關(guān)鍵詞：磁共振波譜 中樞神經(jīng)系統(tǒng) 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】R445.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-8602（2015）04-0558-02

隨著磁共振影像檢查在臨床工作中不斷地推廣?普及，磁共振功能成像及磁共振波譜分析也在各系統(tǒng)?器官中得到廣泛的研究和應(yīng)用，比于北大醫(yī)院王霄英教授早期就進(jìn)行了磁共振波譜在前列腺疾病診斷的研究和應(yīng)用，磁共振波譜（MRS）是利用磁共振化學(xué)位移現(xiàn)象來測定組成物質(zhì)的分子成分的一種檢測技術(shù)，也是目前唯一可測得活體組織代謝物的化學(xué)成分和含量的檢查方法?MRS可以對多種原子核成像，包括1H?31P?13C?23Na等?其中1H的磁旋比最大，在人體中的含量也最多，產(chǎn)生的MRS信號(hào)最強(qiáng)，且與常規(guī)MRI所用的激發(fā)及接收頻率一致，所以，當(dāng)前臨床常用的是氫質(zhì)子（1H）波譜技術(shù)，其應(yīng)用最為成熟，應(yīng)用最方便，最廣泛?由于1H在不同化合物中的磁共振頻率存在差異，因此它們在MRS的譜線中共振峰的位置也就有所不同，據(jù)此可判斷化合物的性質(zhì)，而共振峰的峰高和面積反映了化合物的濃度，因此還可進(jìn)行定量分析?本文淺析1H-MRS在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS的臨床應(yīng)用體會(huì)?

11H-MRS技術(shù)在CNS的正常譜線

1H-MRS目前可以測定多種腦代謝產(chǎn)物和神經(jīng)遞質(zhì)的共振峰，如N-乙酰天門冬氨酸（NAA）?肌酸（Cr）/磷酸肌酸（PCr）?膽堿復(fù)合物（Cho）?mI?GLx?乳酸（Lac）?移動(dòng)脂肪（Lip）等，其中正常人體大腦組織的1H-MRS有5個(gè)較明顯的共振波譜峰，NAA?Cr/PCr?Cho?mI?GLx?

2 腦代謝物（NAA?Cho ?Cr/PCr?mI?GLx）的信號(hào)特點(diǎn)

2.1NAA在1H-MRS譜線中波峰最高，化學(xué)位移大約2.02ppm，有時(shí)在2.6 ppm處可見，在正常人的大腦內(nèi)濃度接近12.0mmol/L?與蛋白質(zhì)和脂肪合成，維持細(xì)胞內(nèi)陽離子濃度，以及鈉?鉀?鈣等陽離子通過細(xì)胞和維持神經(jīng)膜的興奮度有關(guān)，僅存在于神經(jīng)元內(nèi)，是神經(jīng)元密度和存在的標(biāo)志，一些研究〔1〕報(bào)告，NAA也存在于少突膠質(zhì)細(xì)胞或肥大細(xì)胞中，NAA含量多少反映神經(jīng)元的功能狀況，NAA水平的降低可作為神經(jīng)元丟失或損傷的可靠指標(biāo)，如腫瘤或壞死的進(jìn)程?艾滋病?多發(fā)性硬化及顳葉癲癇等?此外，NAA波峰增高較少見，僅見于海綿狀腦白質(zhì)營養(yǎng)不良?

2.2Cho化學(xué)位移大約3.2 ppm，由磷酸膽堿?甘油磷酸膽堿?磷脂酰膽堿組成，主要是自由膽堿細(xì)胞膜翻轉(zhuǎn)的標(biāo)志物，在腦白質(zhì)中含量高于腦灰質(zhì)，參與細(xì)胞膜的構(gòu)成，是髓鞘形成?細(xì)胞代謝?膠質(zhì)增生和髓鞘脂質(zhì)崩潰降解的指標(biāo)，反映了細(xì)胞膜的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)?Cho波峰升高見于惡性腫瘤?脫髓鞘?炎性病變及其他能導(dǎo)致細(xì)胞膜破壞的各種病變〔2〕?

2.3Cr/PCr化學(xué)位移大約3.03 ppm，和3.96 ppm，由Cr?PCr?γ-氨基丁酸（GABA）?賴氨酸?和谷胱甘肽共同組成，在腦能量代謝減退的情況下增加，在能量代謝增強(qiáng)的情況下降低，是腦細(xì)胞能量依賴系統(tǒng)的標(biāo)志物，在腦灰質(zhì)的含量高于腦白質(zhì)?此代謝物峰值一般較穩(wěn)定，常常作為其他代謝物信號(hào)強(qiáng)度的參照物?隨著腫瘤惡性程度的增加，代謝物的活性增加，而Cr峰降低?

2.4mI化學(xué)位移大約3.56 ppm，，有時(shí)在4.06 ppm，處可見，是腦內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物，參與細(xì)胞滲透壓的調(diào)節(jié)?細(xì)胞內(nèi)第二信使的生成以及肝臟和顱腦的解毒等過程?含量的升高與病灶內(nèi)（尤其是慢性病灶內(nèi)）的膠質(zhì)增生有關(guān)?另外，腦內(nèi)還會(huì)出現(xiàn)乳酸（Lac）?移動(dòng)脂肪（Lip）?丙氨酸（Ala）等?Lac是能量代謝的低能通路，葡萄糖無氧酵解的產(chǎn)物，以及細(xì)胞能量代謝缺乏的指標(biāo)，Lac峰的出現(xiàn)常提示正常細(xì)胞的有氧代謝不能正常進(jìn)行，周圍組織出現(xiàn)缺血?缺氧或者顱內(nèi)腫瘤性病變?

2.5GLx化學(xué)位移大約2.1～2.5 ppm，有時(shí)見于3.5～3.8 ppm，波峰是谷氨酸胺（Gln）谷氨酸鹽（Glu）和GABA的復(fù)合物，Gln和Glu在一系列復(fù)雜的能量代謝中保持著動(dòng)態(tài)的平衡，而在神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中則是獨(dú)立的?Glu是一種興奮性氨基酸，是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA的前體，具有興奮毒性作用，并參與腦內(nèi)氨的解毒，在腦組織缺血缺氧和肝性腦病時(shí)增高，Gln具有滅活和調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的作用，GABA參與一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)制，如精神分裂癥?癲癇等疾病〔3〕?

3中樞神經(jīng)系統(tǒng)常見疾病的1H-MRS表現(xiàn)

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，MRS主要應(yīng)用于腦腫瘤?感染性病變?腦梗死?脫髓鞘病變?神經(jīng)退行性病變?癲癇?缺血缺氧性腦病?神經(jīng)皮膚綜合癥和畸形?顱腦損傷?精神異常等疾病的診斷與鑒別診斷?

3.1 腦腫瘤 1H-MRS是研究腦腫瘤物質(zhì)及能量代謝的有效方法，有助于腦腫瘤的診斷和鑒別診斷，能提供其組織分級(jí)?術(shù)后復(fù)發(fā)?和療效評(píng)價(jià)等信息?腫瘤組織的1H-MRS譜線與正常腦組織有顯著差異〔4〕：MRS主要表現(xiàn)為NAA?Cr峰下降，Cho?Lac?Lip峰升高，其中Cho峰值升高提示膜代謝增加，被認(rèn)為是顱內(nèi)腫瘤最特異的標(biāo)記物，與腫瘤的惡性程度有關(guān)，Cr峰隨腫瘤的惡性程度升高而有降低趨勢，Lip出現(xiàn)于大多數(shù)高級(jí)別的腫瘤中，特別是腫瘤壞死區(qū)或者鄰近壞死區(qū)，Lac峰多見于多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，低級(jí)星形細(xì)胞瘤中出現(xiàn)此峰則提示腫瘤進(jìn)一步惡變的可能，兒童所患腫瘤中則大部分能檢測出Lac?

腦腫瘤的診斷與鑒別診斷：腦膜瘤?轉(zhuǎn)移瘤的1H-MRS顯示NAA和Cr信號(hào)部分或者全部缺失，另外，腦膜瘤的1H-MRS還常見異常丙氨酸（Ala）信號(hào)?轉(zhuǎn)移瘤可見特征性的成對共振峰，由可流動(dòng)脂質(zhì)產(chǎn)生?低度惡性膠質(zhì)瘤Cr信號(hào)峰和正常腦組織大致相同，而其Cho峰值信號(hào)成倍增加，腫瘤內(nèi)還可見小的NAA信號(hào)，這與膠質(zhì)瘤浸潤性生長的特點(diǎn)一致，這說明瘤體內(nèi)仍殘留少量神經(jīng)元?大約50﹪的膠質(zhì)瘤內(nèi)可見Lac信號(hào)，高度惡性膠質(zhì)瘤部分表現(xiàn)為NAA和Cr峰值顯著降低甚至完全缺失，部分表現(xiàn)與低度惡性膠質(zhì)瘤表現(xiàn)相似，出現(xiàn)這種差別的原因是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤結(jié)構(gòu)的不均一性，即實(shí)性部分和壞死成分比例的差異?壞死區(qū)，Cho峰值下降而Lac峰值升高，Lac水平升高提示預(yù)后不良，對制定放療計(jì)劃非常重要?淋巴瘤可能顯示為Cho峰升高并伴Lip峰明顯增高，初級(jí)神經(jīng)外胚層腫瘤典型顯示為mI峰升高，Cho /Cr 和Cho/NAA比率明顯增高，有助于兒童后顱窩腫瘤的術(shù)前鑒別診斷?

腫瘤分級(jí)提示：1H-MRS對腫瘤分級(jí)的精確性高于盲目活檢，在區(qū)別良?惡性腫瘤方面，1H-MRS的敏感性?特異性和準(zhǔn)確性分別為100﹪?86﹪和96﹪?Cho /Cr 和Cho/NAA比率升高，則惡性程度越高，典型的Lip峰見于高度惡性病伴有壞死的腫瘤，但在低度惡性腫瘤中也有可能出現(xiàn)，NAA峰和Cr峰在惡性程度高的腫瘤中峰值降低最明顯，mI/Cr在低度惡性腫瘤中高于高度惡性腫瘤?

評(píng)估腫瘤浸潤和進(jìn)展：1H-MRS能對T2WI或T2-FLAIR上環(huán)繞腫瘤的高信號(hào)區(qū)可能代表血管源性水腫?腫瘤的浸潤和治療所致的異常做出精確的評(píng)價(jià)?連續(xù)的1H-MRS檢查可用于隨診膠質(zhì)瘤的進(jìn)展，腫瘤進(jìn)展以Cho水平的增加（大于45﹪）為特征，未進(jìn)展的腫瘤則Cho水平降低?不變或增高（小于35﹪）?

評(píng)價(jià)治療反應(yīng)：典型放射性壞死見于放療后約6個(gè)月內(nèi)，其特征為Cho峰值降低，Lip 和Lac峰值升高或?yàn)檎５牟ㄗV形式，而Cho峰和Cho/ NAA值的升高則提示腫瘤復(fù)發(fā)，比對比增強(qiáng)顯示的異常表現(xiàn)要早1～2個(gè)月?未放療區(qū)域由于膠質(zhì)增生可有Cho和（或）mI峰值升高，隨診對準(zhǔn)確診斷極其重要?

由于導(dǎo)致各種檢查假陽性和假陰性因素的存在，所以多種檢查手段聯(lián)合應(yīng)用可提高病變診斷的準(zhǔn)確性，1H-MRS聯(lián)合MRI增強(qiáng)掃描用于指導(dǎo)顱內(nèi)腫瘤的手術(shù)中以保證最大程度地切除腫瘤，對于顱內(nèi)腫瘤的外科治療具有重要的價(jià)值?

3.2 感染性病變 腦膿腫：可見琥珀酸鹽峰?醋酸鹽峰，與其他囊性病變具有鑒別意義?NAA?Cho?Cr峰明顯降低或缺失，Lac?Lip?Ala峰升高?腦炎：病灶區(qū)NAA?Cr含量降低，Cho含量增高，伴隨mI增加可提示感染，mI和mI / Cr比率的升高是腦炎中常見的表現(xiàn)?腦內(nèi)結(jié)核瘤：腦內(nèi)結(jié)核瘤1H-MRS表現(xiàn)為僅有Lip峰出現(xiàn)，并伴有無意義的分散頻譜，有助于診斷MRI上不易與其他腫瘤鑒別的結(jié)核球?

3.3 腦梗死 急性期：首先出現(xiàn)的異常是急性腦梗死后12小時(shí)內(nèi)Lac峰值的增高，Lac被認(rèn)為是梗死開始階段最敏感的標(biāo)記物，Lac/ Cr比率與臨床進(jìn)程和最后的梗死面積有更好的相關(guān)性?梗死發(fā)生后30～60分鐘可見NAA峰值下降〔5〕?亞急性和慢性期：隨著梗死的進(jìn)程，Lac峰值每周下降36﹪，直到晚期開始正?；?；慢性期，重現(xiàn)低水平的Lac峰，出現(xiàn)Lip峰，NAA?Cho和Cr峰值隨時(shí)間下降，GLx峰值可升高?

3.4 脫髓鞘病變 1H-MRS可以鑒別反復(fù)發(fā)作型和繼發(fā)進(jìn)展型的多發(fā)性硬化?隨訪病變的進(jìn)程，檢測治療反應(yīng)，NAA/Cr?NAA/ Cho 比率的降低，在白質(zhì)正常的繼發(fā)進(jìn)展型患者中更加明顯?急性和慢性斑塊的鑒別：急性斑塊，Cho峰?Cho/Cr比值升高，Lip峰升高可持續(xù)6個(gè)月，NAA峰下降，NAA/ Cr比值?Cr峰明顯下降，mI?Lac含量常升高，經(jīng)過一段時(shí)間恢復(fù)，部分患者NAA峰幾乎正常；慢性斑塊，Cho峰?Cho/Cr比值有正?；厔荩琇ac?Lip信號(hào)消失，NAA峰和NAA/Cr比值下降是慢性斑塊的特征?

3.5 神經(jīng)退行性疾病 NAA降低可以敏感，準(zhǔn)確的反映Alzherimer病中神經(jīng)元脫失的情況，通常，患者NAA峰值明顯下降，mI水平升高，與癡呆的程度及持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)，大腦灰質(zhì)的NAA/ mI比率可以鑒別Alzherimer病與正常腦組織?

3.6 癲癇 臨床傾向于將NAA/Cho+Cr的比值作為定測和判定異常的標(biāo)志，正常人NAA/Cho+Cr值的下限為0.72，兩側(cè)差值大于9﹪或雙側(cè)較正常對照組明顯降低均為異常，NAA/Cho+Cr的定測敏感性為75﹪～88﹪，準(zhǔn)確率為83﹪～97﹪，特異性達(dá)100﹪，NAA峰值降低，NAA的減少說明癲癇灶內(nèi)神經(jīng)元的缺失，受損或功能活動(dòng)異常；Lac及Lip峰可出現(xiàn)，Cho和Cr 峰值升高反映膠質(zhì)細(xì)胞的增生?此外，1H-MRS還可以用于測定與癲癇活動(dòng)有關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)，GABA?Gln及Glu?

3.7 缺血缺氧性腦病 缺血缺氧性腦病特征性的表現(xiàn)為在1.3 ppm處出現(xiàn)雙峰狀的Lac，常常根據(jù)Lac/ Cr比值的不同將缺血缺氧性腦病進(jìn)行輕度?中度及重度分級(jí)（Lac/ Cr比值小于0.5為輕度，0.5～1.5為中度，大于1.5為重度）NAA?Cr峰值降低，GLx峰值明顯升高，mI波峰升高，Cho峰無明顯變化?

4 除了上述臨床應(yīng)用以外，1H-MRS在腦代謝性疾病?系統(tǒng)性疾病的腦部異常?神經(jīng)皮膚綜合癥和畸形?顱腦外傷的預(yù)后評(píng)估等都具有重要的價(jià)值?隨著MRS研究不斷地深入和廣泛應(yīng)用，以及結(jié)合MRI和MR功能成像，優(yōu)勢互補(bǔ)，將為我們的臨床工作提供更多的幫助?

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