磁共振光谱

磁共振波谱（MR波谱）能够提供有关脑代谢的无创信息。质子1H-MR波谱基于“化学位移”——构成各种化合物的质子共振频率的变化。该术语由N. Ramsey于1951年提出，用于表示各个谱峰频率之间的差异。“化学位移”的测量单位是百万分之一（ppm）。以下是主要代谢物及其相应的化学位移值，其峰值在体内质子MR波谱中测定：

• NAA——N-乙酰天冬氨酸（2.0 ppm）;
• Cho——胆碱（3.2 ppm）;
• Cr——肌酸（3.03 和 3.94 ppm）;
• ml——肌醇（3.56 ppm）;
• Glx——谷氨酸和谷氨酰胺（2.1-2.5 ppm）;
• Lac——乳酸（1.32 ppm）;
• 唇部——脂质复合物（0.8-1.2 ppm）。

目前，质子磁共振波谱学主要采用两种方法：单体素磁共振波谱学和多体素（化学位移成像）磁共振波谱学，前者可同时测定多个脑区的波谱。基于磷、碳和其他一些化合物的磁共振信号的多核磁共振波谱学也已投入使用。

在单体素1H-MR波谱分析中，仅选择脑内的一个区域（体素）进行分析。通过分析该体素记录的波谱频率组成，可以获得某些代谢物在化学位移（ppm）尺度上的分布。通过波谱中代谢物峰之间的比率以及单个波谱峰高度的降低或升高，可以对组织中发生的生化过程进行非侵入性评估。

多体素MP光谱法可同时生成多个体素的MP光谱，并允许比较研究区域内各个区域的光谱。通过处理多体素MP光谱数据，可以构建切片的参数图，并在该图上以颜色标记特定代谢物的浓度，并可视化切片中代谢物的分布，即获得按化学位移加权的图像。

磁共振波谱的临床应用。磁共振波谱目前广泛用于评估脑内各种体积病变。磁共振波谱数据无法可靠地预测肿瘤的组织学类型，然而，大多数研究人员一致认为，肿瘤的组织学类型通常以NAA/Cr比值降低、Cho/Cr比值升高以及在某些情况下出现乳酸峰为特征。在大多数磁共振研究中，质子波谱用于星形细胞瘤、室管膜瘤和原始神经上皮肿瘤的鉴别诊断，并可能用于确定肿瘤组织的类型。

在临床实践中，术后使用磁共振波谱分析来诊断肿瘤持续生长、肿瘤复发或放射性坏死非常重要。在复杂病例中，1H-MR波谱分析与灌注加权成像一起成为鉴别诊断中一种有用的补充方法。放射性坏死的波谱特征是所谓的“死峰”，即在0.5-1.8 ppm范围内的宽乳酸-脂质复合物，而其他代谢物的峰值完全降低。

磁共振波谱学的下一个应用领域是区分新发现的原发性病变和继发性病变，并将其与感染性和脱髓鞘病变区分开来。最具指示性的结果是基于弥散加权图像对脑脓肿的诊断。在脓肿的波谱中，在主要代谢物峰缺失的背景下，出现了脂质-乳酸复合物的峰以及脓肿内容物特有的峰，例如乙酸盐和琥珀酸盐（细菌无氧糖酵解的产物）、氨基酸缬氨酸和亮氨酸（蛋白水解的结果）。

文献还广泛研究了磁共振波谱在癫痫、儿童脑白质代谢紊乱和退行性病变评估、脑外伤、脑缺血等疾病中的信息含量。

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