头颅磁共振波谱

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磁共振波谱原理及其在颅脑肿瘤的应用

病例1
•39Y/F •反复头痛、头晕3个月，视力下降1周
病理诊断：“左侧枕部肿物切除标本”：纤维型脑膜瘤（WHOⅠ级）
转移瘤
• 来源于脑外，NAA峰缺失 • Cho峰升高，Cr峰下降，Cho/Cr比值升高 • 可出现Lac峰和Lip峰
病例2
•62Y/M •头晕伴双眼视物模糊1月余
病理诊断：“右侧额叶切除标本”：结合病史符合转移性恶性黑色素瘤
磁共振波谱（MRS）原理及其在颅内肿瘤成像中的应用
概述
磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy， MRS），是一种无创性检测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物定量分析的技术，能够从代谢方面对病变进一步研究。其依据是原子核化学位移和自旋耦合两种物理现象
位置 2.02ppm
3.05ppm 3.20ppm 0.9-1.3ppm 1.33-1.35ppm 3.8ppm
中枢神经系统MRS代谢物
正常脑组织1H-MRS中的第一大峰，与神经膜的兴奋性有关仅存在于神经元内，是神经元密度和生存的标志含量多少反映神经元的功能状况，降低的程度反映了其受损的程度
胶质瘤
Cho峰明显升高，NAA峰明显下降，Cr峰相对稳定或轻度下降，可出现异常增高的Lac峰
NAA/Cr比值下降：高级别胶质瘤中该比值较低级别胶质瘤下降程度大，提示高级别胶质瘤破坏神经元程度大于低级别胶质瘤
Cho/Cr比值上升：提示细胞的快速增殖，与肿瘤的增生活跃有关
Lip峰出现于大多高级别胶质瘤中
则Cho/Cr比值显示增高 Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志，在急性脱髓鞘疾病中，其水平显著升高
胆碱（Cho）
★脑肿瘤细胞快速分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快

头颅磁共振波谱MRS

脑梗塞
MRS 可用于急性和超急性脑梗死的诊断,脑梗死病灶发生以下代谢改变:
1、在常规MRI 未见异常改变时,MRS 即能早期发现Lac 峰。
2、对发病24h、梗死区在T2WI 上呈高信号者,MRS 出现Lac 峰的范围常大于 T2WI 的病灶范围。
3、脑梗死病灶一旦出现Lac 峰,可持续数天～数周不等,峰值随时间推移逐渐下降。
肿瘤 1、胶质瘤 2、转移瘤 3、淋巴瘤
共同点：为NAA下降、Cho 上升、 Cho/ Cr 升高, 可出现Lip 、Lac峰。
不同点：
1、胶质瘤NAA随恶性程度的升高而减低。
2、由于缺乏Cr激酶, 转移瘤中Cr较高级别胶质瘤减低更明显甚至是消失的，Cho/Cr之间存在显著差异。
判定异常标准
❖ 颞叶脑组织NAA/ Cr + Cho 值低于0.6 判断为脑组织代谢功能异常。
❖ 双侧颞叶的NAA/ Cr +Cho 差值大于 0.07 时，较低的一侧为异常侧。
波谱成像(MRS)
正常波谱图
左侧NAA峰降低，NAA/Cr+Cho比值：左侧0.54 ，右侧0.62，提示致痫灶位于左侧。动态脑电图显示：左侧颞区频繁棘波放电，与MRS结果相符合。
MRS在脑部疾病中的应用
癫痫肿瘤梗塞
癫痫磁共振波谱能早期发现癫痫灶及其所
致的细胞损害。采用NAA/Cho＋Cr值为分析指标。
1、敏感性较高
2、颞叶由于受颅底结构及颞骨的影响 ,体素局部的匀场和水抑制程度受到限制, 很难实现Cr 和Cho 波峰的完全分离,这时计算它们的合并强度比较合理可靠。
根据检测体素分类：MRS有两种方法：单体素MRS (single voxel MRS)和多体素MRS(multi voxel MRS)。

颅脑磁共振波谱成像技术及其质量控制分析

颅脑磁共振波谱成像技术及其质量控制分析摘要：目的：虽然我们的生活发生了质的变化，交通的便捷，城市建设的迅速推进，人口老龄化问题，却都是引发国民发生疾病的主要因素，特别是颅脑各类疾病每年发生率持续上升，想要确定病情给予有效的治疗，临床检验工作十分关键，本次针对颅脑病症的临床诊断方面进行了探究。

方法：为了获得真实的研究数据，从科室筛选病理学确定诊断是颅内占位病变患者作为此次观察对象，有31例，获取其资料进行回顾性分析，针对颅脑磁共振波谱成像检查结果、扫描后波普质量方面进行了整体的比较，针对造成检查不合格的因素进行分析，并制定相应的防控质量的对策。

结果：给此次所有的患者进行了颅脑磁共振波谱成像检测，其中配合完成检查项目的患者有27例，颅脑磁共振波谱成像技术定位非常精确。

谱线基线稳定性突出，化合物位置精确。

检查结果显示谱线无规律，不能判定的患者有3例，有显著的噪声显像，形态不佳，不能分辨的患者有1例，有比较性（P＜0.05）。

结论：针对颅脑病症患者，实行颅脑磁共振波谱成像检测在实际操作时，应该做好各项准备工作，根据相关要求规范各项操作行为，尤其颅脑磁共振波谱成像技术有效保证了操作成效，保证显像质量和成效。

关键词：颅脑磁共振波谱成像技术；质量控制；分析引言颅脑磁共振波谱成像技术和其他检测技术有着很大的不同，它为影像生化分析手段，在对各种颅脑疾病进行诊断期间，可以以生化代谢的特性，对疾病进行准确的判断，通常在颅脑疾病、占位性病变患者的临床检查中运用，临床诊断效果非常突出，获取的检查结果有极高的精确率。

然而在实际检测当中，依然存在一些问题和不足，导致检出结果的有效性、准确率受到不同程度的影响，造成生化代谢信息缺乏准精确性，必须有效管控质量及技术操作才能保证数据有效性。

颅脑磁共振波谱成像技术操作期间，质量干扰因素有很多，再加上技术比较复杂，在实际检测期间必须严格控制质量方面，才能获得可靠的结果。

本次针对颅脑磁共振波谱成像技术及其质量控制方面探究，详情见下文。

头核磁波普合格标准

头核磁波普合格标准
头核磁波普检查是一种用于评估脑部健康状况的医学影像学检查。

其合格标准通常包括以下几个方面：
1. 信号强度：核磁波普检查中，脑部不同组织的信号强度会有所不同。

通常情况下，脑脊液、脑实质、脂肪等组织的信号强度会有明显的差异。

合格的核磁波普检查应该能够清晰地显示出这些差异，以便医生进行准确的诊断。

2. 图像清晰度：合格的核磁波普检查图像应该清晰、无伪影或噪声干扰。

医生需要能够清楚地看到脑部的各个部分，以便准确评估脑部健康状况。

3. 分辨率：核磁波普检查的分辨率越高，医生能够观察到的细节就越详细。

因此，合格的核磁波普检查应该具有高分辨率，以便医生能够观察到脑部的细微结构。

4. 扫描速度：核磁波普检查的扫描速度也是一个重要的指标。

扫描速度越快，患者所受的辐射剂量就越低，同时也能减少检查时间。

因此，合格的核磁波普检查应该具有较快的扫描速度。

总之，头核磁波普检查的合格标准需要综合考虑多个方面，包括信号强度、图像清晰度、分辨率和扫描速度等。

只有符合这些标准的核磁波普检查才能为医生的诊断提供准确可靠的信息。

磁共振波谱分析在颅脑疾病中的研究进展

磁共振波谱分析在颅脑疾病中的研究进展摘要】磁共振波谱分析能客观地反映脑内代谢物的变化，进而反映早期病变的病理改变。

作者从影像学角度归纳了脑血管疾病、神经系统变性疾病、多发性硬化等神经系统疾病在磁共振波谱成像上的不同表现，提示磁共振波谱分析能从影像学角度对颅脑疾病进行早期辅助诊断和预后判断。

【关键词】磁共振波谱分析;颅脑疾病磁共振波谱分析(MRS)是测定活体内某一特定组织区域化学成分的唯一的无损伤技术，是磁共振成像和磁共振波谱技术完美结合的产物。

由于代谢异常通常早于结构的变化，MRS可以检测到常规磁共振不能显示的异常，在神经系统疾病的早期诊断中具有巨大的发展前景。

1． MRS分析的原理是组织内的一些化合物和代谢物的含量以及它们的浓度，由于各组织中的原子核质子是以一定的化合物的形式存在，在一定的化学环境下这些化合物或代谢物有一定的化学位移，并在磁共振波谱中的峰值都会有微小变化，它们的峰值和化学浓度的微小变化经磁共振扫描仪采集，使其转化为数值波谱。

与MRI根据信号的位置得到的解剖图像不同，MRS获得的是各个频率的峰图[1]。

这些化学信息代表组织或体液中相应代谢物的浓度，反映组织细胞的代谢状况。

即磁共振波谱是从组织细胞代谢方面来表达其病理改变的。

2 MRS在颅脑疾病诊治中的作用2.1脑梗死(CI)MRS可反映脑梗死后脑细胞内酸中毒、能量代谢障碍以及脑内一些重要物质的变化，较为完整地反映出缺血性梗死和修复等整个脑梗死的病理生理过程，可对治疗和预后做出较准确的评估与判断。

1HMRS出现异常改变比常规MRI早，临床上脑梗死发生4小时以内的病人，常规MRI常难以显示缺血灶，而MRS改变则很明显，1HMRS的改变不受模糊效应的影响（3W左右）。

对脑梗死的1HMRS出现Lacd的增高是脑梗死早期的一个敏感指标，2-3小时即可出现。

由于在脑梗死的超急性期，CT和MRI常不能检测到梗死灶，而理想的溶栓治疗时间窗≤6 h，且CT和MRI对缺血半暗带的识别能力有限，所以早期诊断对溶栓治疗非常关键。

头颅磁共振波谱成像（MRS）基础与临床

头颅磁共振波谱成像（MRS）基础与临床磁共振波谱（magnetic resonance spectrum,MRS）是最典型的分子成像技术之一，能够观察活体组织代谢和生化变化。

波谱成像的基础—化学位移现象在相同的磁场环境下，处于不同化学环境中的同一种原子核，由于受到原子核周围不同电子云的磁屏蔽作用，而具有不同的共振频率。

波谱分析就是利用化学位移研究分子结构。

常用的原子核有：1H MRS主要检测胆碱、肌酸、脂肪、氨基酸、乳酸等代谢物质；31P MRS主要用于能量代谢研究。

原子核的共振动频率与外加磁场强度有很规律的关系，化学位移如果以外加磁场运行频率的百万分之比数（PPM）值来表示，同一原子核在不同的外加磁场下其化学位移PPM值相同，不同的化合物可以根据其在频谱线频率轴上的共振峰的不同加以区别。

氢质子波谱注：上图纵轴代表物质的含量，横轴代表物质共振时的位置，单位为ppm(百万分之几）常见代谢产物的意义及共振峰位置1、NAA: N-乙酰天门冬氨酸，神经元活动的标志，仅存在神经元内，如其他出现异常，其峰值往往下降。

第一大主峰位于：2.02ppm2、Creatine:Cr肌酸，肌酸和磷酸肌酸的总和，脑组织能量代谢的提示物，峰度相对稳定，常作为波谱分析时的参照物。

第二大主峰位于：3.05ppm3、Choline:Cho胆碱，细胞磷脂代谢成分之一，细胞膜合成的标志，肿瘤细胞中其细胞代谢活跃，其峰值往往升高。

位于：3.20ppm4、Lipid:Lip脂质，细胞坏死提示物。

位于：0.9-1.3ppm5、Lactate:Lac乳酸，两个共振峰组成，TE=144时，双峰向上，TE=288时，双峰向下，正常细胞有氧代谢，检测不到。

缺氧时可出现，是无氧代谢的标志。

位于：1.33-1.35ppm6、Glutamate: Glx谷氨酰氨，脑组织缺血缺氧及肝性脑病时增加位于：2.1-2.4ppm7、MI:肌醇代表细胞膜稳定性判断肿瘤级别位于：3.8ppm谱线注：峰的位置决定了代谢产物，峰下面积代表相对含量MRS在颅脑疾病中的应用注：正常脑发育波谱一、癫痫磁共振波谱能早期发现癫痫病灶及其导致的细胞损害。

磁共振波普成像脑部应用

磁共振波普成像脑部应用【摘要】目的：探讨磁共振波普成像脑部临床应用。

方法：本文以常见的阿尔茨海默病为例，进行研究探讨磁共振波普成像的脑部应用。

【关键词】磁共振成像；阿尔茨海默病；脑部应用引言磁共振波普成像（MRS）是目前检查活体内部特定组织区域化学成分的唯一一种无损伤的技术，是在磁共振成像的基础上又一新型的功能分析诊断方法，它的应用原理是通过在静磁场中位于不同分子结构中的氢质子所在的共振频率差异来辨别和检测不同的化合物。

应用这一技术可以有效的检测出患者脑部的生理或者病例变化的多种代谢化合物，包括能够传到兴奋的神经递质谷氨酸及其前体谷氨酰胺复合物、神经胶质细胞增生标志物肌醇以及胆碱、乳酸等。

阿尔茨海默病（AD）是老年性痴呆最为常见的病因，目前关于阿尔茨海默病及容易转化为阿尔茨海默病的遗忘型轻度认知损害（aMCI）的研究是神经认知科学关注的焦点与热点问题［1—2］。

阿尔茨海默症在神经影像学上主要表现在MRI的晚期形态学改变，晚期会出现广泛性脑萎缩，其中以颞叶内侧以及海马萎缩最为显著。

而在体 1 H⁃MRS 技术作为一种无创的功能性神经影像学检查方法，可以显示脑内神经生化代谢改变，有助于发现常规形态学成像所不能显示的病理变化，对阿尔茨海默病的早期诊断及鉴别诊断、预测进展及转归、评价治疗效果等具有广阔的临床应用价值[3]。

而颅脑肿瘤是指存在于颅腔内的神经系统性肿瘤，其中最为常见的是胶质瘤、脑膜瘤和转移瘤；磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是评价颅脑肿瘤的首选检查方式，可为肿瘤定位、定性提供有效信息，但当临床表现不支持或影像表现不典型时，常规MRI序列在信息获取上有一定缺陷，不利于临床诊断顺利进行[4]。

随着MRI技术发展，多模态MRI成像技术应用不断推广，且不同技术有各自的独特优势，能为肿瘤诊断提供更丰富的影像信息，其作为常规MRI的有力补充，在颅脑肿瘤诊疗中应用越来越受重视[5，6]。

颅脑正常MRI表现阅片

中脑上部层面
中脑前方为一对大脑脚，脚间池分开左右大脑脚；视束在视交叉后与大脑脚前散开；导水管穿过中脑；背侧是中脑顶盖（四叠体板），四叠体板从背侧看为两排突起，上面一对为上丘，下面一对为下丘；中脑前方为脚间池，两侧为环池，后方为四叠体池。
1－额叶,2－颞叶,3－大脑脚 , 4－下丘,5－枕叶 , 6－外侧裂,7－视交叉 ,8－视束,9－环池 ,10－四叠体池
侧脑室中部层面
此层面见侧脑室的额角、三角部；基底节的组成与CT相应层面相似，但结构显示更清晰；外侧裂前是额叶，包括额上回、额中回、额下回，外侧裂后是颞叶，包括颞上回、颞中回、颞下回，再后是枕叶，前纵裂两侧是额上回和扣带回，后纵裂两侧是枕叶。 1－额叶, 2－尾状核头部,3－内囊前肢, 4－内囊膝部,5－豆状核, 6－内囊后肢,7－外囊 , 8－岛叶,9－脑, 10－颞叶,11－枕叶 , 12－前纵裂,13－侧脑室额角 ,14－透明隔,15－外侧裂 , 16－三脑室,17侧脑室三角部,18－大脑内静脉
颅脑正常MRI表现阅片
颅脑的应用解剖
（一）颅骨：颅顶骨和颅底骨（二）脑：大脑、间脑、小脑、中脑、脑桥、和延髓（三）脑的被膜：硬脑膜、蛛网膜、软脑膜（四）脑室系统：侧脑室、第三脑室、第四脑室（五）脑的血管：脑动脉系统、脑静脉
延髓层面
脑干从下到上分别是延髓、桥脑和中脑，通过小脑下脚（绳状体）、小脑中脚（桥臂）、和小脑上脚（结合臂）与小脑相连。延髓的前部为椎体束和橄榄核，前方是椎动脉。 1－延髓,2－小脑半球,3－枕大池 ,4－鼻甲,5－鼻中隔,6－上颌窦,7－鼻咽顶后壁,8－枕骨髁突,9－斜坡,10－乳突,11－椎动脉
侧脑室上部层面
半球的外侧面从前到后是额叶、中央前回、中央后回、缘上回与顶下小叶的角回，内侧从前到后是额上回、扣带回、胼胝体、扣带回峡、顶叶的楔前回、顶枕裂、枕叶的楔回；尾状核体部和尾部紧贴侧 4－胼胝体膝部,5－尾状核体部, 6－侧脑室体部,7 －胼胝体压部

磁共振波谱分析

磁共振波谱分析摘要:磁共振波谱（MRS）是一种新的脑功能检查技术和唯一无创性检测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物定量分析的技术。

MRS是在MRI形态学诊断的基础上，从代谢方面对病变进一步研究。

【MRS的定义与基本原理】磁共振波谱（MRS）是一种新的脑功能检查技术和唯一无创性检测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物定量分析的技术。

MRS是在MRI形态学诊断的基础上，从代谢方面对病变进一步研究。

MRS的原理在某些方面与MRI相同，要求短的射频脉冲以激励原子核，采集到的信号称为自由感应衰减信号，将这种信号通过傅立叶转换变成波谱。

MRS成像的基本原理是依据化学位移和J-耦合两种物理现象。

由于化学位移不同，不同化合物可以根据其在MRS上共振峰的位置不同加以区别。

化学位移采用磁场强度的百万分之一为单位（part per million，ppm）。

共振峰的面积与共振核的数目成正比，反映化合物的浓度，因此可用来定量分析。

峰值在横轴上的位置代表物质的种类，波峰的高度或波峰下的面积代表物质的数量，化合物的含量亦可用图谱色阶表示。

【人脑常见的代谢物及其意义】1.N-乙酰天门冬氨酸（NAA）在正常脑1HMRS中NAA是最高的峰，位于2.02ppm。

它主要存在于成熟的神经元内，是神经元的内标物，其含量的多少可反映神经元的功能状态。

NAA含量的降低代表神经元的缺失。

肿瘤、多发性硬化、梗死、缺氧、神经细胞变性疾病、代谢性疾病及脱髓鞘疾病等均可引起NAA浓度的下降；不含神经元的脑部肿瘤（如脑膜瘤、转移瘤）MRS显示NAA缺失。

在婴儿脑发育、成熟过程中以及神经损伤后轴索恢复中NAA会升高。

Canavan病（中枢神经系统海绵状变性）是唯一可以引起NAA增高的疾病，是由于该病人体内缺乏NAA水解酶。

2.胆碱（Cho）包括磷酸胆碱、磷脂酰胆碱及磷酸甘油胆碱，反映脑内总胆碱储备量，波峰位于3.2ppm。

Cho是乙酰胆碱和磷脂酰胆碱的前体，是细胞膜磷脂代谢的成分之一，参与细胞膜的合成与代谢，Cho峰的高低可以作为肿瘤细胞增殖的指标。

磁共振波谱成像序列对脑部代谢病变的检测与评估

MRS还可以预测脑部代谢病变的预后情况，为临床医生提供决策支持。例如，一些研究发现，治疗前NAA/Cr比值较低的患者预后较差，而治疗后NAA/Cr比值升高的患者预后较好。
此外，MRS还可以结合其他生物学标志物和临床指标，构建综合评估模型，提高预后预测的准确性和可靠性。
05
磁共振波谱成像在脑部代谢病变评估中的挑战与展望
。
这些病变会导致脑部神经元损伤和功能障碍，严重时甚至危及生
命。
早期发现并及时干预脑部代谢病变对于改善患者预后具有重要意
义。
02
磁共振波谱成像序列原理及技术
磁共振波谱成像基本原理
核磁共振现象
01
利用原子核在磁场中的能级分裂和射频脉冲的激发，产生核磁
共振信号。
化学位移
02
不同化合物中的同一原子核，由于所处化学环境不同，其共振
中具有独特优势。
常用的磁共振波谱成像序列包括单体素波谱（Single Voxel Spectroscopy, SVS）和多体素波谱（Multi-Voxel Spectroscopy, MVS）等。
脑部代谢病变概述
脑部代谢病变是指由于脑部能量代谢障碍引起的疾病，包括脑缺血、脑梗死、脑出血、脑肿瘤等
对临床实践的启示和建议
推广磁共振波谱成像序列在临床实践中的应用
鉴于磁共振波谱成像序列在脑部代谢病变检测中的优势，建议将其广泛应用于临床实践，以提高脑部疾病的诊断水平和治疗效果。
加强医生对磁共振波谱成像序列的培训和学习
为了提高医生对磁共振波谱成像序列的掌握程度和操作水平，建议加强相关培训和学习，使医生能够更好地运用该技术为患者服务。
刺激回波采集模式（STEAM）

头颅核磁共振几个成像的意义

原子核电子（云）
质子中子
复习一下……
磁
把人体内的H核可看作是自旋状态下的小星球。
自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消
进入静磁场后，H核磁矩（描述磁性的物理量）发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量（矢量：既有大小又有方向的量）相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量（M）即为MR信号基础。
结构可以看得比较清楚；看病变就算了，因为病变一般是深色的，在灰色（正常脑组织）中找深色，实在是不显眼。
T2（怎么找出来哪一张是T2?)——看脑脊液（脑脊液是白色的）：该像主要是病变显示的较清楚（黑【正
常组织】中找白【病变】）
T1
T2
FLAIR——T2压水像，即T2的基础上，把水（脑脊液）抑制（去）掉，以排除脑脊液对病变的干扰（遮盖）。
磁……
共振……
磁共振中的靶子是氢原子核，也就是说，我们拿氢的原子核形成的磁场与外加磁场形成共振，为什么选中了氢？
• 人体内氢原子核作为磁共振中的靶子，H核只含一个质子不含中子，最不稳定，最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象。
• 它是人体内最多的物质。
• • • 原子： •
或T1弛豫）。而人体各
X
X
类组织均有特定T1、T2
（4）停止后一定时间（5）恢复到平衡状态值，这些值之间的差异
形成信号对比。
很不喜欢大段的文字，但这个是已经简化到最少的了，再简化知识点就连不到一起去
了，没办法……
●纵向弛豫时间常数—T1
0（小）到“大” 横向弛豫时间常数—T2 “大”到0（小） ● 加权的概念：加权或称权重，有侧重、为主的意思（以什么什么为主）； MR成像过程中，T1、T2弛豫二者同时存在；只是在某一时间内所占的比重不同。如果选择突出纵向（T1）弛豫特征的扫描参数（脉冲重复时间和回波时间，以毫秒计）用来采集图像，即可得到以 T1弛豫为主的图像，当然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1 弛豫为主，故称为T1加权像（weighted Imaging WI）。如果选择突出横向（T2）弛豫特征的扫描参数采集图像，即可得到以 T1弛豫为主的图像，……… ● 因为人体各种组织如肌肉、脂肪、体液等，各自都具有不同的T1和T2弛豫时间值，所以形成的信号强度各异，因此可得到黑白不同灰度的图像。

一文读懂！磁共振波普（MRS）检查

一文读懂！磁共振波普（MRS）检查MRS的基本原理1.振幅与灰阶的函数即MRI,振幅与频率的函数即MRS2.MRS 为目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术3.在相同的磁场环境下，处于不同化学环境中的同一种原子核，由于受到原子核周围不同电子云的磁屏蔽作用，而具有不同的共振频率4.波谱分析就是利用化学位移研究分子结构5.化学位移的程度具有磁场依赖性、环境依赖性MRS谱线横坐标：化学位移，代表频率。

以TMS四甲基硅烷为0，水接4.8ppm。

ppm：partper million百万分之几纵坐标：信号强度不同分子中的1H原子核，其进动频率不同，即使同一分子中不同化学基团上的1H原子，都具有不同的化学位移。

而且我们不仅可以通过1H原子核来探测含氢原子的化学分子，还可以用31P等其它具有磁矩的原子核来探测其它的分子。

磁共振波谱技术就是利用不同化学环境下的原子核共振频率的微小差异来区分不同的化学位移σ，从而鉴别不同的化学物质及其含量。

峰的位置决定了化学物质，峰下面积代表了相对含量常见代谢产物的共振峰NAA：N-乙酰天门冬氨酸，神经元活动的标志，位于：2.02ppm Creatine：Cr肌酸，脑组织能量代谢的提示物，峰度相对稳定，常作为波谱分析时的参照物，位于：3.05ppmCholine：Cho胆碱，细胞膜合成的标志，位于：3.20ppmLipid：脂质，细胞坏死提示物，位于：0.9-1.3ppmLactate：乳酸，无氧代谢的标志，位于：1.33-1.35ppmGlutamate：Glx谷氨酰氨，脑组织缺血缺氧及肝性脑病时增加，位于：2.1-2.4ppmmI：肌醇代表细胞膜稳定性判断肿瘤级别，位于：3.8ppmN-乙酰基天门冬氨酸（NAA）1.正常脑组织1H MRS中的第一大峰，位于2.02-2.05ppm2.与蛋白质和脂肪合成，维持细胞内阳离子浓度以及钾、钠、钙等阳离子通过细胞和维持神经膜的兴奋性有关3.仅存在于神经元内，而不会出现于胶质细胞，是神经元密度和生存的标志4.含量多少反映神经元的功能状况，降低的程度反映了其受损的大小肌酸（Creatine）1.正常脑组织1H MRS中的第二大峰，位于3.03ppm附近，有时在3.94ppm处可见其附加峰（PCr）2.此代谢物是脑细胞能量依赖系统的标志3.能量代谢的提示物，在低代谢状态下增加，在高代谢状态下减低4.峰值一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照物。

头部核磁共振检查

中枢神经系统磁共振检查及临床意义ｌ引言中枢神经系统包括颅脑和脊髓，深藏在骨骼包围的颅腔和椎管内，结构精细，一般物理学诊断不易达到，故影像学检查十分重要。

ＣＴ、磁共振的问世提供了直接的断面图像，尤其是磁共振具有高软组织分辨率、多平面、多参数成像等优点，可明确病变的有无，及其位置、大小、数目和性质，为临床诊断和治疗及治疗后随访提供可靠依据。

２适应证目前，磁共振在中枢神经系统的应用已较为成熟，在临床应用中发挥了越来越重要的作用，其主要适应证有：脑肿瘤，包括各种良恶性肿瘤；血管性疾病，包括脑梗死、脑出血、动脉瘤、动静脉畸形等；颅脑外伤，包括脑挫裂伤、颅内血肿等；感染性疾病，包括脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、脑结核、脑寄生虫病等；脱髓鞘疾病及变性疾病，如多发性硬化等；先天性颅脑畸形或代谢性疾病：如胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形，结节性硬化等；各种脊髓病变，包括脊髓肿瘤、炎症、脱髓鞘疾病、脊髓血管畸形、脊髓外伤及先天性畸形等。

３优势和限度磁共振被誉为医学影像诊断领域中继ＣＴ之后又一重大突破，其优点有：无电离辐射性损害，磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振所产生的信号重建成图像的一种成像技术。

它没有电离辐射，是一种安全无创伤的检查手段；多方向切层，磁共振具有直接多平面成像的功能，可进行横断面、冠状面及矢状面等任意平面的成像；多参数成像，磁共振成像参数多，有质子密度、纵向弛豫时间（Ｔ一）、横向弛豫时间（Ｔ２）以及流动效应等，通过选择不同的射频脉冲序列即可获得某种成像参数的加权像，综合各种不同的脉冲序列成像，便可获得有关病变组织特性的信息；软组织分辨率高，磁共振具有比ＣＴ更高的软组织分辨能力，因此显示解剖结构较ＣＴ更清楚、直观。

在颅脑显示大脑皮质、髓质、脑内基底核等结构更清晰，且较ＣＴ显示病变更敏感，如脱髓鞘病变及微小梗塞灶等；无骨性伪影影响，不受骨质及空气伪影影响，因此对靠近颅底、后颅窝及脑干病变的诊断较ＣＴ容易；不需造影药即可获得血管结构的影像，由于流空效应，流动的血液在磁共振表现为无信号，因此磁共振不用造影药便可分辨血管和软组织，了解病变与血管的关系。

磁共振波谱成像的脑部应用

磁共振波谱成像的脑部应用
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脑膜瘤 m 56 Headache
磁共振波谱成像的脑部应用
第24页
脑膜瘤
M 51 头痛
磁共振波谱成像的脑部应用
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脑梗死/缺血磁共振波谱表现
Glutamate （谷氨酸）升高 Choline （胆碱）升高 NAA 降低不显示 Creatine（肌酸）降低 Lipid（脂质）Lactate （乳酸）轻微升高
FOV=21cm f:AP , nex=8
20mm thickness, 2:54 体素大小：2×2×2cm，1.5×1.5×1.5cm
磁共振波谱成像的脑部应用
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单体素 SVS
磁共振波谱成像的脑部应用
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磁共振波谱技术
多体素 point-resolved echo spin spectroscopy－PRESS －点分辨自旋回波波谱
代谢物位点及意义
位点： ppm （parts per million）百万分之一 NAA:N-乙酰天门冬氨酸盐 2.0ppm 神经元降低：脑炎、脓肿、肿瘤、缺血、缺氧、
脑外伤、脱髓鞘病变、代谢性疾病
磁共振波谱成像的脑部应用
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代谢物位点及意义
Choline(Cho)-胆碱 3.2ppm 细胞膜代谢升高：婴儿、肿瘤降低：脓肿、结核、肝性脑病
磁共振波谱成像的脑部应用
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代谢物位点及意义
Creatine (Cr) - 肌酸 3.0ppm 能量代谢降低：缺血、缺氧
磁共振波谱成像的脑部应用
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代谢物位点及意义
Lactate(Lac)-乳酸 1.33ppm 糖无氧分解升高：缺氧、梗塞、出血、感染、脓肿、

脑磁共振波谱成像技术及应用课件

图像重建原理
信号采集
通过预设的扫描序列，对选定区域进行多角度、多层面扫描，获
取大量的原始数据。
数据处理
对原始数据进行预处理、滤波、傅里叶变换等操作，提取出有用的信息。
图像重建
根据处理后的数据，利用图像重建算法，脑磁共振波谱成像技术的应用领域
神经科学研究
神经元代谢物研究
药物研发与疗效评估
药物作用机制研究
通过观察药物对大脑代谢的影响，有助于深入了解药物的疗效和作用机制，加速新药的研发进程。
药物疗效评估
在临床试验阶段，利用磁共振波谱成像技术评估药物的疗效，有助于筛选有效药物和优化治疗方案。
个体化用药指导
根据患者的代谢特征和药物反应，指导个体化的用药方案，提高药物的疗效和安全性。
定义
脑磁共振波谱成像技术是一种非侵入性的检查方法，通过测量人体组织内化学物质的核磁共振信号，以反映组织代谢和生化变化。
原理
利用不同化学物质在磁共振磁场中的共振频率和弛豫时间的不同，通过射频脉冲激发和检测组织内的氢质子信号，从而获得组织内的代谢物浓度和分布信息。
技术发展历程
1970年代
磁共振成像技术诞生，开始应用于医学领域。
预扫描
进行预扫描以确定最佳的实验参数。
定位扫描
确定感兴趣的脑区并进行定位。
数据采集
采集脑组织的代谢物信号。
数据处理
对采集到的数据进行预处理、分析和解读。
安全防护与注意事项
磁场安全
确保受试者体内无金属异物，避免产生磁悬浮
等危险。
噪声防护
实验过程中应采取措施降低噪声，保护受试者
的听力。
辐射防护
1980年代