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1、医学影像新技术介绍(一)宋宇头颅磁共振波谱磁共振波谱(magneticresonancespectrum，MRS)是最典型的分子成像技术——在分子水平上直接反映代谢变化并用波谱和影像表达出来。MRS为研究组织代谢和功能的无创性方法，常用的原子核有：1HMRS主要检测胆碱、肌酸、脂肪、氨基酸、酮体及乳酸等代谢物质；31PMRS，主要用于能量代谢的研究。利用核磁共振基本成像原理及其化学位移和自旋耦合现象测定人体能量代谢和体内化学物的一种检测技术。MRS所获得的是定量的化学信息，用数值和图谱的形式来表示。原子核的共振频率与外加磁场强度有很规律
2、的关系。化学位移如果以外加磁场运行频率的百万分之比数(ppm)来表示，同一原子核在不同的外加磁场下其化学位移ppm值相同，不同的化合物可以根据其在频谱线频率轴上的共振峰的不同加以区别。根据检测体素分类：MRS有两种方法：单体素MRS(singlevoxelMRS)和多体素MRS(multivoxelMRS)。单体素质子谱可以选择性采集一个感兴趣区体素的谱线，而多体素质子谱可以在一次数据采集中获得感兴趣区中多个体素的谱线，可以同时反映多个部位代谢物的空间分布。影响因素1.匀场2.抑水3.体素位置和大小脂肪、脑脊液、骨组织、大血管及颅内含气
3、的窦道影响很大,因此体素设置应该尽量避免这些组织外部加用饱和带也可以抑制感兴趣区以外组织的污染4.TE与TR的参数5.异物的影响金属异物会对磁场的均匀性造成很大的影响,从而造成假象谱线。6.病人移动的影响如果在检查过程中病人的轻微移动,极易造成波谱的不真实性脑波谱中几种主要的代谢产物有N-乙酰天门氡氨酸(NAA),胆碱(Cho),肌酸(Cr),肌醇(MI),乳酸(Lac),脂质峰(Lip),丙氨酸(Ala),琥珀酸(Suc),乙酸(Ace),甘氨酸(Gly),谷氨酸(Glx)及氨基酸(AA)NAACrChoLacLipNAA是
4、神经元的标志物，通常位于2.02ppm处，它的含量多少反应神经元数目和功能状况；Cho来源于磷酸胆碱、磷脂酰胆碱信号，单一峰常出现在3.21PPM处,Cho代表髓鞘的降解产物的浓度，与维持髓鞘化的完整性有关，在星型胶质细胞和少枝胶质细胞中明显高于其它细胞。Cr峰值位于3.02ppm处,另一峰位于3.94ppm处,它代表了肌酸(Creatine)及磷酸肌酸(Phosphocreatine)的总含量,Cr是高能磷酸化合物的储备以及ATP和ADP的缓冲剂,Cr的下降常常提示神经胶质细胞的能量不足,也表示神经元的能量供应不足。Cr可以作为细胞完
5、整性的可靠标志。Lac乳酸峰出现在1.33ppm处,乳酸在短TE时为正立双峰,在长TE时为倒置双峰,在长TE时观测最为清晰。乳酸峰在正常人脑波谱中一般测不到,在氧供的下降、糖酵解的加速、线粒体功能紊乱、炎症、发酵等许多状态下会引起乳酸峰的升高Lip出现在1.3和0.9ppm处,在短TE时更易于观测。Lip的出现是细胞膜结构的破坏导致的脂肪游离。大部分学者认为Lip的出现与组织的恶性程度有关并与肿瘤的预后有相关性。MRS在脑部疾病中的应用癫痫肿瘤梗塞癫痫磁共振波谱能早期发现癫痫灶及其所致的细胞损害。采用NAA/Cho＋Cr值为分析指标。1
6、、敏感性较高2、颞叶由于受颅底结构及颞骨的影响,体素局部的匀场和水抑制程度受到限制,很难实现Cr和Cho波峰的完全分离,这时计算它们的合并强度比较合理可靠。判定异常标准颞叶脑组织NAA/Cr+Cho值低于0.6判断为脑组织代谢功能异常。双侧颞叶的NAA/Cr+Cho差值大于0.07时，较低的一侧为异常侧。波谱成像(MRS)正常波谱图左侧NAA峰降低，NAA/Cr+Cho比值：左侧0.54，右侧0.62，提示致痫灶位于左侧。动态脑电图显示：左侧颞区频繁棘波放电，与MRS结果相符合。肿瘤1、胶质瘤2、转移瘤3、淋巴瘤共同点：为NAA下降、C
7、ho上升、Cho/Cr升高,可出现Lip、Lac峰。不同点：1、胶质瘤NAA随恶性程度的升高而减低。2、由于缺乏Cr激酶,转移瘤中Cr较高级别胶质瘤减低更明显甚至是消失的，Cho/Cr之间存在显著差异。3、淋巴瘤Cho值可以高于正常脑组织3倍并伴随明显高耸的Lip峰(被认为是其标志)。Lip升高可能与淋巴瘤富含脂质有关。脑肿瘤MRI波谱分析：病灶区Ｃho升高，1.33ppm出现倒置双峰乳酸峰胼胝体胶质瘤氢质子波谱，1.3ppm处 出现Ｌip峰，为肿瘤坏死所致脑膜瘤的氢质子波谱(NAA降低，Cho升高)脑梗塞MRS可用于急性和超急性脑梗死
8、的诊断,脑梗死病灶发生以下代谢改变:1、在常规MRI未见异常改变时,MRS即能早期发现Lac峰。2、对发病24h、梗死区在T2WI上呈高信号者,MRS出现Lac峰的范围常大于T2WI的病灶范围。3、脑梗死病
