成像原理与谱线解读基础
MRS是目前临床唯一能无创定量分析人体组织代谢、生化环境及化合物的技术,从代谢层面为病变诊断提供依据,将影像医生对组织结构改变的观察与机体代谢功能的研究结合起来,尤其适用于颅脑疾病,可提供更多有意义的信息。
谱线横轴为化学位移,不用Hz而用相对值ppm(磁场强度的百万分率,10^-6)表示;纵轴为峰下面积,与化合物浓度成正比。每个代谢物有特定共振位置,如NAA 2.02ppm、Cr 3.05ppm、Cho 3.20ppm、mI 3.8ppm、Glx 2.4ppm、Lac 1.33-1.35ppm、Lip 0.9-1.3ppm。解读时观察峰的位置、高度、面积、线宽及偶联常数。



常见代谢物峰的临床意义
NAA峰位于2.02ppm,是神经元和轴索的标志物,其下降提示神经元受损或缺失,在肿瘤、梗死、脱髓鞘等病变中常见。Cr峰位于3.05ppm,是脑细胞能量依赖系统的标志,在低代谢状态下增加、高代谢状态下减低,峰值一般较稳定,常作为其他代谢物信号强度的参照物。
Cho峰位于3.20ppm,反映细胞膜磷脂代谢和细胞膜更新。几乎所有原发和继发性脑肿瘤中Cho峰都升高,因肿瘤细胞快速分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快;恶性程度越高,Cho/Cr比值越高。Cho也是髓鞘磷脂崩溃的标志,在急性脱髓鞘疾病中水平显著升高。
Lac峰位于1.33-1.35ppm,正常细胞以有氧代谢为主,几乎检测不到;出现此峰说明有氧呼吸被抑制、糖酵解加强,颅内肿瘤、脓肿及梗塞时皆可出现,提示恶性程度较高,常见于多形胶质母细胞瘤,无代谢的囊肿和坏死区也可见。Lip峰位于0.9-1.3ppm,多见于高级别胶质瘤和转移瘤。mI峰位于3.8ppm,是胶质标志物,在低级别胶质瘤中可升高。



检查准备与定位要点
检查前仔细核对申请单,询问病史明确检查目的和要求;对婴幼儿及烦躁患者,需申请医生给予镇静后检查;告知患者及陪同人员除去身上金属物品、磁性物品及通讯器材,并保持头部位置不动。
定位像后行3D薄层T2矢状位、T2轴位、T1轴位、T2压脂、弥散、T2冠状位、T2矢状位等序列,再行MRS CSI se 135波谱扫描。感兴趣区定位时注意避开血流、脂肪、气窦、骨板等结构;扫描定位时注意拷贝解剖层面位置,再将CSI层面放置到合适位置;靠近骨板、颅底位置采用手动匀场;使用饱和带或旋转扫描层面;高分辨小体素扫描增加平均激励次数。



扫描参数优化与质量控制
单体素MRS所选体素大小最好不超过病灶尺寸,理想体素为20×20×20mm;病灶较小时体素相应减小,但平均数要相应增加以保证信噪比。TE值选择:短TE(如30ms)显示更多代谢物,如肌醇、谷氨酰胺、谷氨酸;TE=135ms时谱线更清晰,便于观察Lac峰倒置。
水、脂浓度是代谢物的几十倍至几千倍,如不抑制代谢物将被掩盖,因此需进行水抑制和脂肪抑制,脂肪信号位于0.5-3ppm,抑制时注意避免影响低幅度信号如乳酸盐的检测。匀场是获得高质量谱线的关键,步骤包括调节系统值、射频幅度调节、计算梯度电流等,靠近骨板、颅底位置建议手动匀场。




颅内肿瘤的MRS应用与鉴别
MRS可用于判断是否为肿瘤性病变、区分颅内或颅外肿瘤以及胶质瘤分级。胶质瘤表现为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,高级别胶质瘤中下降程度大于低级别;Cho/Cr比值上升提示细胞快速增殖;Lip峰出现于大多高级别胶质瘤中。
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。淋巴瘤Cho峰明显升高,NAA峰明显下降,可出现异常增高的Lip峰。脑膜瘤(如纤维型脑膜瘤)也可见Cho峰升高,但结合部位和形态有助于鉴别。




报告与检查要点小结
影响波谱图像质量的因素很多,只有正确精细的谱线才能准确反映组织中代谢物含量,否则效果甚微甚至误导诊断。提高波谱图像质量对早期病变检出及准确判断尤为重要。
小结:病人准备充分;定位准确,检查部位放在磁体中心;优化扫描参数,选择恰当TE时间,调整体素位置、大小,正确的床位模式;饱和带正确;匀场较好(手动匀场);采样时病人配合良好。

