TE=35ms
谷氨酸和谷氨酰胺（Glx）
• 位于2.1-2.55 ppm，3.76ppm； 谷氨酸 是一种兴奋性神经递质，主要的氨摄取途 径；谷氨酰胺参与神经递质的灭活和调节 活动
• Glx升高：肝性脑病，缺氧性脑病
TE=35
丙氨酸（Ala）
• 位于1.3-1.44 ppm，常被Lac和Lip峰所遮 盖，其功能尚不肯定
• 升高：脑膜瘤，脑囊虫
Ala
肌 醇 （ mI）： 波 峰 的 位 置 3.56ppm 处 ，
胶质细胞的标记物，是最重要的渗透压或细 胞容积的调节剂
mI 升高，提示胶质增生及髓鞘化不良：新 生儿，低级别的胶质瘤
MRS技术及基本原理
• 射频脉冲
原子核激励
驰豫
信号呈指数衰减（自由感应衰减）
傅立叶变换 MRS显示
• 振幅与频率的函数即MRS
MRS技术及基本原理
• 利用原子核化学位移和原子核自旋耦合裂分现象 • 不同化合物的相同原子核，相同的化合物不同原子核
之间，由于所处的化学环境不同，其周围磁场强度会 有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象称为化 学位移 • 不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同原 子核之间，共振频率的差别就是MRS的理论基础
• Cr/Pcr升高：创伤，高渗状态 • Cr/Pcr降低：缺氧，中风，肿瘤
Cho Cr
NAA
mI
胆碱(Cho)
波峰位于3.20ppm处；由磷酸胆碱、磷酸甘油胆碱、磷脂酰胆 碱组成，反映脑内的总胆碱量；是细胞膜磷脂代谢的成份之一， 是细胞膜转换的标记物，反映了细胞膜的运转，和细胞的增殖， Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志。 Cho升高：升高提示细胞膜更新紊乱，见于肿瘤，急性脱髓 鞘疾病，炎症、慢性缺氧等 Cho降低：中风，肝性脑病 Cho峰是评价脑肿瘤的重要共振峰之一，肿瘤快速的细胞 分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快，Cho峰增高
TE=144ms
MRS的主要代谢物及其意义
ppm 3.9
3.2 3.0
2.4
2.0
1.3
Cho Cr
NAA
mI
脑MRS常见成分
中文名称 脂质 乳酸 乙酰天门冬 谷氨酸 胆碱 肌酸 肌醇
英文缩写 Lipid Lac NAA Glu/Gln Cho Cr/Pcr Mi/Ins
ppm位置 0.8-1.3 1.3 2.0 2.1，2.3，3.7 3.2 3.03，3.94 3.6
• 出现乳酸峰：见于脑肿瘤、脓肿、囊肿、 梗塞及炎症，线粒体异常
• 脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高
TE=144
TE=35
脂质（ Lip）
• 波峰位于0.8~1.33ppm之间，共振频率与Lac相似， 可以遮蔽Lac峰；脂质、谷氨酰胺和肌醇只有在短TE 才能检出
– Lip增高，提示髓鞘的坏死和／或中断。见于坏 死肿瘤，炎症，急性中风，多发性硬化急性期
• 选择检查方法：单体素、多体素 • 具体的步骤：扫描参数、定位、饱和
带、预扫描匀场、数据采集、后处理 分析
MRMRS ✓多体素氢质子（proton multi-voxel
spectroscopy imaging，PMVSI）MRS
单体素与多体素的比较
单体素 ➢ 容易实现 ➢ 成像时间相对较短 ➢ 磁场不均匀性易克服 ➢ 谱线定性分析容易 ➢ 谱线的基线不稳定 ➢ 病灶要较大（>1cm）
多体素 ➢ 覆盖范围大，一次采集可获
得较多信息 ➢ 成像时间长 ➢ 容易受磁场不均匀性的影响 ➢ 谱线基线稳定 ➢ 病变可以较小
不同TE对波谱的影响（PRESS）
N-乙酰天门冬氨酸(NAA)
位于波谱2.02-2.05ppm处，主要位于成熟神经
元内，是神经元的内标记物，是正常波谱中最大的峰。
NAA下降见于神经元损害，包括缺血、创伤、 感染、肿瘤等，脑外肿瘤无NAA峰
NAA升高少见，Cavana病，发育中的儿童， 轴索恢复时可升高。
正常浓度为6.5-9.7mmol，平均7.8mmol
正常浓度0.8-1.6mmol，平均1.3mmol
正常
异常
肌醇（mI）
波峰的位置3.56ppm和4.06ppm处，胶质细胞的标 记物，是最重要的渗透压或细胞容积的调节剂
mI 升高，新生儿，低级别的胶质瘤，慢性病灶 胶质增生
mI降低：慢性肝病，梗死，恶性肿瘤
乳酸(Lac)
• 位于1.32ppm，次峰4.1ppm，由两个共振 峰组成，称为双重线；正常情况下检测不 到Lac峰，此峰出现说明细胞内有氧呼吸被 抑制，无氧糖酵解过程加强，当TE从短TE 变为长TE时， Lac峰会发生翻转。
磁共振波谱成像技术及神 经系统应用
1
提 2
MRS技术概述 MRS判读的基本常识
3 1H MRS在颅脑常见疾病的应用
纲
4
小结
2
MRS技术概述
• Magnetic Resonance Spectroscopy • 活体检测人体能量代谢的病理生理改变 • 研究范围：中枢神经系统，体部如前列腺
肝脏，乳腺等 • 不同波谱：1H、31P、13C、19F、23Na • 31P-MRS最早应用 • 1H-MRS应用最广泛
• 短TE：检测代谢物种类多，如脂质、谷氨酰 胺和肌醇只有在短TE才能检出 ，便于测量 短T2的物质。缺点是基线不够稳定。
• 长TE：检测代谢物种类少，基线稳定，常用 于肿瘤性病变。因为TE=144ms 时易于显 示胆碱和乳酸峰，此时乳酸峰反转于基线下 。
不同TE对波谱的影响（ PRESS ）
TE=35ms
Cho Cr
NAA
mI
肌酸(Cr/Pcr)
• 位于波谱3.03ppm、 3.94ppm（PCr ）附近;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； 一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照 物；正常脑波谱中， Cr是第二高波峰
MRS技术及基本原理
• MRS表示方法
– 在横轴代表化学位移（频率差别），单位 百万分子一（ppm）
– 纵轴代表信号强度，峰高和峰值下面积反 映某种化合物的存在和化合物的量，与共 振原子核的数目成正比。
脑 MRS
如何获得MRS
• 选择成像序列：
激励回波法（STEAM） 点波谱分析法 （PRESS）