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MRS成像技术及临床应用总结<i>MRS成像技术、MRS分析的主要代谢产物、脑肿瘤―鉴别肿瘤和非肿瘤性病变、原发和转移鉴别、胶质瘤分级提示、鉴别放疗后复发和放射性脑坏死、颞叶癫痫-定侧、定量、血管性异常―梗死、脑缺氧、感染性病变--脑炎、脑脓肿</i>一MRS成像技术回波时间应用长、短TE确定的常规代谢物-N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl asparte, NAA)-肌酸（creatine, Cr)-胆碱（choline, Cho)-乳酸（lactate, Lac)仅短TE确定的代谢物-脂质（lipids, Lip)-谷氨酰胺和谷氨酸（glutamine and glutamate, Glx)-肌醇（myo-inositol, mI)如何选择长、短TE中等TE（144ms）PRESS用于肿瘤性病变。
易于显示Cho和Lac 峰，两者是肿瘤性病变的主要代谢改变短TE（30-35ms）PRESS用于其他的病理状态体素的位置和大小为提高1H MRS 敏感性，感兴趣区（ROI）要求有严格的边界，并避免来自邻近组织的干扰：●血管、血液、空气、脑脊液、脂肪、坏死区、金属、钙化● 颅骨，ROI距其至少约5～10mm● 邻近静脉窦体素越小，部分容积效应越小，但信噪比及空间分辨率降低如何确定Lac峰（Lac与Lip 共振频率基本相同）严格匀场后，Lac的共振呈双峰线（doublet)当TE为144ms时，Lac峰反转于基线下当选择长TE（270ms）时，Lip信号不再磁化，只能检测到Lac 二MRS分析的主要代谢产物NAA（N-乙酰门冬氨酸）：主要存在于神经元及其轴突，可作为神经元的内标物，其含量可反映神经元的功能状态。
含量降低表示神经元受损；峰值升高仅见于Canavan病（海绵状脑白质营养不良）。
第一大峰。
主要位于2.02ppm，正常浓度为6.5-9.7mmol，平均7.8mmol胆碱化合物（Cho ）主要是自由胆碱、细胞膜翻转的标志物，反映细胞增殖，其峰值升高见于肿瘤、炎症、慢性缺氧，降低见于卒中、脑病（肝性脑病、AIDS）等位于3.20ppm，正常浓度0.8-1.6mmol，平均1.3mmol肌酸类（Cr）<i>MRS成像技术、MRS分析的主要代谢产物、脑肿瘤―鉴别肿瘤和非肿瘤性病变、原发和转移鉴别、胶质瘤分级提示、鉴别放疗后复发和放射性脑坏死、颞叶癫痫-定侧、定量、血管性异常―梗死、脑缺氧、感染性病变--脑炎、脑脓肿</i>此峰由肌酸、磷酸肌酸、-氨基丁酸、赖氨酸和谷胱甘肽共同组成；是脑细胞能量代谢的提示物，在低代谢状态下增加，而在高代谢状态下减低。
MR波谱技术MR波谱(MRS)是无创伤、无辐射危害进行活体组织化学物质检测的唯一方法。
研究的是一定体积的组织中化学物质的含量和浓度。
它的扫描单位是体积，称为体素。
根据每次MRS扫描时设置的体素数量，可分为单体素成像和多体素成像(化学位移成像)。
一、MRS的基本原理1.化学位移现象因所处分子结构不同造成同一磁性原子核进动频率差异的现象被称为化学位移。
2.MRS简要原理以1H为例，首先对某目标区域施加带宽较宽的射频脉冲，其频率范围涵盖所要检测代谢产物中质子的进动频率，然后采集该区域发出的MR信号，由于受化学位移的影响，不同的代谢产物质子的进动频率有轻微差别，通过傅立叶转换得一系列谱线代表不同的代谢物质。
其横坐标表示不同物质中质子的进动频率，通常用百万分几(ppm)来标示代谢产物中质子进动频率与标准物质进动频率的差别，波峰下面积与目标区域内某特定代谢产物的含量成正比。
3.MRS的特点：①提供组织的代谢信息；②可用数值或谱线来表示；③对磁场均匀度的要求更高；④其对比分辨力与主磁场强度成正比；⑤信号较弱，常需进行多次平均，检查时间较长；⑥可用两种或两种以上代谢产物含量之比来反映组织的代谢变化；⑦可利用不同的磁性原子核(1H、31P、12C、23Na和19F)进行MRS检查；⑧常选择一种比较稳定的化学物质作为标准参照物。
二、MRS的常用技术临床上1H-MRS多用激励回波采集模式( STEAM)和点解析波谱( PRESS)两种技术STEAM : 通过3个不同方法的层面选择梯度场，将3个90°脉冲分别施加在相互垂直的层面上，三者相交得到一个点状容积信号。
优点是TE较短；缺点是信噪比较低。
PRESS:采用1个90°脉冲和2个180°相位重聚脉冲，其施加层面选择梯度场与STEAM相同，得到的是自旋回波信号。
优点是信噪比较高；缺点是TE较长。
三、MRS的临床应用MRS的临床应用：①脑肿瘤的诊断和鉴别诊断；②代谢性疾病的脑改变；③脑肿瘤治疗后复发与肉芽组织的鉴别；④脑缺血疾病的诊断和鉴别诊断；⑤前列腺癌的诊断和鉴别诊断；⑥弥漫性肝病；⑦肾脏功能检测和肾移植排斥反应等。
总论：1. MRA：磁共振血管成像，是使血管成像的MRI技术，一般无需注射对比剂即可使血管显影安全无创，可用多角度观察，但目前MRA显示小血管和小病变仍不够满意，还不能完全代替DSA.2. EPI:回波平面成像，目前成像速度最快的技术，可在30ms内采集一幅完整的图像。
EPI技术可与所有常规成像的序列进行组合。
3. MRS:磁共振波谱，是利用MR中的化学位移现象来确定分子组成及空间分布的一种检查方法，是一种无创性的研究活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。
4. MR水成像：是采用长TR，很长TE获得重度T2加权，从而使体内静态或缓慢流动的液体呈现高信号，而实质性器官和快速流动的液体如动脉血呈低信号的技术。
通过MIP重建，可得到类似对水器官进行直接造影的图像。
5. 窗宽（window width）：指图像上16个灰阶所包括的CT值范围，在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示，CT值高于此范围的组织均显示为白色，而CT值低于此范围的组织均显示为黑色。
6. 窗位（window level）：又称窗中心，一般应选择观察组织的CT值位中心。
窗位的高低影像图像的亮度，提高窗位图像变黑，降低则变白。
7. 伪影（artifact）：在扫描和处理信息过程中，由于某种或某几种原因而出现的人体本身并部存在而图像中却显示出来的各种不同类型的影像。
主要包括运动伪影、高密度伪影、机器故障伪影等。
8. 体素（voxel）：CT图像是假定将人体某一部位有一定厚度的层面分成按矩阵排列的若干个小立方体，即基本单元，以一个CT值综合代表每个单元内的物质密度，这些小单元即称为体素。
9. HRCT：高分辨率CT扫描，采用薄层扫描，高空间分辨率算法重建及特殊的过滤处理，可取得有良好空间分辨率的CT图像，对显示小病灶及细微结构优于常规CT扫描。
10. CTVE：CT仿真内镜成像，容积数据同计算机领域的虚拟现实结合，模拟内镜检查的过程。
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）。
磁共振波谱成像技术（MRS）02：如何阅读MRS谱线⼀、最最基础的MRS原理在上⼀篇帖⼦我骗了⼤家，在阅读MRS谱线前还是得说MRS的原理的，否则的话没法说下去！当然，我们也可以玩玩⽂字游戏，不说“MRS原理”，⽽说“MRS定义”。
MRS定义：⼈体各种组织的代谢产物不尽相同，MRS就是通过检测感兴趣区（⼀般称为“体素”）代谢产物的类型和浓度，并绘制成曲线，以此判断体素的性质。
各种代谢物在MRS谱线上表现为⼀个个⾼度不同的波峰。
MRS谱线横轴是化学位移频率，单位为ppm，各种代谢产物在横轴上有固定的位置，必须熟记。
MRS谱线纵轴是代谢物的浓度，也就是代谢物波峰的⾼度。
阅读MRS谱线⾸先是识别每⼀个波峰在横轴上的位置，由此判断是哪种代谢产物；然后再研究波峰的⾼度，并与相应正常组织进⾏⽐较，从⽽得出结论。
下⾯这张图⼀定要反复琢磨：⼆、最最重要的代谢物频率、浓度表这是⼀件⾮常痛苦的事情：以下这张代谢物频率、浓度表⼀定要熟记！我已经背了⼀个星期了，再看到MRS谱线还是弄不清楚哪个是哪个。
0.9-1.3ppm：lip 脂质正常脑组织中不可见。
1.33-1.35ppm：Lac 乳酸正常脑组织中不可见。
1.4-1.6ppm：Ala 丙氨酸正常脑组织中不可见。
2.02ppm：NAA N-⼄酰天门冬氨酸正常浓度6.5-9.7mmol，平均7.8mmol。
2.1-2.4ppm：GLx ⾕氨酸类化合物正常浓度Glu 10mmol，Gln 5mmol。
3.05ppm：Cr 肌酸正常浓度3.4-5.5mmol，平均4.5mmol。
3.20ppm：Cho 胆碱化合物正常浓度0.8-1.6mmol，平均1.3mmol。
3.56ppm：mI 肌醇正常浓度2.2-6.8mmol，平均3.8mmol。
3.65-3.8ppm：Glx ⾕氨酸类化合物正常浓度Glu 10mmol，Gln 5mmol。
3.93ppm：Cr 肌酸正常浓度3.4-5.5mmol，平均4.5mmol。
一、总论：1.MRA：磁共振血管成像，是使血管成像的MRI技术，一般无需注射对比剂即可使血管显影安全无创，可用多角度观察，但目前MRA显示小血管和小病变仍不够满意，还不能完全代替DSA.2.EPI:回波平面成像，目前成像速度最快的技术，可在30ms内采集一幅完整的图像。
EPI技术可与所有常规成像的序列进行组合。
3.MRS:磁共振波谱，是利用MR中的化学位移现象来确定分子组成及空间分布的一种检查方法，是一种无创性的研究活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。
4.MR水成像：是采用长TR，很长TE获得重度T2加权，从而使体内静态或缓慢流动的液体呈现高信号，而实质性器官和快速流动的液体如动脉血呈低信号的技术。
通过MIP重建，可得到类似对水器官进行直接造影的图像。
5.窗宽（windowwidth）：指图像上16个灰阶所包括的CT值范围，在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示，CT值高于此范围的组织均显示为白色，而CT值低于此范围的组织均显示为黑色。
6.窗位（windowlevel）：又称窗中心，一般应选择观察组织的CT值位中心。
窗位的高低影像图像的亮度，提高窗位图像变黑，降低则变白。
7.伪影（artifact）：在扫描和处理信息过程中，由于某种或某几种原因而出现的人体本身并部存在而图像中却显示出来的各种不同类型的影像。
主要包括运动伪影、高密度伪影、机器故障伪影等。
8.体素（voxel）：CT图像是假定将人体某一部位有一定厚度的层面分成按矩阵排列的若干个小立方体，即基本单元，以一个CT值综合代表每个单元内的物质密度，这些小单元即称为体素。
9.HRCT：高分辨率CT扫描，采用薄层扫描，高空间分辨率算法重建及特殊的过滤处理，可取得有良好空间分辨率的CT图像，对显示小病灶及细微结构优于常规CT扫描。
10.CTVE：CT仿真内镜成像，容积数据同计算机领域的虚拟现实结合，模拟内镜检查的过程。
11.空间分辨力（spatialresolution）：在一定密度差前提下，图像中可辨认的组织的空间几何尺寸的最小极限，即影像中细微结构的分辨能力。
医学影像常用名词解释影像学名词解释 EPI:回波平面成像，目前成像速度最快的技术，可在30ms内采集一幅完整的图像。
EPI技术可与全部常规成像的序列进行组合。
MRS:磁共振波谱，是利用MR中的化学位移现象来确定分子组成及空间分布的一种检查方法，是一种无创性的讨论活体器官组织代谢、生物变化及化合物定量分析的新技术。
CT：Computed Tomography 利用X线束对人体某选定部位逐层扫描，通过测定透过X线剂量，经数字化处理得出该扫描层面组织各个单位容积的汲取系数，然后重建图像的一种成像技术。
MR水成像：是采纳长TR，很长TE获得重度T2加权，从而使体内静态或缓慢流淌的液体呈现高信号，而实质性器官和快速流淌的液体如动脉血呈低信号的技术。
通过MIP重建，可得到类似对水器官进行直接造影的图像。
窗宽（window width）：指图像上16个灰阶所包括的CT 值范围，在此CT值范围内的组织均以不同的模拟灰度显示，CT值高于此范围的组织均显示为白色，而CT值低于此范围的组织均显示为黑色。
窗位（window level）：又称窗中心，一般应选择观看组织的CT值位中心。
窗位的凹凸影像图像的亮度，提高窗位图像变黑，降低则变白。
伪影（artifact）：在扫描和处理信息过程中，由于某种或某几种缘由而消失的人体本身并部存在而图像中却显示出来的各种不同类型的影像。
主要包括运动伪影、高密度伪影、机器故障伪影等。
体素（voxel）：CT图像是假定将人体某一部位有肯定厚度的层面分成按矩阵排列的若干个小立方体，即基本单元，以一个CT值综合代表每个单元内的物质密度，这些小单元即称为体素。
HRCT：高辨别率CT扫描，采纳薄层扫描，高空间辨别率算法重建及特别的过滤处理，可取得有良好空间辨别率的CT图像，对显示小病灶及微小结构优于常规CT扫描。
PTC：经皮肝穿胆管造影；在透视引导下经体表直接穿刺肝内胆管，并注入对比剂以显示胆管系统。
