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磁共振波普成像是什么?
「磁共振波普成像」(magnetic resonance spectroscopy, MRS)是利用化学位移现象,测定物质的分子成分的一种检测方法,现在已经被广泛应用于临床检查。
磁共振波普成像有什么用?
磁共振波普可以非侵入性地(不涉及进入身体或皮肤的医学测试)检测与脂肪代谢、氨基酸代谢以及神经递质有关的物质。比如肌酸(Cr)、胆碱(Cho)、谷氨酸和谷氨酰胺(Glu+Gln)、γ-氨基丁酸(GABA)等等。
磁共振波普可以辅助进行医学诊断,已经成为了认识疾病、诊断疾病的有效工具。
磁共振波普成像的局限是什么?
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敏感性差。
在一般的扫描序列中,一些浓度较低的物质很难被检测到,需要特定设计的序列才可以进行采集。 -
对磁场的均匀性要求高。
有些物质的谱线在频率上靠得很近,如果磁场均匀性不好,会进一步导致不同物质的谱线重叠,使分离单种物质变得十分困难。 -
活体能测的物质数量有限。
限制了磁共振波普成像的应用范围。
磁共振波普成像与其他磁共振成像手段有什么不一样吗?
最直观的差异就是两者扫描得到的图像不同。
常规磁共振检查得到的是「解剖图像」或者「功能图像」,在一定程度上能够反映人脑的结构信息;而磁共振波普成像得到的是一条「谱线」。
磁共振波普成像常常是作为常规磁共振成像的有益补充。在某些情况下,常规磁共振成像提供的诊断信息是非特异性的,而磁共振波普成像提供的额外信息可以辅助临床疑似诊断。
磁共振波普成像的原理是什么?
主要通过在谱线上体现不同物质中「氢质子」的含量,来确定物质的含量。
不同的物质是由不同的化学元素构成的,比如氢元素、碳元素、氧元素等。同样是氢元素,在不同的物质中,其周围会存在不同种类的其他元素(就好像我们在家里面的时候,我们身边的是家人,在公司的时候则是同事)。
而不同物质中「氢质子」所处的环境不同,其在频率谱线中对应的频率也不同,被磁共振波普扫描的时候,结果就会位于谱线的不同位置。这就是最常使用的「氢质子磁共振波普成像」方法。
值得注意的是,特定物质中对应的氢元素在谱线中的位置也是特定的。比如说胆碱这种物质在谱线上对应 3.22 ppm 附近的位置,如果我们在谱线上看到 3.22 ppm 上有个峰,就说明胆碱这种物质的存在。
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适应证
磁共振波普成像主要用来检查什么?
目前在临床上,磁共振波普成像主要应用在以下几方面:
- 颅内病变的鉴别诊断。
- 乳腺、前列腺肿瘤的良恶性鉴别辅助诊断。
- 代谢性疾病的诊断与鉴别。
磁共振波普成像可以诊断肿瘤吗?
可以。
一般在常规磁共振或者 CT 检查之后,如果发现有脑肿块,可以进一步采用磁共振波普成像来辅助诊断肿块是否为肿瘤,甚至可以为进一步判定是何种肿瘤提供依据。
临床数据显示,磁共振波普成像的恶性肿瘤、良性肿瘤以及总肿瘤检出率均高于常规磁共振扫描。
磁共振波普成像可以用来检测人的认知能力吗?
不能,但存在一定联系。
磁共振波普可以测量活体代谢物,但不能直接检测认知能力。
不过在一定程度上,人脑中的代谢物水平与认知能力确实有关。尽管无法根据检测到的代谢物水平直接说一个人的认知能力是高是低,但是确实有研究发现,人脑中的代谢物或者神经递质浓度和认知能力有关。
例如,感觉运动区域的 γ- 氨基丁酸水平和触觉辨别能力存在正相关,即 γ- 氨基丁酸水平越高,触觉辨别任务完成得越好;个体的工作记忆能力能够预测纹状体(大脑基底神经节之一)中多巴胺的含量,在工作记忆训练之后,多巴胺的释放会增加等。
禁忌证
磁共振波普成像有辐射吗?
没有。
磁共振波普成像及其他磁共振成像的检测原理类似,都是利用磁场成像(而不是使用 X 射线等)没有放射性,因此都是没有辐射的。
哪些人不适合做磁共振波普成像?
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患有幽闭恐惧症的患者。
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因各种原因体内有如下铁磁性植入物的患者:
- 心脏起搏器(部分新型材料的起搏器可兼容磁共振检查,需咨询医生);
- 手术后动脉夹;
- 人工金属心脏瓣膜;
- 金属假肢、关节以及假牙;
- 胰岛素泵或者神经刺激器。
- 妊娠不足3个月的孕妇。
检查之前须和医生确认自己的具体情况,再遵医嘱是否做检查。
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注意事项
做磁共振波普成像需要注意些什么?
做磁共振波普成像的注意事项和常规磁共振成像类似。主要包括:
- 准时到达,不要迟到。
- 如有禁忌证(详见问题「哪些人不适合做磁共振波普成像?」),提前告知医生。
- 除去身上所有金属物体,包括但不限于手机、手表、耳钉、项链等,有条件的还可以换上检查专用的衣服。
并发症
无。
结果解读
磁共振波普成像的谱线怎么看?
磁共振波普实际上是一种「峰值图」,其中 x 轴以百万分之一(ppm)量级为单位,y 轴为任意单位。x 轴上每个特定位置都对应一种化学物质,而「谱线」表示的是该化学物质的含量。
原始的谱线需要经过进一步的后处理才能得到物质对应的浓度,如下图是采用 lcmodel 软件进行处理之后的结果,可以在右边的列表中看到不同物质的对应浓度(第一列:Conc(浓度))和名称(最后一列:Metabolite(代谢产物))。
我们通过谱线图,可以大致明白各种物质对应的含量,但是背后隐藏的信息还需要专业医护人员来进行诊断,因此我们只需关注报告中的结论性语言即可,如有疑问可进一步咨询医生。
更多信息
无。
参考资料监制:曹梦琪
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[4] Stagg, C., & Rothman, D. L. (2013). Magnetic resonance spectroscopy: tools for neuroscience research and emerging clinical applications: Academic Press.
· 主要检测代谢物、神经递质含量,没有辐射。
· 可用于辅助诊断肿瘤的类型。

