氢质子磁共振波谱

骄*

有那位用过 “氢质子磁共振”这种设备或听说过？？

阿*

这是高场MRI的一项新功能，就是MRS（磁共振波谱成像），并不是一个新设备。

磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy,MRS)是利用核磁共振现象及其化学位移或自旋耦合作用，进行特定原子核及其化合物分析的一种检测方法。它能提供***上的定量化学信息，一般以数值或图谱来表达。

MRS可以检测的原子核有：H,P,Na,C,F等，其它以H，P应用较多。H－MRS（氢质子波谱）可以用来检测体内许多微量代谢物，如肌酸等。P－MRS被广泛应用来研究组织能量代谢和生化改变。

不好意思，那个上标数字打不上。

[ 本帖最后由 274005 于 2007-4-19 07:09 编辑 ]

w***旧

MR波谱成像（MRS）
是利用人体的代谢物质在MR中的化学位移来测定分子组成及空间构型的一种检测方法。不同代谢产物的化学位移不同，反应人体能量代谢的病理生理变化。正常脑的代谢产物有N-乙酰天门冬氨酸、肌酸-磷酸肌酸、胆碱类、肌醇、谷氨酰胺-谷氨酸复合物。



NAA：N-乙酰天门冬氨酸
　　　Cr+Pcr：肌酸-磷酸肌酸
　　　Cho：胆碱类
　　　mI：肌醇
　　　Glx：谷氨酰胺-谷氨酸复合物
质子谱常见代谢产物的化学位移
Lac  NAA  Glx                 Cr +PCr              Cho    mI             H2O
1.3   2.0   2.1or3.76         3.0 or 3.9          3.2  3.56           4.7
MR波谱成像的适用范围：
癫痫、脑梗塞、肿瘤、阿尔海默病、新生儿缺氧缺血型脑病、儿童脑白质病、紫绀型先心病的脑代谢异常。

[ 本帖最后由 274005 于 2007-4-19 07:10 编辑 ]

w***旧

磁共振波谱（MR spectroscopy，MRS）是目前唯一能无创伤地探测***组织化学特性的方法。在许多疾病中，代谢改变先于病理形态改变，而MRS对这种代谢改变的潜在敏感性很高，故能提供信息以早期检测病变。磁共振波谱（MRS ）研究人体细胞代谢的病理生理改变，而常规MRI则是研究人体器官组织大体形态的病理生理改变，但二者的物理学基础都是核共振现象。
    一、MRS的原理
      磁共振信号的共振频率由两个因素决定①旋磁比r，即原子的内在特性②核所处位置的磁场强度。
       核所受的磁场主要由外在主磁场（B。）来诀定，但是核所受的磁场强度也与核外电子云及邻近原子的原子云有关。电子云的作用会屏蔽主磁场的作用，使着核所受的磁场强度小于外加主磁场。这种由于电子云的作用所产生的磁场差别被称为化学位移。因此，对于给定的外磁场，不同核所处的化学环境不一样，从而产生共振频率的微小差别，导致磁共振谱峰的差别，从而识别不同代谢产物及其浓度。
      MRS可检测许多重要化合物的浓度，根据这些代谢物含量的多少可以分析组织代谢的改变，1H-MRS可测定   12种脑代谢产物和神经递质的共振峰，N-乙酸门冬氨酸(NAA)、肌酸（Cr）磷酸肌酸（PCr）胆碱（cho）肌醇（MI）谷氨酸胺Gln）谷氨酸盐（Glu)乳酸（Lac）等。生物中，许多生物分子都有31P，这些化合物参与细胞的能量代谢和与生物膜有关的磷脂代谢，31P－MRS被广泛用在对脑组织能量代谢及酸碱平衡的分析上，可以检测磷酸肌酸(PCr人无机磷酸盐(PI）α- ATP、β-ATP、γ—ATP的含量和细胞内的 PH值。
    二 在脑肿瘤中的临床应用
    2 .1 胶质瘤  胶质瘤分级研究发现:(1)肿瘤组织和对侧正常组织及低级和Ⅳ 级肿瘤组织间的NAA/ Cr 和Cho/ Cr 比值差异存在显著性。(2)低级与Ⅳ级的Lac/ Cr 比值差异也存在显著性。(3)Cr 一般较稳定,可随肿瘤恶性度的增高而轻度下降,NAA 呈显著下降,Cho 则显著增高。(4)在肿瘤坏死组织内,NAA、Cho 和Cr 浓度达到最低点,STEAM序列Lip 峰常见。(5)胶质瘤可在NAA/ Cho、Cho/ Cr、NAA/ Cr 和Lac/ Cr 基础上分级,其中NAA/ Cho 和Cho/ Cr 比值反应肿瘤级别较稳定。另外,Lip 信号可有助于辨别低级别和高级别胶质瘤,Negendank 等[4] 报道在41 % 的高级别胶质瘤中可见Lip 峰,而低级别胶质瘤中出现的比率仅为16 % ,且Lip 峰值差异有显著性。星形细胞瘤典型的1HMRS特点包括NAA 峰的显著下降,Cr 峰的中等下降和Cho的升高。Lac 峰出现于各级别组胶质瘤中,且峰值差异无显著性。因此,Lac 峰的存在不能反应肿瘤的良、恶性,但其浓度的增加可反应肿瘤的缺氧程度。NAA 的减少可能提示正常神经元由于被破坏和(或)被恶性肿瘤细胞所代替而减少。在星形细胞瘤,NAA 减少到正常组织的40 % ～70 % ,低Cr 浓度常与坏死或水肿有关,而Cho 的升高可反应细胞膜合成和细胞增殖。1 H MRS 可以指导星形细胞瘤的治疗,在某些情况下,于MR 成像出现异常之前发现肿瘤的复发。Tarnawski [4]等研究51 例Ⅲ～ Ⅳ级胶质瘤的预后与MRS 的关系,发现Lac/ NAA 值> 2 时,1 年生存率为20 % ,而Lac/ NAA 值< 2 时,1 年生存率为85 % ,二者的显著差异提示MRS 可评价胶质瘤的预后。
    2 .2 脑膜瘤 Castillo 等[1] 发现,脑膜瘤典型的MRS 表现为Cho 显著升高(可达正常的300 倍),NAA 和Cr 显著下降或消失,Cho/ Cr 显著升高, 而NAA/ Cho 和NAA/ Cr 比值为零。这与肿瘤细胞增殖活性增加致细胞膜代谢异常增加、细胞能量耗竭和缺氧有关。脑膜瘤生长于中枢神经系统轴以外,理论上无神经元,故无NAA 峰,但有时会出现较低的NAA 峰,部分原因可能与感兴趣体素中包括邻近脑组织所致的部分容积效应有关;亦可能由于肿瘤侵犯了正常的脑组织。某些脑膜瘤患者可见到Ala 峰、Lac 峰增高。在1.47ppm出现增强的信号峰为Ala 峰,被认为是脑膜瘤的特征峰,可区别于神经鞘瘤,后者显示Cho 升高和变化的Lip和(或)Lac。此外, 脑膜瘤细胞的Ala/ Cr 比值较星形细胞瘤、少突神经胶质瘤高3～4 倍[1] 。
    2 .3 转移瘤 颅脑转移瘤的MRS 表现为Cho 显著升高,Cr下降或消失,Cho/ Cr 比值升高,无NAA 峰,可出现Lac 峰和Lip 峰,这与肿瘤细胞增殖旺盛和有丝分裂增加,导致细胞膜代谢异常增高、能量耗竭、无氧糖酵解增加有关[2] 。Sijens等[2] 通过与MRI 对比研究发现,尽管MRS 不能识别脑转移瘤的来源,却能区分常规影像不能鉴别的孤立转移灶,并可对转移瘤分期:早期转移瘤仅含有Cho 峰,中期转移瘤含有Lip 峰和稍高Cho 峰,晚期转移瘤含有Lac 峰和低Cho峰。进一步对比研究高级别胶质瘤和转移瘤,在胶质瘤中均显示Cr 峰,而排除正常脑组织的干扰后,转移瘤均无明
确的Cr 峰显示。在转移瘤和胶质母细胞瘤中均显示有Lip峰,而间变性胶质瘤中很少显示Lip 峰。提示可通过Cr 峰和Lip 峰来区别转移瘤和不同级别的胶质瘤。Kimura 等[19]比较了在MRI 中出现环形强化的各种病变,发现Cho/ Cr 比值可以用于鉴别,Cho/ Cr > 2 .48 时诊断转移瘤和胶质母细胞瘤的正确率分别为88 .9 % 和60 .0 % ,Cho/ Cr < 2 .48 时诊断放射性坏死和脑梗死的正确率分别为71 .4 % 和100 % 。而对于转移瘤和胶质母细胞瘤的进一步鉴别,73 .7 % 的转移瘤存在Lip 峰,NAA 峰缺失, 而在胶质母细胞瘤中仅10.0 % 表现如此。
    2 .4 囊性肿物 所有的囊性肿物与感染性囊肿(脓肿或脑囊虫) 和一些非肿瘤样囊肿都存在Lac峰,囊性肿瘤中无Cho 峰。在脑脓肿中,发现波谱显示乙酸盐、丁二酸盐和一些氨基酸, 主要是颉氨酸、亮氨酸和Ala[1] ,包括Lac 峰和Lip 峰均有所增高。这些可区别于脑肿瘤的囊变和坏死,反应糖酵解和发酵机制的活跃,氨基酸是脓液内中性粒细胞释放的酶蛋白分解的产物,可作为脑脓肿的标志物。在***1H MRS 研究中表皮样囊肿显示全面的信号减低,伴有1 .3ppm Lac 峰和1 .8ppm 小波峰出现,不强化的非肿瘤样囊肿(如蛛网膜囊肿) 无此现象。因此,1H MRS 可鉴别囊肿、感染性囊肿(脓肿或脑囊虫)与囊性脑肿瘤。
    2 .5 其他 结核瘤显示大的Lip 峰,而无其他代谢物峰,这主要是由于其干酪样物质,此特点可与转移瘤、高级别胶质瘤相鉴别,后者Lip 峰与其他波峰并存。颅咽管瘤显示只有Lac 峰。在室管膜瘤和亚室管膜瘤中发现大量的肌醇Inosine,两者可被不同的Cho/ Cr 和不同的Ala 值而显著地区别。小儿脑肿瘤具有较高的TCho 值或Cho/ NAA,在小儿恶性脑肿瘤TCho/ NAA 尤其高。TCho 值在肿瘤的边
缘地带较中心高,在实体肿瘤较囊性肿瘤高。肿瘤周围的水肿显示NAA、TCr、TCho 均普遍降低。在神经外胚层肿瘤TCr、甘氨酸较胶质瘤高。成神经节细胞瘤、垂体腺瘤中牛磺酸含量较高。鉴别AD与正常脑。三、小结
       目前，MRS作为无创伤性地研究人体器官组织代谢及生化改变，进行化合物定量分析的唯一方法，广泛用于肿瘤、缺血性脑卒中、脑出血、老年性痴呆、新生儿重症监护、脑外伤的预后、脑白质病变、感染性疾病以及艾滋病的临床和基础研究中。目前常用方法为PRESS序列单体素（Single Voxel）1H MRS，其操作方便、省时，但仍存在不足，主要是单体素面积设置不能过大也不能过小，其数据为一维性，不能提供病变区代谢异常的空间分布。其次，必须预先知道病灶部位基础上才能进行正确的体素定位，因此在应用方面受到一定制约。新开发的二维或M维MRS技术弥补了上述不足，简单地说它应用化学位移成像（CSI）一次可进行多体素MRS，可以得到二维或三维数据表，经计算机后处理可得到各代谢物分布图。此图可与常规MRT1或T2图象配准得到良好的背景参照，图象更直观。
可以相信随着技术的不断进步，MRS必将在疾病诊治中发挥越来越重要的作用。

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谢谢大家！！

骄*

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