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磁共振波谱精要
神经系统磁共振波谱成像技术 ;概述;MRS (Magnetic resonance spectroscopy)
优点:
无创性
能很好的了解组织器官的代谢情况(可定量分析)
缺点:信噪比及空间分辨率低.精确性差(各类肿瘤波谱间存在一定的重叠)不能严格用于诊断;MRI MRS比较
本质上相同,具有相同的物理原理;不同的是数据的处理和显示方式;
MRI扫描后,一定时域内获得的信号被用于产生一个断面影像,如矢状、横轴和冠状等;
MRS扫描后,一定时域内获得的信号通过快速傅立叶转换(Fourier Transform)产生一个质子成分按频率分布的波谱图;MRI MRS比较
MRI获得的信号是由不同体素内氢核发射的已经在不同的空间方向进行频率和相位编码的信号。
MRS以质和量的方式获取氢原子核化学环境的信息,揭示某部分的质子组成成分。;成像原理;成像原理;带负电荷的电子在原子核周围形成电子云,电子云的作用使得外加磁场对原子核的作用减弱,其作用的大小用屏蔽系数(?)表示,因此被消弱掉的磁场强度为?B0。
这部分磁场( ?B0)与外加磁场方向相反,强度与外加磁场强度(B0)成正比;考虑到电子云的磁屏蔽作用,拉莫方程应修正为: ω= γ(1- ? )B0。
上式显示,即使同一种原子核由于处于不同化合物中的,所受磁屏蔽作用的程度不同(即? 不同),因此将具有不同的共振频率,这就是所谓的化学位移现象(Chemical Shift Phenomenon),也是磁共振波谱成像的基础。;化学位移(chemical shift)频率数值用于表示化合物中各组成成分的原子核共振波峰的位置。
实际应用中,此频率数值并非用其绝对值(Hz,赫兹)表示,而是用一个相对值ppm表示。;生物组织中有磁性的元素约百余种,如1H、13C、19F、23Na、31P等。
人脑研究时代谢物浓度低,需要高SNR(与主场强、接受频带宽及旋磁比)
目前,研究和使用最多的是1H。
1H是磁化率最高的原子核,可以得到较强的信号(即SNR高);
1H占活体组织中原子数的2/3,数量丰富。;除1H外可用于MRS研究的有:;1H MRS活体测定的代谢物分子基团
甲基(CH3-):位于脂肪酸末端、乳酸、NAA、N-乙酰糖蛋白和胆碱;
次甲基(-CH2-):位于脂肪酸、谷氨酸、?-氨基丁酸、肌酸和丙三醇羟基等;
乙醇基(H-C-OH):多位于糖中,如葡萄糖、肌醇;
乙烯基或烃:位于饱和脂肪酸。;临床应用;临床应用;代谢物化学位移;临床应用;Single-voxel volume-selective water-suppressed MRS (TR 1500 TE135 ms, 20mm×20mm×20mm). ;临床应用;control;临床应用;临床应用;脓肿;临床应用;临床应用;临床应用;临床应用;临床应用;临床应用;临床应用;Sturrock A, Laule C, Decolongon J, et al. Magnetic resonance spectroscopy biomarkers in premanifest and early Huntingtondisease. Neurology 2010;75(19):1702–1710.;Oz G,Alger JR,Barker PB,et al.Clinical proton MR spectroscopy in central nervous system disorders.Radiology. 2014 Mar;270(3):658-79.;检查技术;检查技术;检查技术;检查技术;检查技术;检查技术;检查技术;检查技术;检查技术
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