1H—MRS在临床上的应用与进展

1H—MRS在临床上的应用与进展
摘要】1H-MRS为无创性全新诊疗技术，且因为是根据人体代谢及生化改变诊断
疾病，比组织结构改变发生早，因此有利于早诊断，早发现疾病。

现已经在临床
多学科中被广泛应用，所以有着无限广阔的应用前景。

【关键词】波谱检测应用
【中图分类号】R319 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2013）07-0353-02
磁共振波谱(Magnetic resonance spectroscopgy MRS)可利用不同磁性原子核进
行MRS检查，如1H 31P 12C 23Na 19F等。

检查时必须选择一种比较稳定的化学
物质作为标准参照物，一般1H-MRS是选三甲基硅烷作标准物，31P-MRS是采用
磷酸肌酸作用为标准物，前者1H-MRS检测在临床应用最多[1]。

氢质子MR波谱为无创性检测人体组织器官的生化改变，能量代谢，以及不
同的化学成分定性定量分析等重要内容。

[2]代谢异常一般要早于形态结构的变化，故氢质子MRS波谱可以检测MRI不能显示的变化，前者对后者早期诊断可提供
有力的信息补充。

1.正常脑组织各化学成分（1H-MRS）的波谱表现
一般氢质子磁共振诊断依据脑组织不同化学成分振动波改变，而作出相应诊断，正常脑组织1H-MRS所显示的最高波峰是NAA(N-乙酰天门冬氨酸)，而常显示相对较低的波峰是CHO（胆碱化合物）和CR（肌酸）它们可用绝对数量值或信号强度比值，两种方式来反映其在体内浓度变化[3]。

NAA主要存在神经元及其轴突中，它是在神经元线粒体中合成，被认为是大脑神经元及其轴突的标志物[4]，它
们降低一方面表示神经元的功能受损，另一方面表示神经元和轴突在数量上的减
少（被破坏），CHO包括甘油磷酸胆碱，磷酸胆碱，和磷酯酰胆碱，共三种，前
两种是磷脂酰胆碱的前体，它们又是乙酰胆碱的前体物质，乙酰胆碱是一种神经
递质，它参与认识，记忆、和精神状态。

而磷脂酰胆碱是细胞膜成分，当病理情
况下，神经元胞体被破死亡时，神经细胞膜及神经纤维的髓鞘含脂类物资大量崩
解会使脑内CHO（胆碱化合物）大量增高。

同样，遭受病理破坏的神经细胞膜需
要修复也会造成CHO（胆碱类化合物）增高。

CR（肌酸）为脑能量代谢的产物，
主要来自细胞内肌酸和磷酸肌酸代谢池，一般视为脑细胞能量代谢的标志物[5]，
波峰比较稳定，常作为内参照。

患胶质瘤时CR会轻度降低，可能与肿瘤代谢有关。

除上述三种脑内化学成分外，还有两种在正常脑组织内测不到，只有异常才
出现，它们的出现标志着患有恶性程度较高的胶质瘤。

其一是乳酸（LAC）在正
常脑组织内侧不到，乳酸增高或乳酸峰反转与肿瘤生长速度快，缺氧及糖酵解增
加有关[6]。

脂质（LIP）与肿瘤的侵袭性有关，它的出现提示患有高级别星形细胞瘤或转移瘤。

2.1H-MRS 对不同脑肿瘤的诊断应用
2.1 脑胶质瘤因肿瘤细胞快速增长侵犯脑神经组织致使神经元破坏，其结果造
成神经元被破坏死亡消失，因而NAA（N-乙酰天冬氨酸）在脑内减少，1H-MRS
表现为不同程度NAA峰下降。

又因为细胞膜及髓鞘、神经脂内崩解造成CHO(胆碱)显著升高，CR（肌酸）中度下降，CHO/CR比值升高，NAA/CR比值减低是脑
神经肿瘤波谱特点[7]。

恶性程度高的胶质瘤可见LAC峰（乳酸）LIP（脂质）。

2.2 脑膜瘤与脑胶质瘤的波谱区别
因脑膜瘤中不含神经元，所以其1H-MRS波谱中无NAA（N-乙酰天冬氨酸）
或很低NAA峰，CHO（胆碱）增高，CR（肌酸）降低，ALA（丙氨酸）GIHL(谷氨酸)GIH（谷氨酰胺）增高。

后三者代谢物的变化是脑膜瘤最为特征性表现，可以
与其他脑肿瘤进行鉴别[8]。

2.3 脑转移瘤的1H-MRS特征
多数转移瘤表现CHO（胆碱）显著升高，而NAA（N-乙酰天冬氨酸）和CR
（肌酸）则显下降或消失现象，CHO/CR比值升高。

方维东的研究认为对于颅内
环状强化病变CHO/Cr相对值>1.53则强烈支持肿瘤型病变胶质瘤或转移瘤的可能，而<1.53则支持为非肿瘤，可能为脑脓肿[9]。

也有人用1H-MRS对转移瘤分期认
为早期只含有CHO（胆碱）中期含CHO峰和LIP峰（脂质），转移瘤晚期则含低Cho峰和Lac（乳酸）[10]。

2.4 淋巴瘤的特征
原发于中枢神经系统的淋巴瘤也是侵袭性生长，因为有淋巴瘤周边区神经元
损害，一样会出现NAA峰中度降低，CR峰轻度减低，但Cho峰升高，且CHO/CR
比值所有级别的胶质瘤都高[11]。

有研究认为原发中枢神经系统瘤会出现巨大的
Lip峰（脂质）该峰可以作为淋巴瘤的特性改变，可与无坏死的胶质瘤相鉴别[12]。

2.5 1H-MRS对于脑部其它颅脑疾病诊断中的应用
2.5.1 1H-MRS可协助诊断颅咽管瘤，在某些特定位置处可侧得LIP峰（脂质）
这是含较多胆固醇而形成。

此外对于脑内结核瘤也可测得LIP峰（脂质）该峰由
于干酪坏死，淋巴结侵润，朗格汉斯巨细胞吞噬大量结核杆菌而形成并伴有NAA- CR峰降低CHO峰升高[13]。

2.5.2 1H-MRS 还可应用于脑梗死的诊断
脑梗死因缺血，缺氧6小时可测出LAC峰（乳酸），12小时之内逐步升高[14]该峰由糖无氧酵解产生，梗死中心部位LAC峰高于外周部位，2-3天内达最高峰，约20-30天逐步消失。

1H-MRS 还可用于脑外伤的诊断，主要根据脑外伤后产生的一系列代谢与生化改变诊断，对脑外伤的诊断，分期及预后提供重要信息，此外尚可测得脑外伤引
起脑组织挫伤区NAA（N-乙酰天门冬氨酸）降低，NAA/CR（肌酸）比值比未受伤
一侧要低[15]，随时间延长和康复，约30天后可逐步升高。

3.1H-MRS诊疗技术尚有待提高之处及展望
1H-MRS因为是根据人体脑内神经生化代谢方面诊断疾病，比形态改变诊断来得早，有利于早诊断与鉴别诊断，但也同样存在一些有赖进一步提高的问题，磁
共振有单体素技术（single Voxel sv），它以恒定标量或向量表示一个立体区，
（大小为：2cmX2cmX2cm）。

显然不能全部包括脑部疾病区域，覆盖范围有限。

另一种技术多为体素（mult：voxel MV）也称为化学位移成像，也可进行三维多
层面成像，并可同时获取人体组织多个体素代谢信息，同时显示病变组织及对周
围结构的侵犯情况。

应用较广泛。

不足之处是MV虽扫描面积大，但受脑组织内
部各成分及周边环境的影响也大，使所得代谢物的信噪化降低，影响结果的稳定
性和可靠性。

对一些有特殊诊断意义的代谢物分辨不明确。

此外1H-MRS对颅底
部位病变诊断受到限制，有些疾病不同，但波谱表现相似，1H-MRS还有一个不
足之处是本身不具备定位功能，需要与T1、T2、或flair等常规图像配合，才能得到一个可参照的背景或准确定位，使图像能直接表现出来。

尽管如此，1H-MRS
作为脑组织目前惟一种无创性检测技术，又能协助早诊断和鉴别诊断的优点，随
着MR技术的更新，该项检查技术对颅脑内各种疾病有着广阔前景和重要应用价值。

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