MRS基本原理与主要代谢物
MRS与MRI的区别在于：MRI是振幅与灰阶的函数，MRS是振幅与频率的函数。化学位移以TMS（四甲基硅烷）为0 ppm，水峰在4.8 ppm。峰的位置决定化学物质种类，峰下面积代表相对含量。疾病代谢改变常早于形态改变，因此MRS有助于早期诊断。
常见代谢物共振峰：NAA（N-乙酰天门冬氨酸）位于2.02 ppm，是神经元活动标志；Cr（肌酸）位于3.05 ppm，是脑组织能量代谢提示物，常用作MRS参照物；Cho（胆碱）位于3.20 ppm，是细胞膜合成标志；Lip（脂质）位于0.9-1.3 ppm，提示细胞坏死；Lac（乳酸）位于1.33-1.35 ppm，是无氧代谢标志；Glx（谷氨酰氨）位于2.1-2.4 ppm，脑缺血缺氧及肝性脑病时增加；mI（肌醇）位于3.8 ppm，代表细胞膜稳定性，用于判断肿瘤级别。
乳酸峰在TE=135ms时呈倒置双峰，正常脑组织检测不到，出现说明有氧呼吸被抑制、糖酵解加强，可见于缺血、先天性代谢异常、肿瘤、炎症、脓肿等。丙氨酸（Ala）位于1.47 ppm，双峰，升高见于脑膜瘤和脓肿。
正常谱线与脑肿瘤谱线形式
正常脑组织MRS谱线以NAA峰最高，Cr次之，Cho较低，可见mI峰，一般无Lac和Lip峰。不同部位代谢物比值有差异：扣带回灰质Cho/Cr约0.68±0.06，NAA/Cr约1.4±0.10；脑室旁白质Cho/Cr约0.96±0.12，NAA/Cr约1.61±0.14；海马NAA/(Cho+Cr)约0.72。
脑肿瘤典型谱线表现为NAA消失或降低，Cho显著升高，Cr轻度下降，可出现Lac峰。坏死囊变区内NAA、Cho、Cr均明显降低，伴Lac峰。Lac峰与肿瘤分级直接相关，分级越高，Lac峰越明显。
肿瘤与非肿瘤的鉴别及良恶性分级
Cho/NAA比值是鉴别肿瘤与非肿瘤的重要指标。以Cho/NAA>2.5为阈值，敏感性90%，特异性86%。例如，一例56岁女性，头部胀痛3月余，Cho/NAA=3.75，病理诊断为间变型少突胶质细胞瘤（WHO III级）；另一例53岁男性，反复头痛4月余，Cho/NAA=0.53，提示非肿瘤性病变。
良恶性胶质瘤的代谢物比值差异有统计学意义：恶性胶质瘤Cho/NAA为6.18±1.97，良性为2.38±1.90；Cho/Cr恶性为4.65±2.21，良性为2.25±1.21；NAA/Cr恶性为0.51±0.15，良性为1.28±1.35。Cho/NAA>2.5时对鉴别良恶性有统计学意义。例如，一例41岁男性，反复抽搐7月，Cho/NAA=1.44，提示偏良性病变，病理为少突星形细胞瘤（WHO II级）；另一例56岁男性，反复头痛1月，Cho/NAA=6.36，提示恶性病变，病理为多形性胶质母细胞瘤（WHO IV级）。
原发与转移瘤的鉴别及进展监测
原发与转移瘤的鉴别要点：肿瘤区无NAA峰或NAA峰极低提示转移瘤；Cho升高提示肿瘤活性高；出现Lip、Lac峰提示肿瘤生长旺盛。瘤周区Cho峰升高提示原发肿瘤浸润，瘤周无Cho升高提示转移瘤所致血管源性水肿。例如，一例48岁女性，头部胀痛3月余，VOI置于肿瘤边缘，Cho/NAA=3.84，提示原发可能性大；一例67岁男性，肺癌术后2年，头痛1周，无NAA峰，Cho升高，提示转移可能性大。
连续MRS检查可用于随诊胶质瘤进展：Cho水平增加>45%为进展特征；未进展即Cho水平降低、不变或增高<35%。
检查与报告要点
体素位置放置原则：三平面定位，避开血管、血液成分、脑脊液、空气、脂肪、坏死区域、金属、钙化及骨骼。肿瘤性病变置于实性部分，囊性病变置于肿瘤边缘，脓肿置于脓腔，代谢性脑病、缺血缺氧性脑病置于扣带回、脑室旁白质，特定部位如基底节、中脑、脑室内脑脊液。
代谢物定量多采用相对定量计算比值，如NAA/Cr、Cho/Cr、Cho/NAA、NAA/(Cho+Cr)等，可消除生物体及外磁场影响。波谱伪影不易识别，硬件优化和稳定性很关键，常见伪影包括化学位移伪影、磁敏感性伪影（鬼影在3.5-4.0 ppm，涡电流伪影在1.0-2.0 ppm）、运动伪影（代谢物呈分裂双峰），患者配合是关键。影响代谢物浓度的因素包括场强、扫描序列及参数、年龄、体温、脑内不同部位（中脑Cho峰较高）、基础疾病（肝、肾疾病影响Cr生成）。
MRS扫描要点：TE的选择、VOI的确定、患者配合。谱线分析主要观察NAA、Cr、Cho、Lip、Lac。临床意义在于提供补充信息，增加鉴别诊断信息，理解疾病的生理状态，进行定量与半定量分析。
