磁共振波譜成像

年12月轉(zhuǎn)載磁共振波普成像第1頁常規(guī)磁共振（cMRI)功效性磁共振（fMRI）彌散加權(quán)成像（DWI）波譜成像（MRS）灌注成像（PWI）擴(kuò)散張量成像（DTI）腦皮層功效成像（BOLD）磁敏感成像（SWI）磁共振波普成像第2頁

磁共振波譜成像

magneticresonancespectrumimaging，MRSI磁共振波普成像第3頁MRS概述臨床應(yīng)用磁共振波普成像第4頁概述MRS是當(dāng)前唯一一個無創(chuàng)性觀察活體組織代謝及生化改變技術(shù)，是從組織細(xì)胞代謝方面來表示其病理改變。能夠檢測到cMRI不能顯示異常。MRS是利用磁共振現(xiàn)象和化學(xué)位移作用,對特定原子核及其化合物進(jìn)行分析。磁共振波普成像第5頁概述1947年波羅科特(Proctor)指出原子核共振頻率與其化學(xué)環(huán)境親密相關(guān),化學(xué)環(huán)境改變可使某種原子核在Larmor共振頻率基礎(chǔ)上有輕微偏移,這種現(xiàn)象稱之為化學(xué)位移。1995年，MRS被美國食品及藥品管理局正式同意磁共振波普成像第6頁概述現(xiàn)在用于MRS檢測原子核有1H、13C、19F、23Na、31P。應(yīng)用于臨床MRS主要有兩種，即1H-MRS和31P-MRS。1H波譜磁敏感性較31P波譜高，所以信號更強(qiáng)，有更高空間分辨率1H最慣用于MR波譜分析，能檢測脂肪、氨基酸、酮體等生物主要代謝物質(zhì)磁共振波普成像第7頁

代謝物化學(xué)位移代謝物名稱縮寫位移ppmN-乙酰天門冬氨酸肌酸膽堿肌醇乳酸脂質(zhì)谷氨酸/谷氨酰胺丙氨酸NAA

Cr

Cho

mI

Lac

Lip

Glu/Gln

Ala2.02-2.05

3.03\3.943.2

3.6

1.3

0.9-1.4

2.1-2.5

1.3-1.5磁共振波普成像第8頁

NAA—N-乙酰天門冬氨酸波峰位置：2.02，2.5和2.6PPM

最高峰，灰白質(zhì)濃度靠近神經(jīng)元和軸索生存能力與密度標(biāo)識物

Cr—肌酸波峰位置：3.02和3.94

腦代謝標(biāo)識物，最穩(wěn)定

Cho—膽堿波峰位置：3.22

磷脂代謝成份，細(xì)胞膜轉(zhuǎn)換標(biāo)識物，反應(yīng)細(xì)胞增殖

mI—肌醇波峰位置：3.56和4.06

膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)識物，位于星形細(xì)胞中；髓鞘退變產(chǎn)物L(fēng)ac—乳酸波峰位置：雙峰線，中心在1.33PPM，第二峰在4.1PPM，水抑制時被抑制，TE為135或144ms時反轉(zhuǎn)提醒厭氧性糖酵解(正常腦組織不可見）Lip—脂質(zhì)波峰位置：在0.8至1.3PPM之間多峰提醒髓鞘壞死和/或中止(正常腦組織不可見）Ala—丙氨酸波峰位置1.48Glx-谷氨酰胺和谷氨酸波峰位置：2.1—2.55PPM谷氨酰胺—星形細(xì)胞標(biāo)識物谷氨酸—神經(jīng)毒素磁共振波普成像第9頁腦白質(zhì)正常譜線磁共振波普成像第10頁譜圖解讀MRS譜線橫軸代表化學(xué)位移，即頻率，所能探測到化合物表現(xiàn)為在一個或特定頻率上峰?？v軸是化合物信號強(qiáng)度，其峰高度或峰下面積與該化合物濃度成正比。磁共振波普成像第11頁波譜技術(shù)勻場抑水定域方法磁共振波普成像第12頁波譜技術(shù)勻場MRS反應(yīng)是局部磁場瞬間改變，對磁場均勻性改變敏感，不均勻會造成波峰增寬和重合，從而造成分辨率、敏感度降低磁共振波普成像第13頁波譜技術(shù)抑水水在體內(nèi)濃度是其它產(chǎn)物100000倍必須抑水以充分顯示其它代謝峰。慣用：化學(xué)位移飽和法（chemical-shiftsclectivesaturationCHESS）在使用波譜脈沖序列前，使用以水共振頻率為中心射頻脈沖完成水抑制磁共振波普成像第14頁波譜技術(shù)空間定位技術(shù)單體素技術(shù)多體素技術(shù)磁共振波普成像第15頁基本技術(shù)慣用單體素空間定位采集技術(shù)激勵回波采集模式（stimusatesechoacquisitionmode，STEAM）

連續(xù)使用三個相互垂直90度脈沖取得1個受激回波點(diǎn)分辨波譜（pointresolvedspectroscopy，PRESS）

使用1個90度脈沖和2個重聚180度脈沖取得自旋回波磁共振波普成像第16頁基本技術(shù)STEAM

優(yōu)點(diǎn)：回波時間短（20-30ms），能顯示谷氨酰胺和谷氨酸（glutamine、glutamate,Glx)、肌醇（myo-inositol，mI)、脂質(zhì)（lipids，lip）等短T2物質(zhì)

缺點(diǎn)：信噪比低，對運(yùn)動極敏感磁共振波普成像第17頁磁共振波普成像第18頁基本技術(shù)PRESS

當(dāng)前慣用技術(shù),可選擇長、短TE

優(yōu)點(diǎn)：信噪比高

缺點(diǎn)：選擇長回波時間時（TE>50ms）會造成短T2代謝物丟失，且造成信噪比下降磁共振波普成像第19頁平直基線明確窄峰磁共振波普成像第20頁

體素位置和大小：為提升1HMRS敏感性,感興趣區(qū)要求有嚴(yán)格邊界,并防止來自鄰近組織干擾:體素越小，部分容積效應(yīng)越小，但信噪比及空間分辨率降低

●血管、血液、空氣、腦脊液、脂肪、壞死區(qū)、金屬、鈣化●顱骨,ROI距其最少約5～10mm●鄰近靜脈竇磁共振波普成像第21頁臨床應(yīng)用磁共振波普成像第22頁腦腫瘤—判別腦內(nèi)外腫瘤和非腫瘤性病變、原發(fā)和轉(zhuǎn)移判別、膠質(zhì)瘤分級提醒、提醒理想穿刺部位、評價腫瘤浸潤和進(jìn)展、評價治療反應(yīng)、放療前定位、判別術(shù)后復(fù)發(fā)、殘余與術(shù)后瘢痕、放射性腦壞死。顳葉癲癇-定側(cè)、定量腦卒中—梗死、出血腦缺氧-HIE：評定預(yù)后感染性病變--病毒性腦炎、腦膿腫腦損傷-發(fā)覺常規(guī)CT陰性病變、評價療效、預(yù)測后果神經(jīng)退行性疾病：老年性癡呆（AD）-早期診療代謝性疾病-線粒體腦病脫髓鞘-腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、多發(fā)性硬化精神性疾病-抑郁癥、精神分裂癥藥品依賴其它系統(tǒng)疾病引發(fā)腦改變—肝性腦病、慢阻肺、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、Cusing綜合癥等引發(fā)腦代謝改變前列腺、肝臟、骨骼肌、心肌磁共振波普成像第23頁疾病NAACrChoLacLipala腫瘤

---膿腫梗死---MS---癲癇--顱內(nèi)常見病變代謝物特征磁共振波普成像第24頁3.0PPM2.02.5CitrateCholinePolyaminesCreatineCitrateCholinePolyaminesCreatine3.0PPM2.02.5前列腺頻譜正常：枸櫞酸鹽（citrate)-2.6ppm膽堿（Cho）:3.2ppm肌酸（Cr）:3.0ppm多巴胺（PA）3.1ppm

前列腺癌：

Cit峰顯著下降（Cho+Cr）/Cit比值顯著升高磁共振波普成像第25頁CCCC針對性活檢…頻譜提升診療前列腺頻譜提升診療準(zhǔn)確性

臨床病史…PSA連續(xù)升高連續(xù)活檢陰性早期診療磁共振波普成像第26頁放療過程療效跟蹤前列腺頻譜有效地監(jiān)測治療過程磁共振波普成像第27頁31P-MRS技術(shù)31P共振頻率帶大約40ppm,生物組織31P-MRS可測出七條不一樣共振峰對應(yīng)7種代謝物分別是：磷酸單酯(PME),無機(jī)磷(Pi),磷酸二脂(PDE)、磷酸肌酸(PCr)、三磷酸腺苷(α-ATP,β-ATP,γ-ATP),這些化合物對于了解機(jī)體代謝過程都有主要意義磁共振波普成像第28頁31PMRS臨床應(yīng)用

肌肉骨骼系統(tǒng)能夠觀察到骨及軟組織腫瘤磷脂代謝和能量代謝異常改變,提升臨床對骨及軟組織腫瘤良惡性判別診療,同時也能夠作為一個監(jiān)測惡性骨及軟組織腫瘤綜合治療療效及預(yù)后更加好評定方式,從而對臨床能夠及時評定骨及軟組織腫瘤對放、化療方案反應(yīng),及時更改治療方案提供主要參考價值。磁共振波普成像第29頁

王立軍，等。骨及軟組織腫瘤磁共振磷譜研究，中華放射學(xué)雜志，，34（11）：727-730磁共振波普成像第30頁良性腫瘤波譜：示PME、Pi、PDE均升高,PCr降低0.55惡性腫瘤波譜：示PME、Pi、PDE均升高,PCr降低1.43以良性腫塊PME/β-ATP之比平均值1.8倍作為判別良惡性腫塊標(biāo)準(zhǔn)磁共振波普成像第31頁在肝臟病變應(yīng)用

馬騰綜述，肝臟磁共振波譜研究進(jìn)展，醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，，18（5）：562-564

①研究疾病狀態(tài)下磷脂代謝改變。對于肝臟彌漫性病變?nèi)绮《拘愿窝?、肝硬化、硬化性膽管炎等研究顯示PME升高②測定肝腫瘤對各種治療有沒有反應(yīng)。③觀察藥品、乙醇及其它物質(zhì)對肝代謝影響及疾病對藥品敏感性④肝移植方面應(yīng)用31P-MRS可分析缺血和再灌注對肝代謝影響,評價不一樣器官保留液相對有效性,評價捐獻(xiàn)者肝生存力以及移植后移植肝功效。⑤評價肝功效。磁共振波普成像第32頁31PMRS臨床應(yīng)用