磁共振波谱原理及其在颅脑肿瘤的应用完整版

磁共振波谱（MRS）原理及其在颅内肿瘤成像中的应用

磁共振波谱（magneticresonancespectroscopy，MRS），是一种无创性检测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物定量分析的技术，能够从代谢方面对病变进一步研究。其依据是原子核化学位移和自旋耦合两种物理现象

概述

基本原理不同化合物的相同原子核，相同化合物不同原子核之间，由于所处的化学环境不同，其周围磁场强度会有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象称为化学位移，共振频率的差别就是MRS的理论基础波谱分析就是利用化学位移研究分子结构，化学位移的程度具有磁场依赖性、环境依赖性原子核自旋耦合每类氢核不总表现为单峰，有时多重峰原因：相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰），引起峰的裂分MRS影响因素MRS检测的信号强度磁场的均匀性抑水、抑脂感兴趣区的选择体素大小TR、TE时间

氢质子波谱常见代谢产物的共振峰物质位置N-乙酰天门冬氨酸（NAA）2.02ppm肌酸（Cr）3.05ppm胆碱（Cho）3.20ppm脂质（Lip）0.9-1.3ppm乳酸（Lac）1.33-1.35ppm肌醇（mI)3.8ppm正常脑组织1H-MRS中的第一大峰，与神经膜的兴奋性有关仅存在于神经元内，是神经元密度和生存的标志含量多少反映神经元的功能状况，降低的程度反映了其受损的程度N-乙酰天门冬氨酸(NAA)中枢神经系统MRS代谢物是脑细胞能量依赖系统的标志在低代谢状态下增加，在高代谢状态下减低峰值一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照物肌酸（Cr）中枢神经系统MRS代谢物细胞膜磷脂代谢的成分之一，反映细胞膜的更新Cho峰在几乎所有的原发和继发性脑肿瘤中都升高★；恶性程度高，则Cho/Cr比值显示增高Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志，在急性脱髓鞘疾病中，其水平显著升高★脑肿瘤细胞快速分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快胆碱（Cho）中枢神经系统MRS代谢物

正常细胞以有氧代谢为主，几乎检测不到Lac峰，出现此峰说明细胞内有氧呼吸被抑制，糖酵解过程加强颅内肿瘤、脓肿及梗塞时，皆可出现Lac峰★，无代谢的囊肿和坏死区也可见Lac峰★出现提示恶性程度较高，常见于多形胶质母细胞瘤中中枢神经系统MRS代谢物乳酸（Lac）其分布代表甲基、亚甲基、等位基和不饱和脂肪酸的乙烯基共振频率与Lac峰相似，可以遮蔽Lac峰Lip峰多见于坏死脑肿瘤中，其出现提示坏死的存在脂质（Lip）中枢神经系统MRS代谢物此代谢物被认为是激素敏感性神经受体的代谢物；主要为调节渗透压，营养细胞，抗氧化作用及生成表面活性物质mI含量的升高与病灶内（尤其是慢性病灶内）的胶质增生有关，在星形细胞瘤中，mI峰随着肿瘤恶性程度的增加而增高肌醇（mI）中枢神经系统MRS代谢物判断是否为肿瘤性病变判断肿瘤为颅内肿瘤或颅外肿瘤胶质瘤分级中的应用MRS在颅内肿瘤的应用属脑外肿瘤，不含神经元，在MRS中NAA峰消失Cho峰明显升高，Cr峰降低可以出现丙氨酸（Ala）峰脑膜瘤39Y/F反复头痛、头晕3个月，视力下降1周病例1病理诊断：“左侧枕部肿物切除标本”：纤维型脑膜瘤（WHOⅠ级）转移瘤来源于脑外，NAA峰缺失Cho峰升高，Cr峰下降，Cho/Cr比值升高可出现Lac峰和Lip峰病例262Y/M头晕伴双眼视物模糊1月余病理诊断：“右侧额叶切除标本”：结合病史符合转移性恶性黑色素瘤胶质瘤Cho峰明显升高，NAA峰明显下降，Cr峰相对稳定或轻度下降，可出现异常增高的Lac峰NAA/Cr比值下降：高级别胶质瘤中该比值较低级别胶质瘤下降程度大，提示高级别胶质瘤破坏神经元程度大于低级别胶质瘤Cho/Cr比值上升：提示细胞的快速增殖，与肿瘤的增生活跃有关Lip峰出现于大多高级别胶质瘤中病例340Y/M突发意识不清、四肢强直抽搐3天病理诊断：节细胞胶质瘤（WHOⅡ级）病例