磁共振波普成像

關于磁共振波普成像常規(guī)磁共振（cMRI)功能性磁共振（fMRI）彌散加權(quán)成像（DWI）波譜成像（MRS）灌注成像（PWI）擴散張量成像（DTI）腦皮層功能成像（BOLD）磁敏感成像（SWI）第2頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

磁共振波譜成像

magneticresonancespectrumimaging，MRSI第3頁,共35頁，2024年2月25日，星期天MRS概述臨床應用第4頁,共35頁，2024年2月25日，星期天概述MRS是目前唯一一種無創(chuàng)性觀察活體組織代謝及生化變化的技術(shù)，是從組織細胞代謝方面來表達其病理改變的?？梢詸z測到cMRI不能顯示的異常。MRS是利用磁共振現(xiàn)象和化學位移作用,對特定原子核及其化合物進行分析。第5頁,共35頁，2024年2月25日，星期天概述1947年波羅科特(Proctor)指出原子核的共振頻率與其化學環(huán)境密切相關,化學環(huán)境的改變可使某種原子核在Larmor共振頻率的基礎上有輕微的偏移,這種現(xiàn)象稱之為化學位移。1995年，MRS被美國食品及藥品管理局正式批準第6頁,共35頁，2024年2月25日，星期天概述現(xiàn)在用于MRS檢測的原子核有1H、13C、19F、23Na、31P。應用于臨床的MRS主要有兩種，即1H-MRS和31P-MRS。1H波譜磁敏感性較31P波譜高，因此信號更強，有更高的空間分辨率1H最常用于MR波譜分析，能檢測脂肪、氨基酸、酮體等生物重要代謝物質(zhì)第7頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

代謝物化學位移代謝物名稱縮寫位移ppmN-乙酰天門冬氨酸肌酸膽堿肌醇乳酸脂質(zhì)谷氨酸/谷氨酰胺丙氨酸NAA

Cr

Cho

mI

Lac

Lip

Glu/Gln

Ala2.02-2.05

3.03\3.943.2

3.6

1.3

0.9-1.4

2.1-2.5

1.3-1.5第8頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

NAA—N-乙酰天門冬氨酸波峰位置：2.02，2.5和2.6PPM

最高峰，灰白質(zhì)濃度接近神經(jīng)元和軸索生存能力與密度的標記物

Cr—肌酸波峰位置：3.02和3.94

腦代謝標記物，最穩(wěn)定

Cho—膽堿波峰位置：3.22

磷脂代謝的成分，細胞膜轉(zhuǎn)換的標記物，反映細胞增殖

mI—肌醇波峰位置：3.56和4.06

膠質(zhì)細胞的標記物，位于星形細胞中；髓鞘退變的產(chǎn)物Lac—乳酸波峰位置：雙峰線，中心在1.33PPM，第二峰在4.1PPM，水抑制時被抑制，TE為135或144ms時反轉(zhuǎn)提示厭氧性糖酵解(正常腦組織不可見）Lip—脂質(zhì)波峰位置：在0.8至1.3PPM之間多峰提示髓鞘壞死和/或中斷(正常腦組織不可見）Ala—丙氨酸波峰位置1.48Glx-谷氨酰胺和谷氨酸波峰位置：2.1—2.55PPM谷氨酰胺—星形細胞標記物谷氨酸—神經(jīng)毒素第9頁,共35頁，2024年2月25日，星期天腦白質(zhì)正常譜線第10頁,共35頁，2024年2月25日，星期天譜圖解讀MRS譜線的橫軸代表化學位移，即頻率，所能探測到的化合物表現(xiàn)為在一個或特定頻率上的峰。縱軸是化合物的信號強度，其峰高度或峰下面積與該化合物的濃度成正比。第11頁,共35頁，2024年2月25日，星期天波譜技術(shù)勻場抑水定域方法第12頁,共35頁，2024年2月25日，星期天波譜技術(shù)勻場MRS反映的是局部磁場的瞬間變化，對磁場均勻性的變化敏感，不均勻會導致波峰的增寬和重疊，從而導致分辨率、敏感度的降低第13頁,共35頁，2024年2月25日，星期天波譜技術(shù)抑水水在體內(nèi)的濃度是其它產(chǎn)物的100000倍必須抑水以充分顯示其他代謝峰。常用：化學位移飽和法（chemical-shiftsclectivesaturationCHESS）在使用波譜脈沖序列前，使用以水共振頻率為中心的射頻脈沖完成水抑制第14頁,共35頁，2024年2月25日，星期天波譜技術(shù)空間定位技術(shù)單體素技術(shù)多體素技術(shù)第15頁,共35頁，2024年2月25日，星期天基本技術(shù)常用的單體素空間定位采集技術(shù)激勵回波采集模式（stimusatesechoacquisitionmode，STEAM）

連續(xù)使用三個互相垂直的90度脈沖獲得1個受激回波點分辨波譜（pointresolvedspectroscopy，PRESS）

使用1個90度脈沖和2個重聚的180度脈沖獲得自旋回波第16頁,共35頁，2024年2月25日，星期天基本技術(shù)STEAM

優(yōu)點：回波時間短（20-30ms），能顯示谷氨酰胺和谷氨酸（glutamine、glutamate,Glx)、肌醇（myo-inositol，mI)、脂質(zhì)（lipids，lip）等短T2物質(zhì)

缺點：信噪比低，對運動極敏感第17頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共35頁，2024年2月25日，星期天基本技術(shù)PRESS

目前常用的技術(shù),可選擇長、短TE

優(yōu)點：信噪比高

缺點：選擇長回波時間時（TE>50ms）會導致短T2代謝物的丟失，且導致信噪比下降第19頁,共35頁，2024年2月25日，星期天平直的基線明確的窄峰第20頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

體素的位置和大小：為提高1HMRS敏感性,感興趣區(qū)要求有嚴格的邊界,并避免來自鄰近組織的干擾:體素越小，部分容積效應越小，但信噪比及空間分辨率降低

●血管、血液、空氣、腦脊液、脂肪、壞死區(qū)、金屬、鈣化●顱骨,ROI距其至少約5～10mm●鄰近靜脈竇第21頁,共35頁，2024年2月25日，星期天臨床應用第22頁,共35頁，2024年2月25日，星期天腦腫瘤—鑒別腦內(nèi)外腫瘤和非腫瘤性病變、原發(fā)和轉(zhuǎn)移鑒別、膠質(zhì)瘤分級提示、提示理想的穿刺部位、評價腫瘤浸潤和進展、評價治療反應、放療前定位、鑒別術(shù)后復發(fā)、殘存與術(shù)后瘢痕、放射性腦壞死。顳葉癲癇-定側(cè)、定量腦卒中—梗死、出血腦缺氧-HIE：評估預后感染性病變--病毒性腦炎、腦膿腫腦損傷-發(fā)現(xiàn)常規(guī)CT陰性的病變、評價療效、預測后果神經(jīng)退行性疾?。豪夏晷园V呆（AD）-早期診斷代謝性疾病-線粒體腦病脫髓鞘-腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、多發(fā)性硬化精神性疾病-抑郁癥、精神分裂癥藥物依賴其他系統(tǒng)疾病引起的腦改變—肝性腦病、慢阻肺、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、Cusing綜合癥等引起的腦代謝變化前列腺、肝臟、骨骼肌、心肌第23頁,共35頁，2024年2月25日，星期天疾病NAACrChoLacLipala腫瘤

---膿腫

梗死---MS---癲癇--顱內(nèi)常見病變的代謝物特征第24頁,共35頁，2024年2月25日，星期天3.0PPM2.02.5CitrateCholinePolyaminesCreatineCitrateCholinePolyaminesCreatine3.0PPM2.02.5前列腺頻譜正常：枸櫞酸鹽（citrate)-2.6ppm膽堿（Cho）:3.2ppm肌酸（Cr）:3.0ppm多巴胺（PA）3.1ppm

前列腺癌：

Cit峰明顯下降（Cho+Cr）/Cit比值顯著升高第25頁,共35頁，2024年2月25日，星期天CCCC針對性活檢…頻譜提高診斷前列腺頻譜提高診斷準確性

臨床病史…PSA持續(xù)升高連續(xù)活檢陰性早期診斷第26頁,共35頁，2024年2月25日，星期天放療過程的療效跟蹤前列腺頻譜有效地監(jiān)測治療過程第27頁,共35頁，2024年2月25日，星期天31P-MRS技術(shù)31P的共振頻率帶大約40ppm,生物組織的31P-MRS可測出七條不同的共振峰相應的7種代謝物分別是：磷酸單酯(PME),無機磷(Pi),磷酸二脂(PDE)、磷酸肌酸(PCr)、三磷酸腺苷(α-ATP,β-ATP,γ-ATP),這些化合物對于了解機體的代謝過程均有重要意義第28頁,共35頁，2024年2月25日，星期天31PMRS的臨床應用

肌肉骨骼系統(tǒng)能夠觀察到骨及軟組織腫瘤的磷脂代謝和能量代謝的異常變化,提高臨床對骨及軟組織腫瘤良惡性的鑒別診斷,同時也可以作為一種監(jiān)測惡性骨及軟組織腫瘤綜合治療療效及預后的更好的評估方式,從而對臨床能夠及時評估骨及軟組織腫瘤對放、化療方案的反應,及時更改治療方案提供重要參考價值。第29頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

王立軍，等。骨及軟組織腫瘤的磁共振磷譜研究，中華放射學雜志，2000，34（11）：727-730第30頁,共35頁，2024年2月25日，星期天良性腫瘤波譜：示PME、Pi、PDE均升高,PCr降低0.55惡性腫瘤波譜：示PME、Pi、PDE均升高,PCr降低1.43以良性腫塊的PME/β-ATP之比的平均值的1.8倍作為鑒別良惡性腫塊的標準第31頁,共35頁，2024年2月25日，星期天在肝臟病變的應用

馬騰綜述，肝臟磁共振波譜的研究進展，醫(yī)學影像學雜志，2008，18（5）：562-564

①研究疾病狀態(tài)下磷脂代謝的改變。對于肝臟彌漫性病變?nèi)绮《拘愿窝?、肝硬化、硬化性膽管炎等的研究顯示PME升高②測定肝腫瘤對各種治療有無反應。③觀測藥物、乙醇及其他物質(zhì)對肝代謝的影響及疾病對藥物的敏感性④肝移植方面應用31P-MRS可分析缺血和再灌注對肝代謝的影響,評價不同器官保存液的相對有效性,評價捐獻者肝的生存力以及移植后移植肝的功能。⑤評價肝功能。第32頁,共35頁，2024年2月25日，星期天31PMRS的臨床應用

目前涉及心肌代謝的臨床應用心肌缺血心肌梗死心肌再灌注損