6.MRS譜線判讀及臨床應(yīng)用-馮逢

MRS譜線解讀馮逢，放射科主任醫(yī)師基本概念MRS譜線解讀馮逢，放射科主任醫(yī)師基本概念?Larmorequation0=γB0Nuclearγ(MHz/T)H42.58F40.0531P17.2323Na11.263C10.76磁共振波譜?目前MRS較成熟的技術(shù)01H在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及前列腺的應(yīng)用?需要特殊的線圈及軟件031P在肌肉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用?其他核波譜技術(shù)處于臨床研究階段013C、23Na等處于實驗研究階段0依賴于超高場的MRI系統(tǒng)磁磁共振波譜?磁共振波譜(magneticresonancespectroscopy,MRS)，可以檢測出具有生理及病生理意義的代謝物0在體、直接、無創(chuàng)0MRI：信號的振幅隨時間變化的函數(shù)0MRS：信號的振幅隨頻率分布的函數(shù)不不同原子核的共振ChrisBoeschMDPhD,Miami,2005MRSMRS：虛擬活檢Dr.BrianRoss,HMRI,2004化學(xué)位移位于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)中的氫質(zhì)子，其進動頻率不同這種由于所處的分子結(jié)構(gòu)不同所致的同一原子核進化學(xué)位移位于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)中的氫質(zhì)子，其進動頻率不同這種由于所處的分子結(jié)構(gòu)不同所致的同一原子核進動頻率出現(xiàn)差異的現(xiàn)象被??Approx.447Hz,at3.0-TApprox.224Hz,at1.5-TApprox.74Hz,at0.5-T以“百萬分之”(partspermillion,ppm)來表示時，則化合物之間的頻率差別是恒定的(無場強依賴)MRS譜線H2O譜線的判讀?譜線易讀0信噪比好(SNR)0均勻性好0一致性好SNR通常在頻率域定義為最大代謝物的峰高度除以無信號區(qū)噪聲的振幅的均方根代代謝物的頻率差?水中的氫質(zhì)子在1.5Tesla的磁場條件下其進動頻率是63.9MHz?而長鏈脂肪酸中的氫質(zhì)子在同樣磁場中的進動頻率則是63.9MHz-224Hz?絕對頻率差值難以記憶，實際意義并不直觀 HHOOHHHHHHHHHHHHHHOO11H-MRS譜線移動脂肪0.9~1.3ppm乳酸(Lac)1.33ppmN-乙酰天門冬氨酸(NAA)2.02ppm谷氨酸類化合物復(fù)合峰(Glu+Gln,Glx)2.1~2.4ppm,3.78ppm總肌酸(Cr)3.03ppm總膽堿(Cho)3.22ppm肌醇(mI)3.56ppm???????譜線的基本概念?峰下面積與代謝物濃度譜線的基本概念?峰下面積與代謝物濃度成正比?線寬與化合物的T2*弛豫時間和磁場的均勻度有關(guān)，它決定譜線的頻率分辨率?如果原子核之間存在共價健，其自旋磁矩之間的相互作用形成自旋－自旋耦聯(lián)，則表現(xiàn)為特定形態(tài)的峰 三甲基硅烷基溶液TrimethylsilaneMRS的空間定位技術(shù)?準(zhǔn)確采集感興趣容積(volumeofinterest,VOI)體素內(nèi)的信號，而不被VOI以外的信號污染，是MRS成功的關(guān)鍵前提0單體素技術(shù)0多體素技術(shù)間定位技術(shù)YZXMRSMRS采集技術(shù)?準(zhǔn)確采集感興趣容積(volumeofinterest,VOI)體素內(nèi)的信號，而不被VOI以外的信號污染，是MRS成功的關(guān)鍵前提0單體素技術(shù)0多體素技術(shù)?波譜采集的空間定位欠準(zhǔn)確間定位技術(shù)YZX單體素空間定位技術(shù)通常是應(yīng)用三個互相垂直的層面選擇脈沖，而采集的僅為與三個層面均相交的點(或體素)內(nèi)的回波信號活體影像選擇波譜激勵回波采集模式STEAM點分辨波譜IH-MRS的技術(shù)考慮?IH-MRS的技術(shù)考慮?不同的系統(tǒng)(1.5Tvs3.0T)?不同的序列(PRESSvsSTEAM)?不同的參數(shù)(如TE時間的不同)?所得的譜線均會有差別，代謝物比值亦有所不同TR=1500ms,TE=35ms不同TR時間的譜線TR3000msPRESS:TR=1500ms,TE=35msTR=1500ms,TE=35ms不不同TE時間的譜線回波時間的影響?短回波回波時間的影響?短回波(TE<50ms)+可看到短T2的代謝物，如mI,Glx,+信號強度最高+有已形成的正常值可參考+/-可見脂肪信號-基線易不穩(wěn)LinA,HMRI,2004?長回波(TE>50ms)+基線平穩(wěn)TEms有利于觀察乳酸峰+/-很少有脂肪信號-信號強度弱-丟失所有短T2的代謝物IH-MRS的技術(shù)考慮?開始運用1H-MRS技術(shù)前，應(yīng)充分評價磁共振系統(tǒng)的MRS技術(shù)所能提供的質(zhì)量，根據(jù)所需觀察的代謝物來確定所用的序列及其所有參數(shù)不同位置的譜線灰質(zhì)肌肌體因素的影響?年齡?腦內(nèi)不同部位?體溫?肝、腎參與Cr合成，肝病時Cr下降?糖尿病、腎病、滲透壓異常、移植后、輸液均會影響MRS的結(jié)果?對比劑(Gd-DTPA)沒有影響影影響比值的參數(shù)?序列：明顯影響?TE時間：明顯影響?TR時間：有些影響?NAV：影響較小?體素位置：明顯影響*體素大?。河行┯绊懖煌w素的譜不同體素的譜線NAA：1.73NAA：1.73mI：0.49NAA：1.69mI：0.51NAA：1.72mI：0.46NAA：1.63mI：0.54絕對定量軟件單體素波譜IIH-MRS的定量?絕對定量與相對定量0相對定量：以各代謝物峰的高度或峰下面積的比值來進行定量分析0絕對定量：以內(nèi)源性水或運用獨立的外源性的標(biāo)準(zhǔn)濃度的物質(zhì)作參照進行計算0數(shù)據(jù)后處理需要校正、截趾、過濾、添零填充、傅里葉轉(zhuǎn)換、擬合等步驟0各有各的問題0Voxel：2*2*2cm0采集時間：3’48”0Voxel：10mm*0采集時間：4’20”22D多體素波譜?單體素波譜?單體素波譜0容易實現(xiàn)0成像時間相對短0相對容易克服磁場不均勻的影響0譜線的基線穩(wěn)定0譜線定性分析好選定范圍內(nèi)所有代謝物濃度的總和要考慮部分容積效應(yīng)的影響化學(xué)位移成像集可以獲得較多信息0成像時間長0容易受到磁場不均勻的影響0譜線質(zhì)量常受影響?MRS的偽影?化學(xué)位移偽影—通常只影響單體素采集0化學(xué)位移偏離，發(fā)生在譜線后處理時擬和算法標(biāo)記錯誤0激發(fā)的化學(xué)位移偽影，出現(xiàn)在應(yīng)用選層脈沖或讀出梯度時MRS的偽影?渦電流偽影0常在譜線的1.0~2.0ppm出現(xiàn)一個尖銳的下降MRSMRS的偽影?運動偽影0大部分不易觀察，導(dǎo)致線寬增加，分辨率下降0代謝物在譜線上呈分裂的峰，多見于患者的頭在兩個不同的位置上來回移動0在波譜采集定位后患者頭部移動，導(dǎo)致采集的體素并非設(shè)定的體素MRSMRS的偽影?磁敏感性偽影0是最容易觀察到的MRS偽影，通常出現(xiàn)在3.5~4.0ppm區(qū)域。通常被稱為鬼影(ghost)MRSMRS的偽影?體素外的磁敏感性物質(zhì)的干擾，不僅影響單體素采集也會影響多體素采集IHMRS的臨床應(yīng)用?局灶性病變的定性?IHMRS的臨床應(yīng)用?局灶性病變的定性?代謝性腦病?缺氧腦病(HIE)?癲癇?癡呆?精神疾患的研究大腦膠質(zhì)瘤病57761對疾病進程的監(jiān)測6381o顱內(nèi)腫瘤的定性顱內(nèi)腫瘤的定性?膠質(zhì)瘤的診斷及分級?腫瘤邊界的評價?鑒別原發(fā)腫瘤與轉(zhuǎn)移瘤?鑒別腫瘤與某些感染性病變?膠質(zhì)瘤放療后壞死與復(fù)發(fā)的鑒別脫髓鞘61245腦腦膿腫與囊性腫瘤ChoCrrNAAAcLac+Lip+AANormalAbscessSuccCSF的乳酸監(jiān)測CSF的乳酸監(jiān)測男/20歲，反復(fù)抽搐4年，左側(cè)偏盲1月57820肝性腦病上消化道出血，意識不清AJR:193,September2009肝肝性腦病男/69歲，肝硬化，血氨水平為79μmol/L695557月，喂養(yǎng)后無反應(yīng)CanavanCanavan病?病變起自皮層下白質(zhì)，逐漸向深部白質(zhì)延伸的空泡性白質(zhì)腦病?U纖維早期受累，內(nèi)囊、外囊以及小腦白質(zhì)均受累?MRS示NAA增加–特征性的表現(xiàn)MSA的波譜研究?MSA-Pvs.PD&controls:tNAAtNAA/mImI精神疾患的研究?SARS相關(guān)的創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)1H-MRS研究019例SARS相關(guān)的PTSD患者，(M:F=7:12,平均019例年齡/性別匹配正常對照，(M:F=7:12,平價RSNA2005，F(xiàn)engF，LiXZ，SunFR左側(cè)海馬硬化RLL女/15歲，發(fā)作性抽搐2年69139左側(cè)海馬硬左側(cè)海馬硬化NAA/(Cr+Cho)↓27unilateralHSNAA/(Cr+Cho)=0