磁共振波譜（MRS）原理及其在顱內(nèi)腫瘤成像中的應(yīng)用

磁共振波譜（magneticresonancespectroscopy，MRS），是一種無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)活體組織器官能量代謝、生化改變和特定化合物定量分析的技術(shù)，能夠從代謝方面對(duì)病變進(jìn)一步研究。其依據(jù)是原子核化學(xué)位移和自旋耦合兩種物理現(xiàn)象

概述

基本原理不同化合物的相同原子核，相同化合物不同原子核之間，由于所處的化學(xué)環(huán)境不同，其周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)有輕微的變化，共振頻率會(huì)有差別，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)位移，共振頻率的差別就是MRS的理論基礎(chǔ)波譜分析就是利用化學(xué)位移研究分子結(jié)構(gòu)，化學(xué)位移的程度具有磁場(chǎng)依賴性、環(huán)境依賴性原子核自旋耦合每類氫核不總表現(xiàn)為單峰，有時(shí)多重峰原因：相鄰兩個(gè)氫核之間的自旋偶合（自旋干擾），引起峰的裂分MRS影響因素MRS檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度磁場(chǎng)的均勻性抑水、抑脂感興趣區(qū)的選擇體素大小TR、TE時(shí)間

氫質(zhì)子波譜常見(jiàn)代謝產(chǎn)物的共振峰物質(zhì)位置N-乙酰天門冬氨酸（NAA）2.02ppm肌酸（Cr）3.05ppm膽堿（Cho）3.20ppm脂質(zhì)（Lip）0.9-1.3ppm乳酸（Lac）1.33-1.35ppm肌醇（mI)3.8ppm正常腦組織1H-MRS中的第一大峰，與神經(jīng)膜的興奮性有關(guān)僅存在于神經(jīng)元內(nèi)，是神經(jīng)元密度和生存的標(biāo)志含量多少反映神經(jīng)元的功能狀況，降低的程度反映了其受損的程度N-乙酰天門冬氨酸(NAA)中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRS代謝物是腦細(xì)胞能量依賴系統(tǒng)的標(biāo)志在低代謝狀態(tài)下增加，在高代謝狀態(tài)下減低峰值一般較穩(wěn)定，常作為其它代謝物信號(hào)強(qiáng)度的參照物肌酸（Cr）中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRS代謝物細(xì)胞膜磷脂代謝的成分之一，反映細(xì)胞膜的更新Cho峰在幾乎所有的原發(fā)和繼發(fā)性腦腫瘤中都升高★；惡性程度高，則Cho/Cr比值顯示增高Cho是髓鞘磷脂崩潰的標(biāo)志，在急性脫髓鞘疾病中，其水平顯著升高★腦腫瘤細(xì)胞快速分裂導(dǎo)致細(xì)胞膜轉(zhuǎn)換和細(xì)胞增殖加快膽堿（Cho）中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRS代謝物

正常細(xì)胞以有氧代謝為主，幾乎檢測(cè)不到Lac峰，出現(xiàn)此峰說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸被抑制，糖酵解過(guò)程加強(qiáng)顱內(nèi)腫瘤、膿腫及梗塞時(shí)，皆可出現(xiàn)Lac峰★，無(wú)代謝的囊腫和壞死區(qū)也可見(jiàn)Lac峰★出現(xiàn)提示惡性程度較高，常見(jiàn)于多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRS代謝物乳酸（Lac）其分布代表甲基、亞甲基、等位基和不飽和脂肪酸的乙烯基共振頻率與Lac峰相似，可以遮蔽Lac峰Lip峰多見(jiàn)于壞死腦腫瘤中，其出現(xiàn)提示壞死的存在脂質(zhì)（Lip）中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRS代謝物此代謝物被認(rèn)為是激素敏感性神經(jīng)受體的代謝物；主要為調(diào)節(jié)滲透壓，營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，抗氧化作用及生成表面活性物質(zhì)mI含量的升高與病灶內(nèi)（尤其是慢性病灶內(nèi)）的膠質(zhì)增生有關(guān)，在星形細(xì)胞瘤中，mI峰隨著腫瘤惡性程度的增加而增高肌醇（mI）中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRS代謝物判斷是否為腫瘤性病變判斷腫瘤為顱內(nèi)腫瘤或顱外腫瘤膠質(zhì)瘤分級(jí)中的應(yīng)用MRS在顱內(nèi)腫瘤的應(yīng)用屬腦外腫瘤，不含神經(jīng)元，在MRS中NAA峰消失Cho峰明顯升高，Cr峰降低可以出現(xiàn)丙氨酸（Ala）峰腦膜瘤39Y/F反復(fù)頭痛、頭暈3個(gè)月，視力下降1周病例1病理診斷：“左側(cè)枕部腫物切除標(biāo)本”：纖維型腦膜瘤（WHOⅠ級(jí)）轉(zhuǎn)移瘤來(lái)源于腦外，NAA峰缺失Cho峰升高，Cr峰下降，Cho/Cr比值升高可出現(xiàn)Lac峰和Lip峰病例262Y/M頭暈伴雙眼視物模糊1月余病理診斷：“右側(cè)額葉切除標(biāo)本”：結(jié)合病史符合轉(zhuǎn)移性惡性黑色素瘤膠質(zhì)瘤Cho峰明顯升高，NAA峰明顯下降，Cr峰相對(duì)穩(wěn)定或輕度下降，可出現(xiàn)異常增高的Lac峰NAA/Cr比值下降：高級(jí)別膠質(zhì)瘤中該比值較低級(jí)別膠質(zhì)瘤下降程度大，提示高級(jí)別膠質(zhì)瘤破壞神經(jīng)元程度大于低級(jí)別膠質(zhì)瘤Cho/Cr比值上升：提示細(xì)胞的快速增殖，與腫瘤的增生活躍有關(guān)Lip峰出現(xiàn)于大多高級(jí)別膠質(zhì)瘤中病例340Y/M突發(fā)意識(shí)不清、四肢強(qiáng)直抽搐3天病理診斷：節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤（WHOⅡ級(jí)）病例