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磁共振波谱(MR spectroscopy,MRS)

时间:2009-08-16  来源:澳门正规博彩十大网站  作者:med999 【复制分享】【讨论-纠错】【举报

是目前能够进行活体组织内化学物质无创性检测的唯一方法。普通MRI提供的是组织的形态信息,而MRS则可提供组织的代谢信息。
MRS的原理
磁性原子核的磁旋比是固定不变的,磁性原子核在外磁场强度中除了受外加静磁场影响外,还受原子核周围的电子云和周围其他原子电子云的影响,使磁性原子核所感受的磁场强度略低于外加静磁场的强度,因而其进动频率也略有降低。同一种磁性原子核如果处于不同的分子中,由于分子化学结构的不同,电子云对磁性原子核的磁屏蔽作用也存在差别,表现出其进动频率的差别。我们把由于所处的分子结构不同造成同一磁性原子核进动频率差异的现象称为化学位移现象。以H质子为例,对目标区域施加经过特殊设计的射频脉冲,其频率范围要求含盖所要检测代谢产物中质子的进动频率。然后采集该区域的MR信号(可以是FID信号或回波信号),该MR信号来源于多种代谢产物中质子,由于化学位移效应,不同的代谢产物中质子进动频率有轻微差别,通过傅里叶转换可得到不同物质谱谱线的信息。谱线包括一系列相对比较窄的波峰。其横坐标表示不同物质中质子的进动频率,通常用PPM表示(以标准物的质子进动频率为基准,其他代谢物中质子进动频率与标准物中质子进动频率的差别,以百万分几(PPM)来表示)。某一窄波的波峰下面积与目标区域内某特定代谢产物的含量成正比关系。目前研究较多的是1H、31P、12C、23Na及19F的MRS等,一般选择一种比较稳定的化学物质作为某种磁性原子核相关代谢产物的进动频率参照的标准物,如1H MRS常选用三甲基硅烷作为标准物,31P MRS可采用磷酸肌酸作为标准物。由于代谢物的浓度较低,产生的信号几乎是正常水信号的万分之一,所以MRS的敏感性相对较低,常需多次采集并结合水抑制与脂肪抑制才能得到信号。
MRS的临床应用
目前应用于临床的MRS主要是1H、31P的波谱,一般用于(1)脑肿瘤的诊断和鉴别诊断;(2)代谢性疾病的脑改变;(3)脑肿瘤治疗后复发与肉芽组织的鉴别;(4)脑缺血疾病的诊断和鉴别诊断;(5)前列腺癌的诊断和鉴别诊断等;(6)弥漫性肝病;(7)肾脏功能分析和肾移植排斥反应等。
1H MRS分析的主要代谢产物有:(1)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;(2)肌酸(Cr),能量代谢产物,在脑组织中其浓度相对稳定,一般作为脑组织1H MRS的内参物,常用其他代谢产物与Cr的比值反映其他代谢产物的变化。(3)胆碱(CHo),主要存在于细胞膜,其含量变化反映细胞膜代谢变化,在细胞膜降解或合成旺盛时其含量增加。在脑肿瘤时,常有Cho升高和NAA降低,因此Cho/NAA升高,尤以恶性肿瘤更为明显。多发硬化等脱髓鞘病变如果Cho升高,往往提示病变活动。(4)乳酸(Lac),为糖酵解的终产物,一般情况下1H MRS无明显的Lac峰,但在脑缺血或恶性肿瘤时,糖无氧酵解过程加强,Lac含量增高。

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