MRS分析（教学课件）

颅内疾病的H1+MRS检查2021/8/231精品PPT模板WhatCanWeSeeintoMRspectroscopy?

2021/8/232精品PPT模板MRS的原理由于质子空间位置的不同，根据Lamour方程，自旋频率有轻微的差别：化学位移；1H有10ppm=640Hz(1.5T）31P有30ppm=770Hz13C有200ppm=5000Hz19F有2000ppm=120000Hz空间定位PRESS或者PRIME，抑制水中的1H信号，2021/8/233精品PPT模板whatifthenucleiemitslightlydifferentfrequencyenergy?whatdeterminesthefrequency?energydifferencefieldstrengthνB0

2021/8/234精品PPT模板B0 appliedfieldυ Larmorfrequencyγ magicnumberfornucleus(gyromagneticratio)purelyempiricalWhatistherealfieldthatanucleussees?mixtureofoutsidefieldandlocalenvironmentνB0blueHisdifferenttogreenH

sofrequencyshouldchange2021/8/235精品PPT模板Apossibletoyspectrumfrequencylooksmorelikerealspectroscopydifferentnucleigivedifferentpeaksarealspectrum?2021/8/236精品PPT模板Recordingaspetrumexcite}manydifferentfrequencessortoutfrequencieswithFouriertransform2021/8/237精品PPT模板Spectrumwithsplittingdiagramfromhttp://drx.ch.huji.ac.il/nmr/whatisnmr/whatisnmr.htmlwhendoweseesplitting?H-C?H-C-C-HNHCHCHCH2OCCH3CH32021/8/238精品PPT模板realsplittingdiagramfromhttp://drx.ch.huji.ac.il/nmr/whatisnmr/whatisnmr.html2021/8/239精品PPT模板MRS的技术和影响因素1、扫描技术：H1+、P31

、13C、19F等；较常见的是1H和31P；2、H1+MRS：Singlevoxel，Multi-voxel,3-D等；3、TE时间影响显示的波峰，如短TE显示的波较多（10、25ms),长TE（144、135ms等）；4、脑的不同部位和年龄影响组织内分子的含量，附近组织的影响。5、最小的Voxel为4mm,实验用甚至达2mm；一般化学物质浓度0.5mM-10mM。2021/8/2310精品PPT模板MRS成像技术如何定位：采用三个相互垂直的90度选层剃度；PRESS采用90－180－180度；1、STEAM和PRESS的区别:前者不易受周围的信号污染，后者定位不如前者准确但是S/N是前者的2倍；2、CHESS抑制水分子的信号：预饱和；2021/8/2311精品PPT模板脑正常H+波谱分析1、NAA（N－乙酰天门冬氨酸），2.02－2.6ppm,在神经细胞内，由神经元的线粒体产生；2、Cr（肌酸/磷酸肌酸Pcr），3.02ppm,能量代谢物；3、Cho(胆碱复合物），3.23ppm，磷酸胆碱(PC)和甘油酸胆碱(GPC)，细胞膜和脂质中，细胞膜的合成和降解；葡萄糖：3.4和3.8ppm,糖尿病可以升高。2021/8/2312精品PPT模板

4、Lac（乳酸），1.33ppm,双峰结构，正常脑组织内无；5、MI（肌醇），3.56ppm，少量为氨基乙酸和1-磷酸肌醇，与脑的渗透调节和细胞膜磷脂代谢有关，为胶质细胞的指标；良性者升高，MI/Cr明显升高提示为非肿瘤性病变,短TE更明显，长TE受J-coipling影响；6、Glx(谷氨酸盐/谷氨酰胺/氨基丁酸）脑内活性物质，2.2-2.4ppm和3.6-3.8ppm,Glx高于NAA的1/3，提示升高，Glx明显升高提示为非肿瘤性病变，脑缺氧、肝昏迷、癫痫精神分裂等；7、Lip脂质波，1.4ppm,提示组织坏死，髓鞘发育前可以发现Lip波。2021/8/2313精品PPT模板MRs2021/8/2314精品PPT模板PROBE-SV2021/8/2315精品PPT模板2021/8/2316精品PPT模板2DMRSPECTROSCOPY2021/8/2317精品PPT模板2DMRSPECTROSCOPY2021/8/2318精品PPT模板2DMRSPECTROSCOPY2021/8/2319精品PPT模板颅内MRS正常值2021/8/2320精品PPT模板MRS2021/8/2321精品PPT模板MRS2021/8/2322精品PPT模板新生儿颅脑MRS特点

MI和Cho在新生儿较成熟脑高；MI在最初的的数月下降，Cho随着髓鞘化而下降；NAA和Cho出生时都很低，Cho在4月内持续升高并保持恒定，NAA在第一年保持恒定；成年后金属沉积波增宽；2021/8/2323精品PPT模板2021/8/2324精品PPT模板2021/8/2325精品PPT模板颅内病变的MRS肿瘤MRS特点：NAA下降甚至无，Cho升高，Cr可以下降，出现Lac以及Lip波；鉴别肿瘤和炎症：脓肿内出现氨基酸波Aas（0.9ppm),出现在长TE序中，短TE可能与Lip重叠；Cho,Cr和NAA下降，醋酸盐（1.92ppm)、琥珀酸盐（2.4ppm)、Aas为细菌分解产物；但是在霉菌以及寄生虫感染没有AA；脑囊虫：Cho,Cr和NAA下降，Lac和Aas升高，醋酸盐（1.92ppm)、琥珀酸盐（2.4ppm)和Aas升高提示非肿瘤；2021/8/2326精品PPT模板

结核瘤：显著特点是Lip,NAA、Cho、Cr和MI减少甚至缺失；脑炎：NAA和NAA/Cr下降，慢性期更加明显，Cr下降，Cho和Cho/Cr显著升高，尤其疱疹病毒感染，出现MI提示炎症；弓形虫感染和淋巴瘤：淋巴瘤的NAA/Cr、NAA、Cr和MI降低，Cho升高，Lip和Lac升高，前者的Cho下降；2021/8/2327精品PPT模板左额叶病灶，长T1长T2信号2021/8/2328精品PPT模板MRS波谱分析2021/8/2329精品PPT模板

2021/8/2330精品PPT模板

2021/8/2331精品PPT模板GlioblastomaAbscess2021/8/2332精品PPT模板MRimagesofapatientwithabrainabscess2021/8/2333精品PPT模板MRimagesofapatientwithabrainabscess2021/8/2334精品PPT模板MRS2021/8/2335精品PPT模板Representativeinvivo1HMRspectraforsixcerebralabscessesdemonstrateaninvertedresonancearound0.9ppm,whichcorrespondstoaminoacids.AA=aminoacids,Ac=acetate,Ala=alanine,Lac=lactate,ms=millisecond,Suc=succinate.2021/8/2336精品PPT模板MRS-abscess2021/8/2337精品PPT模板2021/8/2338精品PPT模板2021/8/2339精品PPT模板脑脓肿的MRS1、在强化的脓肿壁、脓腔和周围水肿区内见显著和典型的Lac波，脓腔>脓肿壁>周围水肿区;2、脓肿壁、脓腔和周围水肿区内NAA下降，但是脓肿壁<脓腔;3、随着Lac峰从中心向周围水肿区递减，Cho和Cr递增。2021/8/2340精品PPT模板succinate(Succ),acetate(Ac),alanine(Ala),lactate(Lac),andaminoacids(AA).

2021/8/2341精品PPT模板MRS在良恶性胶质瘤中的意义1、NNA显著降低，Cr中度降低，Cho升高；2、Lip和Lac提示肿瘤缺氧和坏死；3、Cho/NAA值与恶性相关性明显；4、出现Ala、Gly和PEA与恶性程度有关；5、MI以及MI/Cr，良性者较高；2021/8/2342精品PPT模板Headacheandepilapsyina35yearmale2021/8/2343精品PPT模板MRSin6and16voxel2021/8/2344精品PPT模板Multi-voxelMRSofglioma2021/8/2345精品PPT模板49yearfemalepatient2021/8/2346精品PPT模板TIWI,+CandMRS2021/8/2347精品PPT模板Gliomatosiscerebri2021/8/2348精品PPT模板胶质瘤不同区域MRS值比较

2021/8/2349精品PPT模板胶质瘤

NAA/Cho,1肿瘤中心，2肿瘤周边，3周围水肿，4对侧正常区域。2021/8/2350精品PPT模板NAA/Cr2021/8/2351精品PPT模板Cho/Cr2021/8/2352精品PPT模板

肿瘤中心区、边缘区和周围水肿区

NAA/Cho和NAA/Cr递增；Cho/Cr和乳酸值递减；肿瘤强化区内NAA下降，于强化区可见乳酸峰。2021/8/2353精品PPT模板Braininfarction:NAA降低，出现乳酸峰2021/8/2354精品PPT模板DiffusionandMRS2021/8/2355精品PPT模板A－control,B-lowgradeastroma,C-analplasia,D-GBM,MIdecreasedwithgrading2021/8/2356精品PPT模板22-year-oldmanwitholigodendrogliomaInvolvingthelefttemporallobandbasalgangliaregion.NAAandCho(NAA/Cho=0.72)2021/8/2357精品PPT模板25-year-oldwomanwithlow-gradeastrocytomainrightthalamusandsubsequentinvasionoftheleftthalamusviathemassaintermedia。NAA/Choratio(0.66)withprominentlactatepeak2021/8/2358精品PPT模板A–D,healthycontrolsubject(A),low-gradetumor(B),ananaplasticastrocytoma(C),GBM(D).2000/272/128(TR/TE/excitations)2021/8/2359精品PPT模板JPA(Juvenilepilocyticastrocytoma)2021/8/2360精品PPT模板PNETandependymoma2021/8/2361精品PPT模板Harmatoma,tuberoussclerosisandcorticaldysplasia2021/8/2362精品PPT模板CerebralinfarctionHIE2021/8/2363精品PPT模板near-drowning2021/8/2364精品PPT模板Twelve-month-oldpresentingwithpneumoniaandseizureepisode2021/8/2365精品PPT模板2021/8/2366精品PPT模板Four-month-oldwithsevereshakinginjury2021/8/2367精品PPT模板2021/8/2368精品PPT模板脱髓鞘疾病的MRS1、NAA、NAA/Cr降低，Cho、Cho/Cr、MI、MI/Cr升高，出现Lac和Lip;2、假肿瘤样的MS：肿瘤的NAA下降更明显，MI/Cr升高提示为MS；3、PML进行性多发脑白质病：MI、MI/Cr中度升高；与淋巴瘤鉴别；4、其它；2021/8/2369精品PPT模板MS斑块区域和正常区域MRS2021/8/2370精品PPT模板Tumefactivedemyelinatinglesion.Gliomaornot?2021/8/2371精品PPT模板脑内和脑外肿瘤1、脑膜瘤和神经鞘瘤：无NAA和Cr；神经鞘瘤在3.6ppm出现磷酸肌醇峰；脑膜瘤出现Ala(1.2-1.4ppm),Cho和Glx升高，Cho显著，Cr和Lip下降，转移性肿瘤：无NAA，Lip和Lac显著，DBM和M均可有显著的Lip峰；2021/8/2372精品PPT模板

Metastasistumor2021/8/2373精品PPT模板2021/8/2374精品PPT模板

肿瘤复发和放射性脑炎：前者恢复肿瘤特性，后者NAA、Cr、Cho、MI下降或者缺乏，Lip和Lac峰；原始神经外胚层肿瘤（PNET)：除了其它肿瘤特征外有明显的丙氨酸和Glx，Cho升高超过星形细胞瘤和室管膜瘤，3.65ppm处有Gly-Mi的升高；颅咽管瘤：出现Lip峰；2021/8/2375精品PPT模板脑膜瘤MRS结果1、除了其它MRI的固有的特征外，MRS显示Cho显著升高，NAA缺乏，Cr明显下降或缺乏。其中1/3于肿块内可见NAA波峰；2、于肿块内部可测到Lac峰，于肿瘤旁白质内未见Lac峰。2021/8/2376精品PPT模板MRS2021/8/2377精品PPT模板MRS2021/8/2378精品PPT模板MRS2021/8/2379精品PPT模板脑内转移性肿瘤MRS1、2/3于中心区NAA缺乏，但是在肿瘤边缘可见下降的NAA峰。Cho升高，Cr明显下降或缺乏。2、肿块内2/3见在1.33ppm左右单峰波，可能为坏死的脂质成份。3、转移性肿瘤的Cho/Cr:5.22,3.58,2.02和1。2021/8/2380精品PPT模板转移性肿瘤的Cho/Cr：2021/8/2381精品PPT模板听神经鞘瘤的MRS1、在肿瘤的实性和囊性变区NAA和Cho下降,囊性变区域Cr明显下降或缺乏；2、实性区域或肿块中心可测到Lac,囊性变区域无。3、周围脑组织无Lac，NAA、Cho和Cr与对侧相似，NAA甚至略高。2021/8/2382精品PPT模板颅咽管瘤的MRS1、囊性部分NAA、Cho和Cr均缺乏；2、无Lac；3、本例（9岁）见阻塞性脑积水，于MR信号表现正常岛叶相对于Cho和Cr，NAA下降，NAA/Cho、NAA/Cri、和Cho/Cri分别为：0.47、0.88和1.92。2021/8/2383精品PPT模板MRS2021/8/2384精品PPT模板MRS2021/8/2385精品PPT模板MRS2021/8/2386精品PPT模板MRS2021/8/2387精品PPT模板MRS2021/8/2388精品PPT模板代谢性疾病Leigh’sDisease:脑组织中出现Lac,NAA、Cho和Cr下降，NAA明显；MELAS病：在脑实质以及CSF中发现乳酸峰；肝性脑病：myo-inositol(MI)/(Cr)

Cho)/Cr下降，Glx/Cr升高，肝移植后可以恢复到正常；2021/8/2389精品PPT模板

Leigh’sSyndromeintwinsisters2021/8/2390精品PPT模板Leigh’sDisease2021/8/2391精品PPT模板2021/8/2392精品PPT模板2021/8/2393精品PPT模板2021/8/2394精品PPT模板2021/8/2395精品PPT模板2021/8/2396精品PPT模板Imagesfromthecaseofa31-year-oldmanwithMELASsyndrome,whichwasdocumentedbyapointmutationinthemitochondrialtRNA(Leu)2021/8/2397精品PPT模板One-year-oldwithCanavandisease2021/8/2398精品PPT模板Eight-month-oldwithAlexanderdisease，shortandlongTE2021/8/2399精品PPT模板Six-year-oldboywithgeneticallyconfirmedcreatinetransporterdefect2021/8/23100精品PPT模板2021/8/23101精品PPT模板ProtonMRspectroscopyinapatientwithlefthippocampalseizuresandlactate2021/8/23102精品PPT模板ProtonMRspectroscopyinapatientwithlefthippocampalseizuresandlipids/lactate2021/8/23103精品PPT