MRS成像技术及临床应用总结

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

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）

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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。第二大峰。3.03ppm、 3.94ppm（PCr ）附近；一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照物

乳酸（Lac）

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；脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高；Lac也可见于无代谢的囊肿和坏死区内；位于1.32ppm，由两个共振峰组成，称为双重线；TE为135或144ms时反转

脂质（Lip）

见于一些肿瘤、梗死和多发硬化急性期的患者，其可能与急性髓鞘脱失有关。此峰见于坏死脑肿瘤中，提示坏死的存在；位于0.8-1.3ppm处，呈多峰；共振频率与Lac相似，可以遮蔽Lac峰；

肌醇（mI）

胶质细胞的标记物，位于星形细胞中；髓鞘退变的产物，含量的升高与病灶内（尤其是慢性病灶内）的胶质增生有关； 波峰位置：3.56和4.06，可以用STEAM技术显示

三 MRS临床应用

目前应用于临床的MRS主要是1H、31P的波谱：

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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、提示理想的穿刺部位、评价肿瘤侵润和进展、评价治疗反应、放疗前定位、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-HIE：评估预后

感染性病变--脑炎、脑脓肿

脑损伤-发现常规CT阴性的病变、评价疗效、预测后果

神经退行性疾病：老年性痴呆（AD）-早期诊断

代谢性疾病-线粒体脑病

脱髓鞘-脑白质营养不良、多发性硬化

疾病 NAA Cr Cho Lac Lip

肿瘤 - -

脓肿

梗死 - -

MS - -

癫痫 - -

脑肿瘤MRS表现

胶质瘤主要表现表现为NAA、NAA/Cr下降、Cho、 Cho/Cr，Cho/NAA升高，Cr峰稍有变化

Cho峰的升高与肿瘤的恶性相关；Cr峰随肿瘤恶性程度的升高有降低趋势；Lip峰出现于大多数高级别的肿瘤中，特别是肿瘤坏死区或邻近坏死区；Lac峰多见于多形胶质母细胞瘤中，低级星形细胞瘤中出现此峰则预示肿瘤进一步恶变的可能；

肿瘤与非肿瘤鉴别

Cho是颅内肿瘤最特异的标记物，Cho、Cho/Cr和Cho/NAA比率增长，强烈提示肿瘤。研究发现， Cho/NAA比率大于2.0时，敏感性和特异性分别为96%和70%，大于2.5时，敏感性为90%，特异性为86%

原发性肿瘤与转移瘤的鉴别

NAA和Cr的部分或完全缺失提示转移瘤。研究发现，如肿瘤周围显示Cho升高考虑为原发；无升高则可能为转移瘤所致水肿

神经退行性疾病MRS表现

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD)占痴呆的70%，发病率增高，早期诊断有意义；发展过程：正常老年—轻度认知障碍（MCI）---AD；可检测出海马尚未萎缩之前的早期表现；MRS诊断AD的敏感性为85%，特异性65%；对AD与正常老年人的鉴别诊断敏感性83%，特异性98%；和其他类型痴呆鉴别诊断敏感性82%，特异性65%

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代谢性疾病MRS表现

MELAS综合征（伴有乳酸中毒和卒中的线粒体脑肌病）：以线粒体肌病、脑病、乳酸性酸中毒、中风样发作为特征； 体素置于病灶内-最常累及枕叶、基底节； MRS显示与梗死同样的异常； 急性期/亚急性早期：Lac升高。

脑梗死MRS表现

早期诊断脑梗死：评价急性梗死的严重程度及其预后（NAA和Lac水平直接与缺血严重程度和细胞死亡的程度相关）；MRS在脑缺血数分钟即可显示Lac升高，早于ADC降低；NAA下降较ADC改变晚，开始于数小时（动物实验最早1小时），预示该区组织终将坏死；可恢复的缺血区Lac中度升高，NAA无变化、或仅轻度降低

癫痫MRS表现

颞叶癫痫（temporal lobe epilepsy，TLE)是难治性局灶性癫痫的主要原因 70%的TLE表现为以神经元丢失和胶质增生为特征的内侧海马硬化 MRS对癫痫的海马异常检测的敏感性高于cMRI

对癫痫的定侧提供了高敏感的方法

当cMRI正常或只显示一侧病变时MRS可提示双侧病变

TLE主要表现

NAA,NAA/Cr,NAA/Cho,NAA/Cho+Cr

(提示神经元丢失或功能障碍）

Cho和Cr（反应性星形细胞增生）

mI(反应性胶质细胞和星形细胞增生）

Lac和Lip(癫痫发作24小时内检测到，可持续存在7天）

正常人NAA/Cho+Cr比值的低限为 0.72，小于0.68 为异常；若两侧均低，双侧比值差别超0.07，低侧为异常侧，提示海马硬化

NAA/Cho+Cr比率被认为是TLE分析中最一致的参数，代表了TLE所致异常表现中最敏感指标，其定侧敏感性为87%，准确率为96%

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1gdm.html