磁共振波谱分析MRS

认识磁共振：五、磁共振波谱分析（MRS）磁共振波谱分析(MRS)是测定活体内某一特定组织区域化学成分的唯一的无损伤技术，是磁
共振成像和磁共振波谱技术完美结合的产物，是在磁共振成像的基础上又一新型的功能分析诊
断方法。

MRS是目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术。

现今磁共振波谱研究较早、较多的是应用于中枢神经系统，其通过组织内化学代谢产物的多少，可以进行对脑肿瘤与非肿瘤性病变鉴别、脑肿瘤良恶性鉴别、恶性肿瘤分级、肿瘤术后复
发与坏死的鉴别、原发与转移瘤的鉴别等等。

在心脏方面的应用主要是在心肌缺血、心肌病等心肌代谢方面的研究。

肝脏主要研究包括代
谢性疾病、肝炎肝硬化及肝肿瘤等。

MRS还能提供前列腺组织的代谢信息，对于鉴别前列腺癌和前列腺增生的鉴别有重大意义。

MRS还能无创性地检测骨骼肌磷脂代谢和能量代谢的代谢产物及细胞内pH值，研究骨及软组织肿瘤的磷脂代谢和能量代谢的异常变化。

牡丹江医学院第二附属医院影像科自引进256排双源双能量CT以来，以影像学博士李为民主任
为首的诊断团队先后开展了双低冠脉成像扫描、双能量成像去伪影、虚拟平扫等技术，填补了
牡丹江地区在此领域的空白，给患者带来了巨大的福祉。

磁共振波谱分析
磁共振波谱分析(MRS)是测定活体内某一特定组织区域化学成分的唯一的无损伤技术，是磁共振成像和磁共振波谱技术完美结合的产物，是在磁共振成像的基础上又一新型的功能分析诊断方法。

需要检查的人群：患有脑部、心脏、骨骼肌和肝脏肿瘤的人群。

不合宜人群：
(1)安装人工心脏起博器者及神经刺激器者禁止做检查。

(2)颅内有银夹及眼球内金属异物者禁止做检查。

(3)心电监护仪不能进入MRI检查室。

曾做过动脉病手术、曾做过心脏手术并带有人工心瓣膜者禁止做检查。

(4)各种危重病患者：如外伤或意外发生后的昏迷、烦躁不安、心率失常、呼吸功能不全、不断失血及二便失禁者等等。

(5) 检查部位有金属物(如内固定钢针钉等)不能检查。

(5)妊娠妇女慎做检查，如有可能怀孕者，请告知检查医生。

检查前禁忌：无特殊禁忌。

检查时要求：检查放松心情，听从医生吩咐进行检查。

磁共振波谱分析MRSMRS 为目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术。

在相同的磁场环境下，处于不同化学环境中的同一种原子核，由于受到原子核周围不同电子云的磁屏蔽作用，而具有不同的共振频率。

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。

NAA：N-乙酰天门冬氨酸，神经元活动的标志位于：2.02ppmCreatine：Cr肌酸，脑组织能量代谢的提示物，峰度相对稳定，常作为波谱分析时的参照物，位于：3.05ppm Choline：Cho胆碱，细胞膜合成的标志位于：3.20ppm Lipid：脂质，细胞坏死提示物位于：0.9-1.3ppm Lactate：乳酸，无氧代谢的标志位于：1.33-1.35ppm Glutamate：Glx谷氨酰氨，脑组织缺血缺氧及肝性脑病时增加位于：2.1-2.4ppmmI：肌醇代表细胞膜稳定性，判断肿瘤级别位于：3.8ppmN-乙酰基天门冬氨酸（NAA）·正常脑组织1H MRS中的第一大峰，位于2.02-2.05ppm ·与蛋白质和脂肪合成，维持细胞内阳离子浓度以及钾、钠、钙等阳离子通过细胞和维持神经膜的兴奋性有关·仅存在于神经元内，而不会出现于胶质细胞，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大小肌酸（Creatine）·正常脑组织1H MRS中的第二大峰，位于3.03ppm附近，有时在3.94ppm 处可见其附加峰（PCr）·此代谢物是脑细胞能量依赖系统的标志·能量代谢的提示物，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。

胆碱（Choline）·位于3.2 ppm附近，包括磷酸胆碱、磷酯酰胆碱和磷酸甘油胆碱·细胞膜磷脂代谢的成分之一，参与细胞膜的合成和蜕变，从而反映细胞膜的更新·Choline 峰是评价脑肿瘤的重要共振峰之一，快速的细胞分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快，使Cho峰增高·Cho峰在几乎所有的原发和继发性脑肿瘤中都升高·恶性程度高的肿瘤中，Cho/Cr比值显示增高· 同时Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志，在急性脱髓鞘疾病，Cho水平显著升乳酸（Lac）·位于1.32ppm，由两个共振峰组成·TE=144，乳酸双峰向下；TE=288，乳酸双峰向上；·正常情况下，细胞代谢以有氧代谢为主，检测不到Lac峰，或只检测到微量·此峰出现说明细胞内有氧呼吸被抑制，糖酵解过程加强·脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高，常见于多形胶质母细胞瘤中·Lac也可以积聚于无代谢的囊肿和坏死区内，脑肿瘤、脓肿及梗塞时会出现乳酸峰。

磁共振波谱分析MRSMRS 为目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术。

在相同的磁场环境下，处于不同化学环境中的同一种原子核，由于受到原子核周围不同电子云的磁屏蔽作用，而具有不同的共振频率。

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。

NAA： N-乙酰天门冬氨酸，神经元活动的标志位于：2.02ppmCreatine：Cr肌酸，脑组织能量代谢的提示物，峰度相对稳定，常作为波谱分析时的参照物，位于：3.05ppmCholine：Cho胆碱，细胞膜合成的标志位于：3.20ppmLipid：脂质，细胞坏死提示物位于：0.9-1.3ppmLactate：乳酸，无氧代谢的标志位于：1.33-1.35ppmGlutamate：Glx谷氨酰氨，脑组织缺血缺氧及肝性脑病时增加位于：2.1-2.4ppmmI：肌醇代表细胞膜稳定性，判断肿瘤级别位于：3.8ppmN-乙酰基天门冬氨酸（NAA）·正常脑组织1H MRS中的第一大峰，位于2.02-2.05ppm·与蛋白质和脂肪合成，维持细胞内阳离子浓度以及钾、钠、钙等阳离子通过细胞和维持神经膜的兴奋性有关·仅存在于神经元内，而不会出现于胶质细胞，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大小肌酸（Creatine）·正常脑组织1H MRS中的第二大峰，位于3.03ppm附近，有时在3.94ppm 处可见其附加峰（PCr）·此代谢物是脑细胞能量依赖系统的标志·能量代谢的提示物，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。

胆碱（Choline）·位于3.2 ppm附近，包括磷酸胆碱、磷酯酰胆碱和磷酸甘油胆碱·细胞膜磷脂代谢的成分之一，参与细胞膜的合成和蜕变，从而反映细胞膜的更新·Choline峰是评价脑肿瘤的重要共振峰之一，快速的细胞分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快，使Cho峰增高·Cho峰在几乎所有的原发和继发性脑肿瘤中都升高·恶性程度高的肿瘤中，Cho/Cr比值显示增高· 同时Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志，在急性脱髓鞘疾病，Cho水平显著升乳酸（Lac）·位于1.32ppm，由两个共振峰组成·TE=144，乳酸双峰向下；TE=288，乳酸双峰向上；·正常情况下，细胞代谢以有氧代谢为主，检测不到Lac峰，或只检测到微量·此峰出现说明细胞内有氧呼吸被抑制，糖酵解过程加强·脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高，常见于多形胶质母细胞瘤中·Lac也可以积聚于无代谢的囊肿和坏死区内，脑肿瘤、脓肿及梗塞时会出现乳酸峰。

磁共振波谱分析摘要:磁共振波谱（MRS）是一种新的脑功能检查技术和唯一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。

MRS是在MRI形态学诊断的基础上，从代谢方面对病变进一步研究。

【MRS的定义与基本原理】磁共振波谱（MRS）是一种新的脑功能检查技术和唯一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。

MRS是在MRI形态学诊断的基础上，从代谢方面对病变进一步研究。

MRS的原理在某些方面与MRI相同，要求短的射频脉冲以激励原子核，采集到的信号称为自由感应衰减信号，将这种信号通过傅立叶转换变成波谱。

MRS成像的基本原理是依据化学位移和J-耦合两种物理现象。

由于化学位移不同，不同化合物可以根据其在MRS上共振峰的位置不同加以区别。

化学位移采用磁场强度的百万分之一为单位（part per million，ppm）。

共振峰的面积与共振核的数目成正比，反映化合物的浓度，因此可用来定量分析。

峰值在横轴上的位置代表物质的种类，波峰的高度或波峰下的面积代表物质的数量，化合物的含量亦可用图谱色阶表示。

【人脑常见的代谢物及其意义】1.N-乙酰天门冬氨酸（NAA）在正常脑1HMRS中NAA是最高的峰，位于2.02ppm。

它主要存在于成熟的神经元内，是神经元的内标物，其含量的多少可反映神经元的功能状态。

NAA含量的降低代表神经元的缺失。

肿瘤、多发性硬化、梗死、缺氧、神经细胞变性疾病、代谢性疾病及脱髓鞘疾病等均可引起NAA浓度的下降；不含神经元的脑部肿瘤（如脑膜瘤、转移瘤）MRS显示NAA缺失。

在婴儿脑发育、成熟过程中以及神经损伤后轴索恢复中NAA会升高。

Canavan病（中枢神经系统海绵状变性）是唯一可以引起NAA增高的疾病，是由于该病人体内缺乏NAA水解酶。

2.胆碱（Cho）包括磷酸胆碱、磷脂酰胆碱及磷酸甘油胆碱，反映脑内总胆碱储备量，波峰位于3.2ppm。

Cho是乙酰胆碱和磷脂酰胆碱的前体，是细胞膜磷脂代谢的成分之一，参与细胞膜的合成与代谢，Cho峰的高低可以作为肿瘤细胞增殖的指标。

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。

磁共振波谱分析及其临床应用磁共振波谱分析（MagneticResonanceSpectroscopy，简称MRS）是一种利用磁共振技术和护理的有效的、安全的、精准的检测方法，可以提供有关脑内代谢活性的重要信息。

在临床医学方面，它为研究神经系统疾病和更好地处理病人提供了新的途径。

由于能够捕捉脑内部分子结构变化的能力，MRS已经在脑部疾病研究、脑发育检测、婴儿健康检测、精神疾病检测、头部损伤诊断、脑梗塞的早期病情识别等领域取得了重要进展。

第一，磁共振波谱分析技术简介。

MRS是指利用特定的磁共振仪器来测量植入体内移动部位（如局部血管或关节空间）的磁共振信号，以及当周围磁场激发后，部位细胞内化学元素在共振条件下释放出的电磁信号，以及从激发谱中提取的特征信号，从而确定元素数量和组分，进而推测细胞和组织特征的一种技术。

MRS可以在实验室和临床中进行，具有良好的灵敏度，可以检测出低于普通化学分析能力的含量，得到准确的测量结果，并具有很好的重现性。

第二，磁共振波谱分析在临床检测和疾病诊断中的应用。

MRS可以捕捉内部分子结构变化，可以检测脑内特定组分的变化，并可以根据感兴趣区域的脑活动有效地检测和评价其中的代谢活性状态。

目前，MRS在神经病学、脑科学和精神病学等领域的应用越来越广泛，已经发展成为一种精准、安全的脑内疾病诊断方法。

例如，MRS在研究阿尔茨海默病方面具有重要作用。

研究发现，病患和正常人之间病灶部位的神经元凋亡和胞质混乱程度差别明显，MRS可以检测患者中克林酸和乙酰丙酸的含量及变化，从而为阿尔茨海默病（Alzheimer disease）的检测和病情评估提供了有价值的依据。

此外，MRS还在研究多发性硬化症（multiple sclerosis）方面取得了重要进展，可以用来检测病灶中的可溶性磷脂酰乙酸的变化，有助于早期发现病灶，从而提高治疗效果。

此外，MRS同样可以在检测和管理神经发育障碍和脑损伤方面发挥重要作用。