原理与代谢物基础
MRS 利用化学位移现象：同一种磁性原子核处于不同分子中时，因电子云屏蔽作用不同，进动频率存在微小差异。波谱横坐标以 ppm 表示代谢物质子进动频率与标准物质的差别，峰下面积与目标代谢物含量成正比。以 ppm 表示时，化合物间频率差恒定，不依赖场强。
脑组织 1H-MRS 主要代谢物包括：NAA（2.02 ppm）为神经元标记物，降低提示神经元减少或功能下降；Cr（3.03 ppm 和 3.9 ppm）为能量代谢产物，浓度稳定，可作内源性参照；Cho（3.22 ppm）反映细胞膜代谢，脑肿瘤常增高；Lac（1.32 ppm）为糖酵解终产物，正常人无明显峰，缺血或恶性肿瘤时增高；Lip（0.9~1.3 ppm）在恶性肿瘤坏死区出现。
谱线判读与技术要点
谱线判读需关注信噪比和线宽。信噪比通常定义为最大代谢物峰高度除以无信号区噪声振幅的平方根，大于 3 认为信噪比好。半高全宽即线宽，线宽越窄，频率分辨力越高。匀场时手动调节三个梯度场方向电流，使半高全宽小于 25，单体素最好小于 20。
扫描技术选择影响谱线：不同场强（1.5T 与 3.0T）、不同序列（PRESS 与 STEAM）、不同参数（TE、TR）均会产生不同谱线，代谢物比值亦有差异。短回波（TE<50 ms）信号强度高，但基线易不稳；长回波（TE>50 ms）基线稳，有利于辨别 Lac，但短 T2 代谢物如 mI、Glx 信号减弱甚至丢失。相对定量以峰高或峰下面积比值计算，受序列、TE、TR、体素位置和大小、磁场均匀度及射频稳定性影响。
单体素与多体素的选择
单体素 MRS 容易实现，成像时间短，但易受磁场不均匀影响，谱线质量常受影响，定性分析好。多体素 MRS（CSI）范围大，一次采集可获得较多信息，成像时间长，但容易克服磁场不均匀的影响，谱线基线稳定。临床可根据病变大小和需要覆盖的范围选择。
正常脑内不同区域代谢物含量有差异，如 40~60 岁正常人 3.0T 下左侧侧脑室前角旁白质 NAA/Cr 为 1.41±0.09，Cho/Cr 为 0.87±0.07，mI/Cr 为 0.60±0.24；后角旁白质 NAA/Cr 为 1.61±0.14，Cho/Cr 为 0.68±0.06。判读时应结合部位和年龄。
肿瘤诊断与鉴别
脑内肿瘤 MRS 主要用于胶质瘤诊断和分级、疗效监测、鉴别原发与转移瘤、鉴别肿瘤与感染性病变、区分放疗后坏死与复发。脑肿瘤常见 Cho 增高和 NAA 降低。胶质瘤分级中，Cho/NAA 比值有助于判断，高级别胶质瘤比值更高。
鉴别肿瘤与感染时，脑脓肿可出现特征性氨基酸峰（如丙氨酸 1.47 ppm、乙酸盐 1.92 ppm、琥珀酸 2.40 ppm）及 Lac 峰，而肿瘤通常无这些峰。转移瘤与胶质瘤的鉴别可参考肿瘤周边 Cho/NAA 比值，胶质瘤周边 Cho/NAA>1，转移瘤周边常无此表现。
代谢性脑病与癫痫
代谢性脑病如 MELAS 多由 mtDNA A3243G 点突变导致线粒体功能异常，细胞呼吸链受损，ATP 形成障碍，无氧酵解增强，产生乳酸，易累及脑和肌肉。MRS 上病变区出现明显 Lac 峰，NAA 降低，有助于诊断。
缺氧缺血脑病和脑梗死时，无氧糖酵解加强，Lac 峰增高，NAA 降低。海马硬化患者 MRS 可显示 NAA/(Cho+Cr) 比值降低，常小于 0.72，有助于癫痫灶定位。
