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1、 提供一种对组织化学成份测量的非损伤性方法 Proton MRS测定肿瘤分类 正常组织血管梗塞 测定放射治疗中肿瘤坏死情况 其他核的波谱已经显示出对肿瘤与非肿瘤组织的鉴别能力 磷 MR波谱成像 1 MRS 31P三磷酸腺苷 磷酸肌酸 磷酸一脂 细胞内外PH值1H乳酸盐 N 乙酰基天门冬酸 脂肪13C用13C标记的化合物的代谢产物19F用19F标记的药物代谢产物 细胞内游离Na 14N 15N氨离子 氨基酸23Na细胞内 外Na 的含量39K细胞内 外K 的含量 2 MRS 1H的灵敏度最高 但由于人体内组织级强的水信号 导致频谱中水共振频率两侧其他生化物质微弱信号被淹没 所以31P频谱的研究应
2、用最早 3 P MRS Pi为无机磷酸盐 其化学位移用于指定细胞内PH酸中毒Pi右移 碱中毒Pi左移 二磷酸腺苷 ADP 是z一粒体氧化磷酸化的调节剂 ADP和ATP及Pi一起决定细胞磷酸化的能力 ATP与PCr可供测量样品的能量状态磷酸 脂 PME gn磷酸二脂 PDE 对研究生长迅速的癌变组织有重要意义 PME与细胞代谢状态有关 升高示有恶性肿瘤引起脂膜代谢发生变化 4 P MRS 信号最高的磷酸肌酸 PCr 的磷原子核的峰 它是高能缓冲化合物 由三磷酸腺苷 ATP 的磷核产生 ATP为能量代谢中心媒介 ATP来确定ATP浓度 P在代谢过程中的重要作用有极大作用 5 6 H MRS 做H
3、MRS时必须对水与脂肪抑制 由于水与脂肪的T2短 采用长TE 272ms 时间就可抑制信号 由于水和脂肪的强信号掩盖了频谱中其他代谢物信号 10000倍 7 MRS得到代谢物分布图能反映很多特征 特别在诊断脑胶质瘤 如 新血管形成 细胞增多 核多型性和局部坏死等组织学特征 MRS像提供脑局部区域代谢物量 为制定手术计划 组织切除 提供信息 8 N acetylaspartate NAA N 乙酰基门冬酸2 0ppm NAA仅存在于神经元中 可作为神经元标记 与神经原衰退有关的病变会引起NAA下降 NAA减少示神经元减少或神经元有机能障碍 三甲胺胆碱类 Cho 含胆碱磷酸脂3 2ppm Cho起
4、源于磷脂代谢物 在细胞膜磷酸脂稳定含量增加时 强度发生改变 Cho增加可能因膜损坏或细胞增殖使膜产生变化 H MRS能提供信息 9 H MRS 乳酸盐Lactate与脂类Lipid 1 3ppm 为糖酵解的最终产物 在缺血或缺氧时 氧化代谢不能满足能量需要 其浓度迅速增加 其增加示坏死存在 用于诊断胶质瘤的指标 肌酸化合物 Cr 肌酸3 0ppm 浓度相对稳定一般用于对NAA和Cho强度归一化的内部标准 10 NAA减少 同时Cho和Lactate乳酸盐的增加示恶性神经胶质瘤存在 若三参数都减少 可能脓肿存在 11 12 13 MRS 三十五岁患者在切除神经胶质瘤后的随访检查 T1 Flair
5、示无血液大脑障碍 T2 Flair示信号增加和神经胶质增生一致 T1Naa T2Naa NAA分布 示N actetyl天冬氨酸盐 神经元标记 的减少与不正常T2信号区域有关 T1cho Naa T2cho Naa 胆碱对NAA比率分布 示胆碱的增加与不正常T2信号的地区有关 提示有残留肿瘤存在的可能 14 MRS 一神经胶质瘤患者在外科和放射治疗后 NAA减少和胆碱Choline 乳酸盐和脂质lactateandlipid增加 提示有残留肿瘤 Cho Naa分布这里向NAA比率胆碱的地图被叠加向前T2 Flair T1 Flair和T2FSE像中 胆碱信号大的区域示有完整的大脑血液障碍 15
6、 MRS T1 T2 Flair Naa Cho Naa 16 MRS T1FlairwithCho Naa T2FlairwithCho Naa FSEwithCho Naa 17 Cho Naa MRS 18 Cho Naa MRS 19 20 21 22 23 24 25 26 男40岁健康 感觉左眼睛上方有异物摇动 几天前牙感染中 并已恢复 在诊断时癫痫大发 检查未示异常 脑电图 神经系统正常 CT和MRI示右侧temporoparietal区异常并有水肿 血管造影无异常 可能脑脓肿和肿瘤 由于牙齿感染 病人服用抗痫的和抗菌素 27 T1增扫T2rCBV MTTCholineNAA 2
7、8 胆碱Cho信号增大NAA降低 Cr略微减少 测不出乳酸盐信号 指示大范围肿瘤坏死 脑损害中心部谱的Cho最高 乳酸盐略微增加 诊断 恶性肿瘤 与手术中结论相同 29 30 女43岁 有颞叶癫痫史 CT和MRI示右颞叶枕部增扫有增强区 周围有水肿 手术证实为胶质瘤 IV级 病人进行60Gy总剂量的放射疗法 在肿瘤部份切除后两星期 辐射治疗前四天进行第一次常规MR检查 第二次MRS检查在放射疗结束后二星期 31 异常区的胆碱量比正常区高 rCBV在肿瘤区信号与正常组织相比呈相同或略低 rCBV T2 第二次MR扫描时 32 异常区的胆碱量比正常区高 rCBV在肿瘤区信号与正常组织相比呈相同或略低 rCBV T2 第二次MR扫描时 同前下一层 33 治疗前治疗后 肿瘤正常肿瘤正常 34 治疗前和后的MRS比较治疗前 肿瘤胆碱强度比正常高约250 胆碱大幅增加与NAA的减少示恶性胶质瘤存在 治疗法后 在肿瘤区胆碱量下降 乳酸盐增加 在神经胶质瘤中乳酸盐量增加指示组织坏死 35 单一voxel的肿瘤区域MRS谱 示同样的改变 肿瘤正常肿瘤正常 治疗前治疗后 36 2020 3 27 37
