2D CSI 1H—MRS在脑部的应用
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1H—MRS在临床上的应用与进展摘要】1H-MRS为无创性全新诊疗技术,且因为是根据人体代谢及生化改变诊断疾病,比组织结构改变发生早,因此有利于早诊断,早发现疾病。
现已经在临床多学科中被广泛应用,所以有着无限广阔的应用前景。
【关键词】波谱检测应用【中图分类号】R319 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2013)07-0353-02磁共振波谱(Magnetic resonance spectroscopgy MRS)可利用不同磁性原子核进行MRS检查,如1H 31P 12C 23Na 19F等。
检查时必须选择一种比较稳定的化学物质作为标准参照物,一般1H-MRS是选三甲基硅烷作标准物,31P-MRS是采用磷酸肌酸作用为标准物,前者1H-MRS检测在临床应用最多[1]。
氢质子MR波谱为无创性检测人体组织器官的生化改变,能量代谢,以及不同的化学成分定性定量分析等重要内容。
[2]代谢异常一般要早于形态结构的变化,故氢质子MRS波谱可以检测MRI不能显示的变化,前者对后者早期诊断可提供有力的信息补充。
1.正常脑组织各化学成分(1H-MRS)的波谱表现一般氢质子磁共振诊断依据脑组织不同化学成分振动波改变,而作出相应诊断,正常脑组织1H-MRS所显示的最高波峰是NAA(N-乙酰天门冬氨酸),而常显示相对较低的波峰是CHO(胆碱化合物)和CR(肌酸)它们可用绝对数量值或信号强度比值,两种方式来反映其在体内浓度变化[3]。
NAA主要存在神经元及其轴突中,它是在神经元线粒体中合成,被认为是大脑神经元及其轴突的标志物[4],它们降低一方面表示神经元的功能受损,另一方面表示神经元和轴突在数量上的减少(被破坏),CHO包括甘油磷酸胆碱,磷酸胆碱,和磷酯酰胆碱,共三种,前两种是磷脂酰胆碱的前体,它们又是乙酰胆碱的前体物质,乙酰胆碱是一种神经递质,它参与认识,记忆、和精神状态。
而磷脂酰胆碱是细胞膜成分,当病理情况下,神经元胞体被破死亡时,神经细胞膜及神经纤维的髓鞘含脂类物资大量崩解会使脑内CHO(胆碱化合物)大量增高。
1H磁共振MRS技术在颅脑疾病的诊断研究摘要】目的回顾分析本研究28例行氢质子磁共振波谱(1H-MRS)检查的病例,探讨该技术在脑内疾患中的临床应用价值。
方法对所有病例均采用点分辨波谱(PRESS)序列定位技术,获得单体素波谱,并对28例患有各种脑内疾患的病例,将NAA/Cr、Cho/Cr、及NAA/Cho等指标按病理类型,分组进行技术分析。
所有病例均以对侧相应部位的正常脑组织作为自身对照。
结果脑部病变的1H-MRS表现与正常脑组织有明显不同(P<0.05)[1],表现为Cho/Cr比值升高,NAA/Cr和NAA/Cho比值下降,不同病变之间也存在着MRS差异。
结论1H-MRS可提供组织生化和代谢方面的信息,为诊断提供可靠的依据。
【关键词】磁共振波谱单体素脑部疾病MRS能早期无创伤的提供疾病的生化代谢信息,为疾病的早期诊断提供了有力依据,并能进行疗效检测,开辟了从能量代谢和生化代谢的新纪元。
1 材料与方法一般资料:行1H-MRS检查病例28例,男18例,女10例,年龄26~82岁,平均年龄54岁。
其中,胶质瘤瘤10例,脑膜瘤6例,转移瘤4例,脑梗塞6例,癫痫海马硬化2例。
所有病例波谱检查前均未接受过手术、放疗、化疗、溶栓及抗癫痫药物等治疗。
波谱检查都以对侧相应部位的正常脑组织作对比。
仪器设备:Magnetom ESSENZA 1.5超导型磁共振仪,为MRI和MRS一体化设备,所有病例均使用标准头部线圈。
MRI检查:所有病例均行平扫及增强扫描。
常规SE序列和FSE序列,获取颅脑横断面、冠状面及矢状面的T1、T2加权像及增强T1扫描,确定病变部位及病变最大径所在的层面。
成像参数如下:SE序列T1WI:TR500ms、TE12ms;FSE序列T2WI:TR4029ms、TE112ms;层厚5mm,层间隔1mm,FOV24cm,距阵192×256或256×384,翻转角90°,对比剂为Gd-DTPA,剂量0.1mmol/Kg。
1H—MRS在小儿神经外科疾病中的应用价值氢质子磁共振波谱(1H-MRS)是一种无创性研究活体组织能量代谢、生化改变和化合物定量分析的方法,能客观地反映脑代谢的变化。
随着MRS技术的发展,1H-MRS在小儿神经外科疾病中的研究越来越广泛,可辅助进行脑肿瘤、癫痫及脑外伤的诊断及鉴别诊断。
现就1H-MRS在小儿神经外科中的应用进行综述。
标签:儿童;神经外科;MRS;应用价值氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)在儿童神经系统疾病中应用十分广泛,在疾病的诊断、治疗及预后判断等方面也起着重要作用。
1 1H-MRS的基本原理1H-MRS是通过磁共振现象和化学位移原理来分析原子核和化合物,研究组织及脏器的能量代谢、生化改变并且进行化合物的定量分析,是目前唯一能进行活体定量分析的方法。
化学位移是MRS技术的关键,原子核之间共价键自旋磁矩的相互作用形成J-耦联,即自旋耦合,化学位移和自旋耦合两种现象为波谱精细结构的形成提供了重要依据[1]。
2 1H-MRS中常见的代谢产物及其临床意义目前,1H-MRS在脑组织中能够测得的常见代谢产物有以下几种[2-3]:(1)NAA(波峰位于2.02 ppm)是神经元的重要内标志物,主要分布于神经元胞液中,为神经元的功能状态提供重要信息;(2)Cho(波峰位于3.25 ppm)是细胞膜代谢的主要成分之一,其含量多少反映了生物膜的情况,为髓鞘形成与分解、胶质增生提供重要信息;(3)Cr(波峰位于3.0 ppm)是能量储存和利用的重要化合物,主要由肌酸与磷酸肌酸组成,其总含量相对稳定,所以在MRS研究中常将其作为内标记物,对各代谢产物进行标准化,如NAA/Cr、Cho/Cr等;(4)乳酸(Lac)是糖酵解的终产物,正常情况下Lac峰很少出现,当能量代谢发生变化,组织细胞有氧代谢不能有效进行,无氧酵解增加时,Lac峰升高,其波谱一般位于1.33 ppm;(5)Lip(波峰位于0.9~1.3 ppm)主要指游离脂肪,它常与细胞膜和髓鞘大分子相结合,当出现分子崩解、Lip释放时,Lip峰增高,反映了组织坏死的进展;(6)肌醇(MI)主要存在于胶质细胞中,被认为是胶质细胞的标记物,胶质异常增生及脱髓鞘可导致其含量的增高,其波峰位于 3.56 ppm。
磁共振波谱(1H-MRS)临床技术应用来源:本站原创作者:荣伟良发布时间:2012-07-13在过去的10年里MRS技术及软件逐渐的发展并完善起来,MRS是一种无创性的检查方法,可以提供脑的代谢信息[1、2],在显示组织的生化特征方面优于传统磁共振成像,由于代谢异常通常早于结构的变化,MRS还可以检测到常规MRI 不能显示的异常。
但在工作中只有选择了合适的MR硬件设备、扫描技术及后处理方法,MRS才能获得准确的结果。
本文的目的旨在探讨MRS的基本技术及影响因素对MRS的影响。
一、材料与方法1.临床资料:本组40例病例,为2007年7月至2008年6月期间在南京医科大学附属常州二院对已确诊或怀疑颅脑病变进行脑MRS成像的患者。
男,25例,女,15例,年龄30~76岁,平均59岁。
2.MRS成像方法:应用Philips 1.5T磁共振扫描仪。
定位方法:点分辨波谱成像(point resolved spectroscopy,PRESS);MRS 采用单体素波谱采集(SVS )或二维波谱化学位移成像(CSI)。
SVS 采用 PRESS 序列:TR = 2000ms, TE =136ms。
体素大小为2cm ×2cm ×2cm~1cm ×1cm ×1cm。
扫描时间: 4: 56ms。
CSI:TR = 1500ms、TE =136ms,FOV =250,VOI=50 ×50 ×20~50 ×60 ×30。
单体素波谱采样体素定位尽量避开脑脊液,颅骨及液化坏死区。
将体素置于感兴趣区中央部分。
取患者正常对侧相应部位为对照组。
二维波谱采集体素设置除尽量遵循上述原则外,体素应包括实性瘤体部分瘤周水肿区及正常组织。
波谱处理:将得出原始波谱进行高斯、指数倍增(Gauss multiply、exponential multiply),零填充(Zero fill),傅立叶变换(Fourier transformation ),频率位移较正(frequency correction),相位校正(phasecorrection),基线校正(baseline correction)。
ABCD2评分联合1H-MRS及MTI在短暂性脑缺血发作中的应用价值丁继良;王飞;李建军【摘要】目的:探讨ABCD2评分联合氢质子磁共振波谱(1H-MRS)及磁化传递成像(MTI)在短暂性脑缺血发作(TIA)中的应用价值。
方法分析海南省人民医院2013年1月至2015年10月门诊就诊及住院的45例TIA患者(TIA组)及45例正常志愿者(对照组)影像学资料,测量症状半球及非症状半球半卵圆中心的平均N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、含胆碱代谢物(Cho)、肌酸(Cr),NAA/Cr值、NAA/Cho值、Cho/Cr值、磁化传递率(MTR),计算其相对值,分析各指标值的诊断效能。
结果(1)症状半球的Cho值较非症状半球升高,分别为(12.25±0.93) mmol/L与(9.00±1.38) mmol/L,症状半球NAA/Cho值、MTR值较非症状半球下降,分别为(1.76±0.49)、(19.11±3.13)%与(2.25±0.88)、(21.27±4.41)%,差异均有统计学意义(P<0.05)。
(2) TIA患者rCho值较对照组升高,分别为(1.40±0.25)、(1.20±0.11),差异具有统计学意义(P<0.05)。
TIA患者NAA/Cho值、MTR值较对照组下降,分别为(1.76±0.49)、(18.75±6.53)%与(2.25±0.88)、(24.54±1.50)%,差异有统计学意义(P<0.05)。
(3) ROC曲线显示MTR值曲线下面值为0.944。
结论 ABCD2评分结合1H-MRS及MTI能及早发现TIA患者脑组织相应病理学改变,为TIA的早期诊断提供客观影像学依据。
%Objective To investigate the application value of ABCD2 score combined with 1H-magnetic reso-nance spectroscopy (1H-MRS) and magnetization transfer imaging (MTI) in patients with transient ischemic attack (TIA). Methods The imaging data of 45 patients with TIA (TIA group) and 45 healthy volunteers (control group) in People's Hospital of Hainan Province between January2013 and October 2015 were analyzed. The average N-acetylaspartate (NAA), choline (Cho), creatine (Cr), NAA/Cr, NAA/Cho, Cho/Cr and magnetization transfer ratio (MTR) of centrum semi-ovale of symptomatic hemisphere and non-symptomatic hemisphere were measured. The relative values were calculated, and the diagnostic efficiency of each index value was analyzed. Results (1) The average value of Cho in the symptomatic hemi-sphere was higher than that of the asymptomatic hemisphere [(12.25 ± 0.93) mmol/L vs(9.00 ± 1.38) mmol/L], and the NAA/Cho and MTR in the symptomatic hemisphere were significantly lower [(1.76 ± 0.49) vs (2.25 ± 0.88), (19.11 ± 3.13)% vs (21.27 ± 4.41)%,P<0.05]. (2) The average value of rCho in TIA group was significantly higher than th at of the control group [(1.40±0.25) vs (1.20±0.11), P<0.05)], and the NAA/Cho and MTR in TIA group were significantly lower [(1.76± 0.49) vs (2.25±0.88), (18.75±6.53)%vs (24.54±1.5)%, P<0.05]. (3) The ROC curve showed the area under curve (AUC) of MTR was 0.944. Conclusion ABCD2 score combined with 1H-MRS and MTI are able to find the corresponding pathological changes in brain tissue of TIA patients as early as possible, which provides objective imaging evidence for the early diagnosis of TIA.【期刊名称】《海南医学》【年(卷),期】2016(027)010【总页数】4页(P1557-1560)【关键词】ABCD2评分;磁共振波谱;磁化传递成像;短暂性;脑缺血发作【作者】丁继良;王飞;李建军【作者单位】南华大学研究生学院,湖南衡阳 421001; 海南省人民医院放射科,海南海口 570311;海南省人民医院放射科,海南海口 570311;海南省人民医院放射科,海南海口 570311【正文语种】中文【中图分类】R743.31短暂性脑缺血发作(Transient ischemic attack,TIA)是一种重要、危险的缺血性卒中预警事件,文献报道中风是全世界成人死亡的第三常见原因,全球范围内每年有近750万短暂性脑缺血患者,1 500万中风患者,其中有近600万人死亡[1],由此可见,对TIA的评估及临床诊治具有非常重要的意义。
常规MRI已经成为临床诊断脑部病变及评价治疗后反应的主要手段之一,但它只能提供形态学的信息,磁共振波谱(MRS)与MRI的基本原理一致,却能无创提供脑部病变的内在代谢信息,因此两者联合使用能大大提高诊断病变的准确率。
在过去的十几年里,波谱的数据获取、定位、定量、及数据分析等技术已取得很大进展[1]。
2DCSI作为MRS的多体素空间定位技术已逐步在临床中广泛应用。
本文旨在对2DCSI1H-MRS的基本技术特点以及几种常见脑部病变做一综述。
一、2DCSI1H-MRS的基本技术特点(一)原理磁共振波谱分析(MRS)是一种用磁共振成像(MRI)设备,获得活体内有关生物化学物质的核磁共振波谱信息的方法。
MRI采集的主要是水和脂肪的1H、31P等原子核的MR信号,而MRS则主要采集人体内除水外的其他化合物原子核1H、31P等的MR信号。
1H-MRS是利用核磁共振现象和化学位移对进行H原子核进行化合物定量分析的方法[2]。
(二)2DCSI1H-MRS空间定位技术空间定位技术即是将检查的范围局限在一定容量的感兴趣区内(VOI)。
目前临床应用较为广泛的在体MRS定位技术分为单体素和多体素。
其中点分解波谱分析法(pointresolvedspectroscopy,PRESS)和激励回波探测法(stimulated-echoacquisitionmode,STEAM)是两种最常用的单体素(SVS)序列;化学位移成像(chemicalshiftimaging,CSI)或磁共振波谱分析成像(magneticres-onancespectroscopicimaging,MRSI)为最常用的多体素序列,可分为2DCSI或2DMRSI和3DMRSI(包括3D相位编码CSI或多节段CSI)[3]。
2DCSI1H-MRS:在层次选择磁场激发后,采用双方向的梯度磁场对此脑断层内不同位置的H质子作相位编码,使其具有位置信息,即形成所谓2DCSI1H-MRS。
研究氢质子磁共振波谱(1H—MRS)在缺血性脑梗死中的应用价值摘要目的:应用氢质子磁共振波谱(1H-MRS)研究缺血性脑梗死的代谢物绝对浓度的变换特点及其演变规律,探讨其在评估缺血性脑梗死中的价值。
方法:通过表观扩散系数图(ADC图)精确定位氢质子磁共振波谱,采用绝对定量方法,对30例不同时期缺血性脑梗死患者的NAA、Cr、Cho、mI、lac代谢物绝对浓度含量的变化进行检测,观察不同分期脑梗死中各代谢物的变化特点。
结果:在超急性期,脑梗死区NAA浓度较对侧下降,但仍保持较高的水平;Cr 浓度亦较对侧轻度下降,Cho、mI浓度略有下降,lac浓度明显升高。
在急性期,脑梗死区NAA、Cr、Cho、mI浓度均较对侧明显下降,其中NAA浓度下降最为显著,平均浓度只为对侧的18.9%,而lac浓度继续升高,并达到高峰。
在亚急性期,脑梗死区NAA、Cr、Cho、mI浓度均较对侧明显下降,lac浓度开始下降,但仍持续较高水平。
在慢性早期和晚期,NAA、Cr、Cho、mI浓度继续维持很低的水平。
Cr、Cho、mI与NAA均有平行下降趋势,但没有NAA、Lac变化显著。
结论:在脑梗死的MRS研究中,绝对定量技术能直观、准确地检测缺血脑组织内代谢物的动态演变过程,对深入研究脑梗死的发病机理有重要意义。
关键词脑梗死磁共振氢质子波谱扩散加权成像代谢物Abstract Objective:Application of proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS)transform characteristics and evolution law of ischemic cerebral infarction metabolite concentration,explore the value evaluation of ischemic cerebral infarction.Methods:The apparent diffusion coefficient diagram (ADC diagram)precise positioning of proton magnetic resonance spectroscopy,using the absolute quantification method,changes of 30 cases patients with different stages of ischemic cerebral infarction of NAA、Cr、Cho、mI、lac metabolites of absolute concentrations were detected to observe the different characteristics of each metabolite,changes in the staging of cerebral infarction.Results:In super acute period of cerebral infarction area,NAA concentration is on the side down,but still maintained a higher level;the concentration of Cr is slightly to the contralateral side down,Cho,mI concentration decreased slightly,the concentration of Lac increased significantly.In the acute phase of cerebral infarction area,NAA,Cr、Cho、mI concentration was lower than contralateral decreased significantly,NAA concentration decreased most significantly,the average concentration of side 18.9%,while the lac concentration continues to increase,and reached a peak.In the subacute stage of cerebral infarction area,NAA、Cr、Cho、mI concentration was lower than contralateral decreased significantly,lac concentration began to decline,but still high level.In chronic early and late,NAA、Cr、Cho、mI concentration to maintain a very low level,Cr、Cho、mI and NAA have parallel downward trend,but no significant change in NAA、Lac.Conclusion:In the MRS study of cerebral infarction,absolute quantitative technology can accurately detect the dynamic evolution process.The metabolites within ischemic brain tissue,are of great significance to study the pathogenesis of cerebral infarction.Key words Cerebral infarction;1H-MRS;Diffusion weighted imaging;Metabolite近年来,MRS的应用使脑梗死的研究深入到细胞代谢的水平[1]。