脑磁共振波谱分析ppt下载

这是脑磁共振波谱分析ppt，包括了Introduction，MRS对硬件的要求，MRS基本原理，MRS如何生成，MRS扫描前的若干问题等内容，欢迎点击下载。

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脑磁共振波谱成像MR spectroscopy of the brainkAW红软基地
IntroductionkAW红软基地
Magnetic Resonance  Spectroscopy， MRSkAW红软基地
研究人体能量代谢的病理生理改变，显示组织生化特征kAW红软基地
研究范围：主要中枢神经系统，体部如前列腺，肝脏，乳腺等kAW红软基地
不同波谱：1H、31P、13C、19F、23NakAW红软基地
 1H-MRS应用最广泛kAW红软基地
MRS对硬件的要求kAW红软基地
与MRI不同kAW红软基地
高场强，1.0T以上（通常1.5或3.0T）kAW红软基地
高均匀度，B0的不均匀性必须小于1.0ppmkAW红软基地
不需要梯度线圈，但需要一些空间定位的辅助装置kAW红软基地
不需要成像装置，但需要必要的硬件和软件，显示波谱，计算化学位移频率，测定波峰等kAW红软基地
MRS基本原理kAW红软基地
利用原子核化学位移和原子核自旋耦合裂分现象kAW红软基地
不同化合物的相同原子核，相同的化合物不同原子核之间，由于所处的化学环境不同，其周围磁场强度会有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象称为化学位移（Chemical Shift ），kAW红软基地
不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同原子核之间，共振频率的差别就是MRS的理论基础kAW红软基地
MRS如何生成kAW红软基地
射频脉冲         原子核激励         驰豫kAW红软基地
          信号呈指数衰减（自由感应衰减）kAW红软基地
           傅立叶变换          以振幅与频率的函数曲线显示，即磁共振波谱图kAW红软基地
MRS扫描前的若干问题kAW红软基地
MRS序列选择kAW红软基地
1、激励回波法 (the Stimulated Echo Acquisition Method，  STEAM) kAW红软基地
优点：常使用短TE（35ms）检测代谢物种类多，如脂质、谷氨酰胺和肌醇只有在短TE才能检出 kAW红软基地
缺点：对运动敏感，信噪比低，对匀场和水抑制要求严格，对T2弛豫不敏感kAW红软基地
MRS序列选择kAW红软基地
2、点分辨波谱法  (the Point Resolved Spectroscopy PRESS)kAW红软基地
优点：信噪比高，是激励回波法的2倍 ，可以选择长、短TE（ 144ms or 35ms ），对T2弛豫敏感，对运动不太敏感kAW红软基地
缺点：选择长TE，不易检出短T2物质，如脂质kAW红软基地
MRS检查方法选择kAW红软基地
1、单体素氢质子（Single voxel，SV）MRSkAW红软基地
覆盖范围有限，一次采集只能分析一个区域，适用于局限性病变，后颅窝病变kAW红软基地
采集时间短，一般3~5分钟kAW红软基地
谱线定性分析容易kAW红软基地
单体素—SVkAW红软基地
MRS检查方法选择kAW红软基地
2、多体素氢质子（proton multi-voxel spectroscopy imaging，PMVSI）MRSkAW红软基地
可以同时获取病变侧和未被病变累及的区域，评价病灶的范围大 。kAW红软基地
匀场比较困难，由于多个区域同时获得相同的磁场均匀性。对临近颅骨、鼻窦或后颅窝的病灶，由于磁敏感伪影常常一次匀场不能成功kAW红软基地
采集时间比较长 。kAW红软基地
多体素—MVkAW红软基地
不同TE对波谱的影响（PRESS）kAW红软基地
兴趣区对MRS的影响kAW红软基地
兴趣区大小直接影响波谱曲线的准确性，过小信号相对较低；过大容易受周围组织的干扰，产生部分容积效应。依据病灶大小决定，SV而言，对弥散病变，体素通常为2cm×2cm×2cm，局灶性病变，体素可减小kAW红软基地
兴趣区定位注意：避开血管、血液成分、脑脊液、空气、脂肪、坏死区、金属、钙化区和骨骼。上述区域易产生磁敏感伪影，降低分辨率和敏感性，掩盖代谢物的检出kAW红软基地
兴趣区过小kAW红软基地
颅骨伪影kAW红软基地
匀场和水、脂抑制kAW红软基地
匀场：波谱反映的是局部磁场的瞬间变化，任何导致磁场均匀性发生改变的因素，都可以引起波谱峰增宽或重叠，使MRS信噪比和分辨率降低kAW红软基地
水、脂抑制：水、脂浓度是代谢物的几十倍，几百倍，甚至几千倍，如不抑制，代谢物将被掩盖kAW红软基地
匀场和水抑制后: 半高全宽（FWHM)，头颅小于10Hz，肝脏小于20Hz；水抑制大于95%kAW红软基地
MRS临床应用技术—脑kAW红软基地
点分辨波谱法  PRESSkAW红软基地
选用SV或 MVkAW红软基地
选择成像参数kAW红软基地
兴趣区的选择定位kAW红软基地
自动预扫描：匀场、水抑制kAW红软基地
数据采集后处理和分析kAW红软基地
序列及扫描参数kAW红软基地
SV， PRESSkAW红软基地
TR  1500 mskAW红软基地
TE  144/35 mskAW红软基地
FOV  24 cmkAW红软基地
Voxel size  8cm3kAW红软基地
NEX  8kAW红软基地
Scan time  3 min 40skAW红软基地
自动预扫描后获得的参数：kAW红软基地
半高全宽小于10HzkAW红软基地
水抑制大于95%kAW红软基地
波谱评价kAW红软基地
具有诊断质量的波谱应有平直的基线和明确的窄峰。kAW红软基地
波谱检查不成功或出现非诊断性波谱的原因kAW红软基地
患者不能配合kAW红软基地
匀场不成功kAW红软基地
病灶存在大量的坏死、血液成分、钙化和黑色素kAW红软基地
手术金属夹产生磁化率伪影kAW红软基地
甘露醇治疗后会在3.8ppm出现波峰kAW红软基地
类固醇类药物治疗后影响代谢物的水平kAW红软基地
MRS的主要代谢物及其意义kAW红软基地
N-乙酰天门冬氨酸(NAA)kAW红软基地
位于波谱2.02-2.05ppm处，主要位于成熟神经元内，是神经元的内标记物，是正常波谱中最大的峰。kAW红软基地
NAA下降见于神经元损害，包括缺血、创伤、感染、肿瘤等，脑外肿瘤无NAA峰kAW红软基地
NAA升高少见，Cavana病，发育中的儿童，轴索恢复时可升高。kAW红软基地
肌酸(Cr/Pcr)kAW红软基地
位于波谱3.03ppm、 3.94ppm（PCr ）附近;此峰由肌酸、磷酸肌酸、-氨基丁酸、赖氨酸和谷胱甘肽共同组成；是脑细胞能量代谢的提示物，在低代谢状态下增加，而在高代谢状态下减低；一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照物；正常脑波谱中， Cr是第二高波峰kAW红软基地
Cr/Pcr升高：创伤，高渗状态kAW红软基地
Cr/Pcr降低：缺氧，中风，肿瘤kAW红软基地
胆碱(Cho)kAW红软基地
波峰位于3.20ppm处；由磷酸胆碱、磷酸甘油胆碱、磷脂酰胆碱组成，反映脑内的总胆碱量；是细胞膜磷脂代谢的成份之一，是细胞膜转换的标记物，反映了细胞膜的运转，和细胞的增殖，Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志。 kAW红软基地
Cho升高：肿瘤，急性脱髓鞘疾病，炎症、慢性缺氧等 kAW红软基地
Cho降低：中风，肝性脑病kAW红软基地
Cho峰是评价脑肿瘤的重要共振峰之一，肿瘤快速的细胞分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快，Cho峰增高kAW红软基地
肌醇（mI）kAW红软基地
波峰的位置3.56ppm和4.06ppm处，胶质细胞的标记物，是最重要的渗透压或细胞容积的调节剂kAW红软基地
mI 升高，新生儿，低级别的胶质瘤，慢性病灶胶质增生kAW红软基地
mI降低：慢性肝病，梗死，恶性肿瘤kAW红软基地
乳酸(Lac)kAW红软基地
位于1.32ppm，次峰4.1ppm，由两个共振峰组成，称为双重线；TE为144ms时反转向下；正常情况下检测不到Lac峰。此峰出现说明细胞内有氧呼吸被抑制，无氧糖酵解过程加强 kAW红软基地
出现乳酸峰：见于脑肿瘤、脓肿、囊肿、梗塞及炎症，线粒体异常kAW红软基地
脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高kAW红软基地
脂质（ Lip）kAW红软基地
波峰位于0.8~1.33ppm之间，共振频率与Lac相似，可以遮蔽Lac峰；脂质、谷氨酰胺和肌醇只有在短TE才能检出kAW红软基地
Lip增高，提示髓鞘的坏死和／或中断。见于坏死肿瘤，炎症，急性中风，多发性硬化急性期kAW红软基地
谷氨酸和谷氨酰胺（Glx）kAW红软基地
位于2.1-2.55 ppm，3.76ppm； 谷氨酸是一种兴奋性神经递质，主要的氨摄取途径；谷氨酰胺参与神经递质的灭活和调节活动kAW红软基地
Glx升高：肝性脑病，缺氧性脑病kAW红软基地
丙氨酸（Ala）kAW红软基地
位于1.3-1.44 ppm，常被Lac和Lip峰所遮盖，其功能尚不肯定kAW红软基地
升高：脑膜瘤，脑囊虫kAW红软基地
波谱结果分析kAW红软基地
（1）病灶与正常侧对比kAW红软基地
注意病灶区与对侧非病变区对称采集，便于对比kAW红软基地
两次采集必须采用同样的技术和方案，保持可比性kAW红软基地
假阴性：由于部分容积效应，体积较小的病灶 可能表现为正常kAW红软基地
（2）比例因素和对比剂kAW红软基地
比例因素（病理掩盖）：当一种代谢物占优势时，其他代谢物由于比例的原因，显示为很小的波峰，这并不意味着其他代谢物浓度低，而是由于某种代谢物的病理性增加kAW红软基地
对比剂的影响：对比剂的注射不影响整个波谱的解释，但可能会影响个别峰的面积kAW红软基地
（3）区域变化kAW红软基地
１  NAA: 海马＜皮质及皮质下，小脑＜其他kAW红软基地
２  Cr:     灰质＞白质（２０％左右）kAW红软基地
 3   Cho：白质＞灰质，在桥脑浓度＞其他部位kAW红软基地
４  基底节区：NAA/Cr和mI/Cr比率较低，  Cho/Cr比率较高kAW红软基地
（4）年龄变化kAW红软基地
 新生儿：NAA 及NAA/Cr 比率逐渐增加，   提示出生后神经元逐渐成熟kAW红软基地
    ＜8月：Cho和 mI水平明显升高kAW红软基地
    8月至2岁：波谱逐渐趋于正常化kAW红软基地
     2岁后与成人基本一致kAW红软基地
老年人： NAA 及NAA/Cr 比率减低，提示神经元数目减少或生存能力减低。kAW红软基地
    Cho和 Cho/Cr比率升高， 提示细胞膜退变加剧和胶质细胞数目增加kAW红软基地
新生儿kAW红软基地
颅内常见临床疾病的1H MRS表现kAW红软基地
脑肿瘤kAW红软基地
脑肿瘤kAW红软基地
脑肿瘤kAW红软基地
鞍区肿瘤kAW红软基地
脑膜瘤kAW红软基地
鼻咽癌颅内侵犯kAW红软基地
脑梗死kAW红软基地
急性期脑梗塞kAW红软基地
腔隙性脑梗塞kAW红软基地
脑梗塞—慢性期kAW红软基地
感染性病变kAW红软基地
脑脓肿kAW红软基地
脑炎kAW红软基地
脑炎kAW红软基地
脱髓鞘性病变kAW红软基地
脱髓鞘病变kAW红软基地
代谢性疾病kAW红软基地
线粒体脑病kAW红软基地
癫痫kAW红软基地
颅内常见病变的代谢物特征kAW红软基地
疾病    NAA   Cr   Cho   Lac    Lip        aakAW红软基地
肿瘤                        -        -        -kAW红软基地
脓肿                                    kAW红软基地
梗死            -       -                      -kAW红软基地
MS                           -         -        -kAW红软基地
癫痫                          -         -        kAW红软基地

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