展功能成像技术，如功能磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging，fMRI）、磁共振灌注成像（perfusionweightedimaging,PWI)、扩散成像（diffusionweightedimaging,DWI）和磁共振波谱成像(magneticresonancespectroscopy,MRS)。

在年，随着MRS被美国食品及药物管理局正式批准，神经放射学进入了一个新时代。MRS是一种无创性的检查方法，可以提供脑的代谢信息,在显示组织的生化特征方面优于传统磁共振成像（conventionalmagenticresonanceimaging，cMRI）。由于代谢异常通常早于结构的变化，MRS还可以检测到cMRI不能显示的异常。

男性62岁，酗酒伴情绪和行为改变。平扫T1WI及T2WI未见异常，白质波谱显示异常并提示肝性脑病：谷氨酸和谷氨酰胺峰增高，肌醇和胆碱水平降低。

对于复杂病例，当分析临床病史和影像资料出现争议时，MRS最有价值。MRS不能替代cMRI，但可以提供补充信息。应用DWI、PWI和MRS等多种功能成像方法评价脑部病变将提高磁共振成像诊断的特异性和诊断能力。在对病变进展的观察和治疗后反应评估的同时，MRS还可以提示预后。

只要选择合适的MR硬件设备，MRS相对容易进行。cMRI与MRS在信号采集方面都是依据同样的物理原理，但对于数据的处理、显示和解释等方面采用不同的方法。MRS获得的是各个频率的峰图，而非影像。

这些代谢物之所以可以在波谱中被检测，是由于下述

原因：

1.都由氢质子组成(H)。

2.浓度≥0.5mmol/L。

3.在水平的化学位移轴上具有不同的共振频率。

4.水的氢质子信号为零。

对于一个特定的波谱，代谢物在水平轴上的信号位置是根据其化学位移确定的，其单位比例尺代表百万分之一（ppm）。参考适当的因素，例如质子数、弛豫时间等，可以通过测量曲线下面积将信号转变为代谢物浓度。

NAA波（N－乙酰天门冬氨酸）：波峰在2.02ppm。仅存在于神经系统，由神经元的线粒体产生，是神经元密度和活力的标志。所有能够导致神经元损伤和丢失的病变都可以表现有NAA波降低和NAA/Cr比值降低，包括脑肿瘤、脑梗死、脑炎等。

Cho波（胆碱）：波峰在3.20ppm。胆碱参与细胞膜的合成和降解，与细胞膜磷脂代谢有关，并且是神经递质乙酰胆碱的前体。Cho波增高说明细胞膜更新加快、细胞密度大，通常为肿瘤细胞增殖所致。

Cr波（肌酸）：波峰在3.05ppm。包括肌酸（Cr）、磷酸肌酸（PCr），存在于神经元和胶质细胞中，为能量代谢物质。在同一个体脑内不同代谢条件下，Cr＋PCr的总量恒定，即信号较稳定，故常用来作参比值。脑肿瘤时，因为肿瘤对能量代谢需求高可导致Cr降低。

Lac波（乳酸）：波峰在1.33~1.35ppm，为无氧代谢产物。正常情况下细胞能量代谢以有氧氧化为主，1H-MRS检测不到。而在缺血/缺氧或者高代谢状态如恶性肿瘤时，乳酸信号强度增加。包含两个明显的共振峰，称为“双尖波”，在较短TE（ms、ms）时表现为倒置双峰，在较长TE（ms,ms）时表现为正向双峰。Lac与肿瘤分级关系密切。

MI波(肌醇)：波峰在3.56ppm。肌醇为激素敏感性神经受体的产物，也是磷脂酰肌醇和二磷酸磷脂酰肌醇的前体物。MI/Cr比值可以提供肿瘤分级信息，良性肿瘤该比值高于恶性脑肿瘤。也可用于脑肿瘤鉴别诊断，该比值明显增高提示非肿瘤性病变。

Glx波（谷氨酸盐）：波峰在2.2～2.4ppm及3.6～3.8ppm。可将Glx波与NAA波比较，如果Glx波高于NAA波三分之一以上，说明Glx增高。Glx明显增高提示非肿瘤性病变。

Lip波(脂质)：波峰在0.9~1.3ppm。在短TE（30ms）时波峰较明显。出现脂质波强烈提示组织凝固性坏死，肿瘤和炎症均可表现脂质波增高。

Ala波（丙氨酸）：波峰在1.47ppm，正常人测不到。Ala波升高是脑膜瘤的特征，可以区别胶质瘤和脑膜瘤，也可见于垂体瘤。

AAs波（亮氨酸）：波峰位于0.9ppm，正常人测不到，仅见于脑脓肿，不见于肿瘤坏死或囊性肿瘤，具有特征性，可用于脑脓肿和肿瘤坏死的鉴别。

Ace波（乙酸盐）和SUCC波(丁二酸盐)：分别位于1.9ppm和2.4ppm，与AAs波一样，具有特征性，可用于脑脓肿和肿瘤坏死的鉴别。