基本原理与技术要点
MRS基于化学位移现象:处于不同分子结构中的氢质子,其进动频率存在微小差异。这种频率差异用百万分之(ppm)表示时与场强无关,因此不同设备上测得的代谢物峰位置恒定。临床常用1.5T或3.0T设备,氢质子的绝对进动频率在1.5T约为63.9MHz,但代谢物间的相对频率差以ppm表示更为实用。
MRS信号来自选定的感兴趣区( voxel ),反映该区域内代谢物的相对浓度。与MRI基于水和小分子脂肪的T2弛豫不同,MRS基于代谢物的T2弛豫时间,信号强度与代谢物浓度成正比,峰下面积代表浓度。谱线质量受信噪比、磁场均匀度和线宽影响,良好的谱线应具备高信噪比、均匀性好和一致性好。




正常脑组织的代谢物谱线
正常脑组织1H-MRS可见主要代谢物峰:N-乙酰天门冬氨酸(NAA)位于2.02ppm,是神经元标志物;总肌酸(Cr)位于3.03ppm,代表能量代谢;总胆碱(Cho)位于3.20ppm,反映细胞膜更新;肌醇(mI)位于3.56ppm,与胶质细胞渗透压调节相关;谷氨酸类化合物(Glx)位于2.1~2.4ppm和3.78ppm;脂质(Lipid)位于0.9~1.3ppm,乳酸(Lac)位于1.33ppm,在正常脑组织中含量很低。
正常脑灰质和白质的代谢物比值略有差异,但NAA峰通常最高,Cho和Cr次之。判读谱线时需注意年龄、部位和个体差异,并参考本单位正常值范围。正常脑组织中一般不应出现明显的乳酸峰和脂质峰。



检查技术与参数选择
MRS的空间定位技术包括单体素(SV)和化学位移成像(CSI,多体素)。单体素容易实现、成像时间短、谱线质量好,但覆盖范围有限;多体素覆盖范围大、一次采集可获得较多信息,但成像时间长、易受磁场不均匀影响,谱线质量常受影响。临床应根据病变大小和位置选择。
不同场强(1.5T vs 3.0T)、不同序列(PRESS vs STEAM)和不同参数(如TE时间)所得谱线会有差异,代谢物比值亦不同。短TE(如35ms)可显示更多代谢物,长TE(如144ms)可清晰显示乳酸峰(倒置双峰)。定量分析可采用相对定量(代谢物峰高或峰下面积比值)或绝对定量(以内源性水或外源性标准物为参照),各有优缺点。




颅内肿瘤的MRS表现与鉴别诊断
脑肿瘤的MRS典型表现为NAA降低(神经元受损或取代),Cho升高(细胞膜增殖),Cho/NAA比值升高,并可能出现乳酸和/或脂质峰(无氧酵解或坏死)。胶质瘤分级:低级别胶质瘤Cho升高和NAA下降较轻,可不出现乳酸峰;高级别胶质瘤Cho明显升高,NAA显著下降,常见乳酸和脂质峰。
鉴别原发肿瘤与转移瘤:转移瘤常表现为瘤体Cho升高、NAA消失,瘤周水肿区Cho不升高;而胶质瘤瘤周浸润区Cho可升高。鉴别肿瘤与感染性病变:脑脓肿可出现乳酸、氨基酸和琥珀酸峰,Cho和NAA降低,但Cho升高程度通常低于肿瘤;脑囊虫病可表现为NAA降低、Cho升高、乳酸和脂质峰,需结合临床和血清学。
胶质瘤放疗后坏死与复发的鉴别:坏死区表现为NAA、Cho、Cr均降低,出现乳酸和脂质峰;复发区Cho升高,Cho/Cr比值升高,NAA降低。MRS可提供补充信息,增强诊断信心,并有助于理解疾病的病理生理状态。




报告要点与常见伪影
MRS报告应描述感兴趣区位置、所选序列和参数,列出主要代谢物峰(NAA、Cho、Cr、mI、Lac、Lipid)的浓度或比值,并给出判读意见。注意与既往影像对比,结合临床和MRI表现综合判断。
常见伪影包括磁敏感性伪影,通常出现在3.5~4.0ppm区域,称为鬼影(ghost),由磁场不均匀引起。此外,运动伪影、脂质污染和基线不稳也可影响谱线质量。识别伪影有助于避免误判。


