MRS磁共振波谱成像在中枢神经系统中的应用课件.ppt

临床应用 　癫痫 单体素1H MRS——体素位于双侧海马 ↓ NAA，NAA/Cr， NAA/Cho， NAA/（Cho+Cr）——提示神经元丢失和功能障碍 ↑ Cho+Cr（可观察到）——提示反应性星形细胞增生 ↑ mI——提示反应性胶质细胞星形细胞增生 ↑Lip和Lac（至7天）——癫痫发作后第一个24小时测定 NAA/（Cho+Cr）是最有用的参数，若该比率低于0.71,则认为是病理性。 随着发作频率的增加，NAA呈逐渐下降的趋势,研究表明癫痫发作越频繁神经元丧失或功能缺失越严重。 NAA/（Cho+Cr）的比值降低提示海马硬化。 MRS磁共振波谱成像在中枢神经系统中的应用 概述 磁共振波谱（Magnetic Resonance Spectrum, MRS）成像是迄今为止惟一能够进行活体组织代谢定量分析的一种无创检测手段。 主要应用于中枢神经系统疾病的诊断和鉴别，如脑缺血性病变、脱髓鞘病变、脑肿瘤及变性疾病等疾病的病理生理变化及代谢物浓度的检测，以及检测早期海马硬化。 不但可以反映脑组织神经元的损伤、胶质细胞的增生及能量代谢等变化，还可以动态观察各种疾病的转化及评估其预后。 技术原理 不同波谱：1H、31P、13C、19F、23Na 1H-MRS应用最广泛 利用原子核化学位移和原子核自旋耦合裂分现象 不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同原子核之间，共振频率的差别就是MRS的理论基础 技术原理 感兴趣区（体素）——用于数据分析和采集的区域 病灶 对照 方法选择 1、单体素氢质子（Single voxel，SV）1H-MRS 覆盖范围有限，一次采集只能分析一个区域，适用于局限性病变，后颅窝病变 采集时间短，一般3~5分钟 谱线定性分析容易 2、多体素氢质子（proton multi-voxel spectroscopy imaging，PMVSI）1H-MRS 可以同时获取病变侧和未被病变累及的区域，评价病灶的范围大 。 匀场比较困难，由于多个区域同时获得相同的磁场均匀性。对临近颅骨、鼻窦或后颅窝的病灶，由于磁敏感伪影常常一次匀场不能成功 采集时间比较长 序列选择——定位方法 1、受激回波法 (the Stimulated Echo Acquisition Method, STEAM) 优点：常使用短TE（35ms）检测代谢物种类多，如脂质、谷氨酰胺和肌醇只有在短TE才能检出 缺点：对运动敏感，信噪比低，对匀场和水抑制要求严格，对T2弛豫不敏感 2、点分辨波谱法 (the Point Resolved Spectroscopy PRESS) 优点：信噪比高，是激励回波法的2倍 ，可以选择长、短TE（ 144ms or 35ms ），对T2弛豫敏感，对运动不太敏感 缺点：选择长TE，不易检出短T2物质，如脂质 回波时间（TE） 应用长、短TE可确定的代谢产物如下： NAA——N-乙酰天门冬氨酸 Cr——肌酸 Cho——胆碱 Lac——乳酸 另有一些代谢物只有短TE才能确定： Lip——脂质 Glx——谷氨酰胺和谷氨酸 mI——肌醇 长TE检测到的代谢产物较少，所以获得的波谱很容易解释。 纵轴代表信号强度，峰高和峰值下面积反映某种化合物的存在和化合物的量，与共振原子核的数目成正比。横轴代表化学位移（频率差别），单位百万分子一（ppm） MRS的主要代谢物及其意义 N-乙酰天门冬氨酸(NAA) 位于波谱2.02-2.05ppm处，主要位于成熟神经元内，是神经元的内标记物，是正常波谱中最大的峰。 NAA下降见于神经元损害，包括缺血、创伤、感染、肿瘤等，脑外肿瘤无NAA峰。 NAA升高少见，Canavan病，发育中的儿童，轴索恢复时可升高。 MRS的主要代谢物及其意义 肌酸(Cr) 位于波谱3.03ppm、 3.94ppm（Cr ）附近;此峰由肌酸、磷酸肌酸、?-氨基丁酸、赖氨酸和谷胱甘肽共同组成；是脑细胞能量代谢的提示物；一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照物；正常脑波谱中， Cr是第二高波峰 Cr升高：创伤，高渗状态 Cr降低：缺氧，中风，肿瘤 MRS的主要代谢物及其意义 胆碱(Cho) 波峰位于3.20ppm处；由磷酸胆碱、磷酸甘油胆碱、磷脂酰胆碱组成，反映脑内的总胆碱量；是细胞膜磷脂代谢的成份之一，是细胞膜转换的标记物，反映了细胞膜的运转，和细胞的增殖，Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志。 Cho升高：肿瘤，急性脱髓鞘疾病，炎症、慢性缺氧等 Cho降低：中风，肝性脑病