脑外DWI、MRS临床及原理.ppt
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1、脑外DWI、MRS临床及原理M R S氢质子共振峰氢质子共振峰化学位移(化学位移(Chemical shift)因质子所处的化学环境不同因质子所处的化学环境不同,即核外电子云即核外电子云密度不同密度不同,所受屏蔽作用的强弱不同所受屏蔽作用的强弱不同,而引起相而引起相同质子在同质子在不同化合物不同化合物中吸收信号的位置不同中吸收信号的位置不同。0=B0氢质子共振峰氢质子共振峰 在在1.5T场强下水和脂肪共振频率相差场强下水和脂肪共振频率相差220Hz(化学位移化学位移),但是在这两个峰之间还有多种较低但是在这两个峰之间还有多种较低浓度代谢物形成的共振峰,如浓度代谢物形成的共振峰,如 NAA、Cr
2、、Cho 等,这些代谢物的浓度与水和脂肪相比非常等,这些代谢物的浓度与水和脂肪相比非常低。低。MRS 需要通过匀场抑制水、脂肪的共振峰,需要通过匀场抑制水、脂肪的共振峰,才能使这些微弱的共振峰群得以显示。才能使这些微弱的共振峰群得以显示。MRS的种类的种类l通过特定技术,可以对不同磁性原子核通过特定技术,可以对不同磁性原子核相关的代谢产物进行相关的代谢产物进行MRS分析,目前分析,目前研究较多的是研究较多的是1H、31P、13C、23Na及及19F的的MRS等等脑H-MRS共振峰种类和意义NAANAA-N N-乙酰天乙酰天冬氨酸冬氨酸 N-乙酰基的特征,化学位移位于乙酰基的特征,化学位移位于
3、2.02-2.05ppm,最高峰,最高峰 神经元的一种标志神经元的一种标志,存在于神经元细胞核,存在于神经元细胞核降低降低见于生理源性(婴儿和老年人)和病理源性(肿瘤、缺血见于生理源性(婴儿和老年人)和病理源性(肿瘤、缺血缺氧和梗死、癫痫、感染、脱髓鞘等)。缺氧和梗死、癫痫、感染、脱髓鞘等)。升高升高仅见于海绵状脑白质营养不良病仅见于海绵状脑白质营养不良病神经退 Creatine肌酸l正常磁共振波谱图像第二高峰正常磁共振波谱图像第二高峰l脑组织能量代谢的提示物,峰度相对其它峰稳脑组织能量代谢的提示物,峰度相对其它峰稳 定,常作为波谱分析时的参照物定,常作为波谱分析时的参照物l振动频率见于振动频
4、率见于3.03ppm,附加峰见附加峰见3.94ppm处处Choline胆碱l出现于细胞膜的磷脂代谢中,参与其代谢,反映细胞膜出现于细胞膜的磷脂代谢中,参与其代谢,反映细胞膜 的更新状态的更新状态l脑肿瘤时增高,且常与肿瘤的恶性程度成正比脑肿瘤时增高,且常与肿瘤的恶性程度成正比l振动频率见于振动频率见于3.2ppmMyo-Inositol肌醇l肌醇在肝性脑病、多形胶质母细胞瘤中峰值降低l在胶质增生、高渗状态时增加l振动频率见于3.56ppmLactate乳酸l波峰形态特殊,具有双峰。在波峰形态特殊,具有双峰。在TE时间时间144ms时倒置,时倒置,在在TE时间时间288ms时正向。时正向。l乳酸
5、峰的出现提示脑内无氧糖酵解增加。也提示肿瘤病乳酸峰的出现提示脑内无氧糖酵解增加。也提示肿瘤病变的恶性程度较高。变的恶性程度较高。l振动频率见于振动频率见于1.32ppmLipid脂质l脂质多见于坏死性的脑肿瘤、高度恶性肿瘤脂质多见于坏死性的脑肿瘤、高度恶性肿瘤l与乳酸峰位置接近,可通过改变与乳酸峰位置接近,可通过改变TE时间将二者鉴别开时间将二者鉴别开l振动频率见于振动频率见于0.8、1.2、1.5、6.0ppm 谷氨酸谷氨酸(Glu)和谷胺酰胺(和谷胺酰胺(Gln)Glu 是一种兴奋性神经递质,在线粒体代谢中起作用;是一种兴奋性神经递质,在线粒体代谢中起作用;r 一氨基丁酸是一氨基丁酸是 G
6、lu 的重要产物;的重要产物;Gln 对神经递质的灭活和对神经递质的灭活和调节发挥作用,这两种代谢物可同时发生共振,其波谱用调节发挥作用,这两种代谢物可同时发生共振,其波谱用总和表示,波峰位于总和表示,波峰位于 2.1-2.5ppm 之间。之间。Glu 和和 Gln 升高见于梗死、梗死的恢复期、肝脏疾病等。升高见于梗死、梗死的恢复期、肝脏疾病等。1HMRS检查检查 l采集技术采集技术l点分辨选择波谱(点分辨选择波谱(point-resolved selective spectroscopy,PRESS)技术)技术 l化学位移选择饱和法(化学位移选择饱和法(chemical shift-sele
7、cting saturation,CHESS)年龄的影响5d新生儿与成人脑部肿瘤脑部肿瘤一般情况下,一般情况下,Cho浓度越高,肿瘤恶性程度就越高浓度越高,肿瘤恶性程度就越高乳酸水平也常在恶性程度较高的肿瘤时升高乳酸水平也常在恶性程度较高的肿瘤时升高乳酸和脂质水平在转移瘤中比在星型细胞瘤中更高乳酸和脂质水平在转移瘤中比在星型细胞瘤中更高反Hunters angle星形细胞瘤星形细胞瘤颅内肿瘤颅内肿瘤脑白质正常谱线脑白质正常谱线Hunters angle)室管膜瘤室管膜瘤NAA下降,下降,Cho增高增高/30/30,四肢乏力,反,四肢乏力,反应迟钝应迟钝3 3月月mImI明显升高,提示胶明显升高
8、,提示胶质增生质增生星形细胞瘤级Cho/Cr比值l星形细胞瘤级为2.150.26,l星形细胞瘤级的比值为2.780.09,l星形细胞瘤级的比值为5.400.16,l各组间比较有统计学意义(p=0.043),l提出Cho/Cr比值可作为判定星形细胞瘤恶性度的标记物。利用NAA/Cr、NAA/Cho、Cho/Cr及Lac/Cr比值均可对胶质细胞瘤进行分级,但以NAA/Cho及Cho/Cr反映肿瘤级别比较稳定。脑膜瘤脑膜瘤NAA峰消失,峰消失,Cho峰明显升高,提示脑外肿瘤峰明显升高,提示脑外肿瘤脑膜瘤脑膜瘤转移癌转移癌TR:1000;TE:144;扫描矩阵:扫描矩阵:18*18时间时间:00:04
9、:26预扫描时间:预扫描时间:00:00:47NAA降低,Cho升高女女/30/30岁,头痛岁,头痛1 1月月余余星形细胞瘤星形细胞瘤淋巴瘤淋巴瘤D W I基本概念基本概念l扩散系数扩散系数-Dl表观扩散系数表观扩散系数-ADCl扩散敏感因子扩散敏感因子-bb b 值值b值是一个反应在序列中施加梯度大小的量度值。值是一个反应在序列中施加梯度大小的量度值。b值越大,施加的正反两个梯度的强度就越大,对弥值越大,施加的正反两个梯度的强度就越大,对弥散探测就越敏感。但整个图像的信号就越低,散探测就越敏感。但整个图像的信号就越低,SNR就越差。就越差。b值越小,施加的正反两个梯度的强度就越小,对弥值越小
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