磁共振波谱分析及其临床应用
磁共振波谱分析及临床应用
磁共振波谱分析及临床应⽤中西医结合诊疗引领者中西合璧标本兼治同仁济世传承创新祈福⽣命康健百姓祈康中西医结合医院其前⾝为西安同济医院，是由益⽣医学医疗投资集团重点投资，以三甲医院为标准建设的综合型⾮营利性⼆甲医院。
祈康影像中⼼是我院的重点科室之⼀，现拥有磁共振（MRI）两台、其中新装飞利浦Multiva1.5T超导磁共振，西门⼦螺旋CT、韩国原装进⼝DR机、数字胃肠（DGI）、DSA介⼊⾎管减影机、⾼压注射器、⾃动灌肠仪等先进设备，能够满⾜⼴⼤⼈民群众全⾝各系统、各部位各种疾病的摄⽚、造影、MRI检查、CT平扫、增强、⼆维、三维重建及DSA介⼊诊疗。
今年将继续列装双源FLASH螺旋CT⼀台，2019年建成西安市南郊最具实⼒影像中⼼。
磁共振波谱（MR spectroscopy，MRS）是⽬前唯⼀能⽆创伤地探测活体组织化学特性的⽅法。
在许多疾病中，代谢改变先于病理形态改变，⽽MRS对这种代谢改变的潜在敏感性很⾼，故能提供信息以早期检测病变。
磁共振波谱mRS）研究⼈体细胞代谢的病理⽣理改变，⽽常规MRI则是研究⼈体器官组织⼤体形态的病理⽣理改变，但⼆者的物理学基础都是核共振现象。
.⼀、MRS的原理磁共振信号的共振频率由两个因素决定①旋磁⽐r，即原⼦的内在特性②核所处位置的磁场强度。
核所受的磁场主要由外在主磁场（B。
）来诀定，但是核所受的磁场强度也与核外电⼦云及邻近原⼦的原⼦云有关。
电⼦云的作⽤会屏蔽主磁场的作⽤，使着核所受的磁场强度⼩于外加主磁场。
这种由于电⼦云的作⽤所产⽣的磁场差别被称为化学位移。
因此，对于给定的外磁场，不同核所处的化学环境不⼀样，从⽽产⽣共振频率的微⼩差别，导致磁共振谱峰的差别，从⽽识别不同代谢产物及其浓度。
MRS可检测许多重要化合物的浓度，根据这些代谢物含量的多少可以分析组织代谢的改变，1H-MRS可测定 12种脑代谢产物和神经递质的共振峰，N-⼄酸门冬氨酸(NAA)、肌酸（Cr）磷酸肌酸（PCr）胆碱（cho）肌醇（MI）⾕氨酸胺Gln）⾕氨酸盐（Glu)乳酸（Lac）等。
核磁共振波谱分析技术的原理及应用
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一、核磁共振波谱分析技术的基本原理
核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)是一种极其重要的现代仪器分析方法。
该法基于原子核在外磁场中受到磁化，可产生某种频率的振动。
当外加能量与原子核振动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，产生共振吸收信号，这就是核磁共振的基本原理。
核磁共振波谱分析法是1945年由F．Bloch和E．M．Purcell发现的，他们因此获得1952年的诺贝尔物理奖。
如今核磁共振方法的灵敏度已实现了μg级样品的分析，可满足绝大多数
有机样品的分析需要。
在有机结构分析的各种谱学方法中，核磁共振方法给出的结构信息最为准确和严格。
在一张已知结构的核磁共振波谱图上，物质的每个官能团和结构单元均可找到确切对应的吸收峰。
结构比较简单的小分子物质，在获取核磁共振波谱信息后，适当参考其他谱学信息后，即可推测和排列出化学结构式，且有较为准确的结果。
原子核在磁场中发生共振吸收的现象是一种纯物理过程，这个过程的描述涉及许多量子力学和波动力学的原理，以及微波脉冲技术和傅里叶变换的数学方法。
核磁共振波谱分析法应用于物质分析，主要研究分子中不同原子之间的相互联结，由此引起共振频率的位移——化学位移；各原子核之间相互作用产生的偶合裂分；另外产生共振吸收的原子核数目，决定共振吸收峰的强度和峰的积分面积，由此得出分子中各原子以及组成的官能团数目，此即定量分析的依据。
这些是通过积分线来反映的。
因此化学位移、偶合裂分和积分线是核磁共振波谱分析方法中最重要的三个参数。
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完整版磁共振波谱MRS临床应用
MRS 在脑部临床应用技术
? 点分辨波谱法 PRESS ? 选用SV 或 MV ? 选择成像参数 ? 兴趣区的选择定位 ? 自动预扫描：匀场、水抑制 ? 数据采集后处理和分析
序列及扫描参数
? SV, press ? TR 1500 ms ? TE 144/35 ms ? FOV 24 cm ? Voxel size 20
MRS技术及基本原理
? MRS 表示方法
? 在横轴代表化学位移（频率差别），单位百万分子一 （ppm ）
? 纵轴代表信号强度，峰高和峰值下面积反映某种化合物的 存在和化合物的量，与共振原子核的数目成正比。
脑 MRS
如何获得MRS
? 选择成像序列：激励回波法 STEAM 、点分辨波 谱法 PRESS 等
变、代谢性病变等
脑MRS 常见成分
中文名称 脂质 乳酸 乙酰天门冬 谷氨酸 胆碱 肌醇
英文缩写 Lipid Lac NAA Glu/Gln Cr/Pcr Mi/Ins
ppm 位置 0.8-1.3 1.3 2.0 2.1, 2.3, 3.7 3.2 3.6
NAA Cho
Cr
mI
人脑代谢物测定的意义
? 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
? 匀场和水抑制后 : 线宽，头颅小于 10Hz，肝脏小 于20Hz；水抑制大于 95%
MRS 的信噪比
? MRS 的信噪比决定谱 线的质量
? MRS 的信噪比：最大 代谢物的峰高除以无信 号区噪声的平均振幅。 通常大于 3 ，谱线的质 量可以接受。
? N- 乙酰天门冬氨酸(NAA) ：位于波谱2.0ppm 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。
磁共振波谱分析及其临床应用
磁共振波谱分析及其临床应用磁共振波谱分析(MagneticResonanceSpectroscopy,简写为MRS)是一种非侵入性的技术，用于研究特定区域的各种化学物质，如脂质，代谢物等，以此来评估生物样品的特殊状态(如炎症、毒性等)及其变化情况。
它利用磁共振技术来检测和监测生物样品内的信号，分析和提取物质的相关参数，为药物研发、诊断检验、治疗药物等提供新的技术方法。
磁共振波谱分析具有极高的细胞分辨率和空间分辨率，能够检测复杂的生物样品中各种化学成分及其变化。
而传统的化学检测技术，如酶标法和免疫学检测，只能检测特定区域内的单一成分，因此磁共振波谱分析开发出一系列新的研究方法，具有更高的灵敏度、抗干扰性和准确性。
磁共振波谱分析的临床应用非常广泛，主要是用来识别癌症细胞的变化，以便进行治疗。
它可以在早期检测出肿瘤细胞，从而使治疗更有效。
此外，磁共振波谱分析还可以帮助研究使用新药物的效果，以及研究不适用高技术检测的新领域，如心血管病等。
磁共振波谱分析可以在不同疾病中发挥作用，更加精准地评估病情，使治疗更有效。
特别是在针对慢性病的治疗过程中，磁共振波谱分析可以更好地识别病变组织，发现病因，以及评估治疗效果，因而对患者的治疗疗效有很大帮助。
同时，磁共振波谱分析也有许多不足之处。
首先，它的分辨率有限，无法准确识别复杂的混合样品，因而只能检测特定区域的单一物质。
其次，MRS技术仍处于发展阶段，尚未被普及，因而它在临床环境中的应用还不够广泛。
总之，磁共振波谱分析是一种非侵入性、准确、高灵敏度技术，可用于研究特定区域的生物物质的变化，有助于诊断、预防和治疗疾病，在临床诊断领域具有重要的意义。
MRS技术由于其强大的抗干扰性和分辨率，会逐渐发展，成为临床实践中的重要技术手段。
mr 波谱临床应用
mr 波谱临床应用MR波谱（Magnetic Resonance Spectroscopy，简称MR Spectroscopy）是一种基于核磁共振技术的无创成像技术，用于研究生物组织内各种化学成分的浓度和分布。
MR波谱在临床医学领域有着广泛的应用，能够提供更加详细的信息，帮助医生做出准确的诊断和治疗方案。
一、原理及技术特点MR波谱是利用核磁共振技术通过测定生物体内一定体积内各种核磁共振谱信号的相对强度，来确定物质的浓度和组织的代谢状态。
相较于传统的影像学技术如CT、MRI，MR波谱具有以下技术特点：1. 提供更多的生物化学信息：MR波谱可以测定组织内关键代谢产物的浓度，如肌酸、胆碱等，帮助医生评估组织的代谢状态和疾病情况。
2. 非侵入性：MR波谱无需注射造影剂或放射性同位素，对患者无任何伤害，是一种安全的成像技术。
3. 定量化分析：MR波谱能够提供定量化的化学信息，可以精确测定各种代谢物的浓度，有助于疾病的诊断和监测。
二、临床应用1. 脑部疾病诊断：MR波谱在神经科学领域有着重要的应用，可用于脑肿瘤、脑卒中、脑损伤等疾病的早期诊断和监测。
通过检测脑内代谢产物的浓度变化，可以了解病变部位的代谢状态，指导临床治疗。
2. 肝脏疾病评估：MR波谱可以用于评估肝脏脂肪代谢、肝纤维化程度等信息。
通过测定脂肪、葡萄糖等代谢产物的浓度，可以帮助医生了解患者的肝脏状况和代谢状况，进而指导治疗方案。
3. 心肌代谢研究：MR波谱可以用于评估心肌代谢和心功能，了解心肌组织的能量代谢状态。
在心肌梗死、心肌病等心脏疾病中有重要的应用，可以帮助医生评估病情严重程度，指导治疗选择。
4. 肿瘤代谢分析：MR波谱可以用于评估肿瘤组织的代谢状态，如乳腺癌、前列腺癌等肿瘤的代谢活性。
通过测定乳酸、胆碱、丙二醇等代谢物的浓度，可以帮助医生了解肿瘤细胞的代谢特点和生长状态，指导治疗方案的选择。
三、发展趋势随着医学技术的不断进步和MR波谱技术的不断完善，MR波谱在临床医学中的应用前景更加广阔。
磁共振波谱(1H-MRS)临床技术应用
磁共振波谱（1H-MRS）临床技术应用来源：本站原创作者：荣伟良发布时间：2012-07-13在过去的10年里MRS技术及软件逐渐的发展并完善起来，MRS是一种无创性的检查方法，可以提供脑的代谢信息[1、2]，在显示组织的生化特征方面优于传统磁共振成像，由于代谢异常通常早于结构的变化，MRS还可以检测到常规MRI 不能显示的异常。
但在工作中只有选择了合适的MR硬件设备、扫描技术及后处理方法，MRS才能获得准确的结果。
本文的目的旨在探讨MRS的基本技术及影响因素对MRS的影响。
一、材料与方法1.临床资料：本组40例病例，为2007年7月至2008年6月期间在南京医科大学附属常州二院对已确诊或怀疑颅脑病变进行脑MRS成像的患者。
男，25例，女，15例，年龄30～76岁，平均59岁。
2.MRS成像方法：应用Philips 1.5T磁共振扫描仪。
定位方法：点分辨波谱成像（point resolved spectroscopy,PRESS）；MRS 采用单体素波谱采集(SVS )或二维波谱化学位移成像(CSI)。
SVS 采用 PRESS 序列:TR = 2000ms, TE =136ms。
体素大小为2cm ×2cm ×2cm～1cm ×1cm ×1cm。
扫描时间: 4: 56ms。
CSI:TR = 1500ms、TE =136ms，FOV =250，VOI=50 ×50 ×20～50 ×60 ×30。
单体素波谱采样体素定位尽量避开脑脊液，颅骨及液化坏死区。
将体素置于感兴趣区中央部分。
取患者正常对侧相应部位为对照组。
二维波谱采集体素设置除尽量遵循上述原则外，体素应包括实性瘤体部分瘤周水肿区及正常组织。
波谱处理：将得出原始波谱进行高斯、指数倍增（Gauss multiply、exponential multiply），零填充(Zero fill)，傅立叶变换(Fourier transformation ),频率位移较正（frequency correction），相位校正(phasecorrection)，基线校正（baseline correction）。
磁共振波谱分析及其临床应用
磁共振波谱分析及其临床应用磁共振波谱分析（MagneticResonanceSpectroscopy，简称MRS）是一种利用磁共振技术和护理的有效的、安全的、精准的检测方法，可以提供有关脑内代谢活性的重要信息。
在临床医学方面，它为研究神经系统疾病和更好地处理病人提供了新的途径。
由于能够捕捉脑内部分子结构变化的能力，MRS已经在脑部疾病研究、脑发育检测、婴儿健康检测、精神疾病检测、头部损伤诊断、脑梗塞的早期病情识别等领域取得了重要进展。
第一，磁共振波谱分析技术简介。
MRS是指利用特定的磁共振仪器来测量植入体内移动部位（如局部血管或关节空间）的磁共振信号，以及当周围磁场激发后，部位细胞内化学元素在共振条件下释放出的电磁信号，以及从激发谱中提取的特征信号，从而确定元素数量和组分，进而推测细胞和组织特征的一种技术。
MRS可以在实验室和临床中进行，具有良好的灵敏度，可以检测出低于普通化学分析能力的含量，得到准确的测量结果，并具有很好的重现性。
第二，磁共振波谱分析在临床检测和疾病诊断中的应用。
MRS可以捕捉内部分子结构变化，可以检测脑内特定组分的变化，并可以根据感兴趣区域的脑活动有效地检测和评价其中的代谢活性状态。
目前，MRS在神经病学、脑科学和精神病学等领域的应用越来越广泛，已经发展成为一种精准、安全的脑内疾病诊断方法。
例如，MRS在研究阿尔茨海默病方面具有重要作用。
研究发现，病患和正常人之间病灶部位的神经元凋亡和胞质混乱程度差别明显，MRS可以检测患者中克林酸和乙酰丙酸的含量及变化，从而为阿尔茨海默病（Alzheimer disease）的检测和病情评估提供了有价值的依据。
此外，MRS还在研究多发性硬化症（multiple sclerosis）方面取得了重要进展，可以用来检测病灶中的可溶性磷脂酰乙酸的变化，有助于早期发现病灶，从而提高治疗效果。
此外，MRS同样可以在检测和管理神经发育障碍和脑损伤方面发挥重要作用。
研究核磁共振谱分析的原理和应用
研究核磁共振谱分析的原理和应用通过观察光谱线的频率和强度，科学家能够了解分子结构和组成。
虽然有很多不同类型的光谱技术，例如红外光谱和质谱，但是核磁共振（NMR， Nuclear Magnetic Resonance）是最常用和受欢迎的方法之一。
本文将介绍核磁共振谱分析的原理和应用。
什么是核磁共振？核磁共振是一种原子核现象，可用于确定化合物的结构和组成。
它利用了原子核具有旋转，因而带有自旋角动量和磁矩的事实。
如果在核周围施加一个恒定的磁场，核磁矩就会在磁场方向上或反向前进。
这个现象被称为塞曼效应（Zeeman effect）。
如果向样品中放入一个特定频率的电磁辐射，例如射频辐射，核磁矩可以吸收能量，从而跳到一个更高的能级。
当射频辐射停止时，核磁矩与其周围的分子重新发生相互作用并释放其吸收的能量。
这个回到初始状态的过程产生了一个特定频率的辐射，被称为共振信号。
核磁共振谱的产生是一个很微妙的过程，取决于样品的化学环境，例如分子中其他原子的核类型和它们在分子中的位置。
因此，核磁共振谱包含有关化合物结构和组成的重要信息。
核磁共振谱是一种非破坏性的方法，可以测量液态样品、气态样品、溶液、晶体、大分子等多种材料。
怎样收集核磁共振谱？核磁共振谱通常在核磁共振谱仪中进行测量。
要做一次核磁共振谱测量，首先需要准备一个样品。
对于液态或固态样品，通常会将其溶解在溶剂中制成溶液。
溶剂需要与样品相容，并且不会影响信号，例如使用氘代水（D2O），用于大多数蛋白质 NMR 实验。
准备好样品后，必须把样品放到核磁共振谱仪中。
核磁共振谱仪有一个大的磁铁，在里面放着磁性的样品。
磁铁会将样品放置在一个恒定的磁场中。
然后，放入一个射频探头中的核磁共振谱仪会向样品发送一系列的射频脉冲。
当样品吸收能量时，射频探头会接收到来自样品的信号。
这些信号然后在计算机上进行数字化，以生成核磁共振谱。
NMR谱分析的应用核磁共振谱有许多应用。
可以用核磁共振谱来确定化合物的结构和组成，从而有助于人们进行药物开发、能源储存、环境污染监测等研究。
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磁共振波谱分析及其临床应用
磁共振（MagneticResonance，简称MR）是一项利用磁共振信号强度来显示被测物质内部结构和动态特性的技术，是近十年来最迅速发展的医学成像技术。
从最初的原子磁共振成像（Atomic Magnetic Resonance Imaging，简称AMRI），经历了高分辩力磁共振技术（High Resolution Magnetic Resonance Imaging，简称HRMRI）、核磁共振波谱仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer，简称NMR）、类比核磁共振（Analogue NMR）和磁共振波谱分析（Magnetic Resonance Spectral Analysis，简称MRS）等，磁共振技术已成为当今临床实践中医学成像的重要和常用工具。
磁共振波谱分析技术是利用核磁共振测量原理，从样本中提取物质的信息，并将它们转化为比较直观的图象或数字值的一种技术。
它可以用于测量分子结构、微量化合物的含量、分子质量、配位数、活化能、稳定性参数等，是一种重要的化学分析技术。
它与直接光谱法、元素分析法等分析技术相比，最大的优点是可以测得芳香族化合物及其他结构分子的完整空间结构，以及反映分子复杂性等特征，在临床药学领域发挥着重要的作用。
随着磁共振技术的发展，临床应用的范围也不断扩大，现在已经广泛应用于神经学、肿瘤病理学、泌尿外科、放射学、消化内科、内分泌学和关节病学等领域，对诊断和治疗各种疾病都发挥重要作用。
磁共振波谱分析可以用于诊断及治疗心脑血管疾病、脑血管意外、脑肿瘤和实质病变、慢性病等领域。
例如，可以通过磁共振波谱分析来
确定肿瘤的病理性质、准确评估肿瘤的范围，为临床医生制定治疗方案提供重要参考。
此外，磁共振波谱分析技术也用于研究药物的代谢变化，可以确定药物中各种重要组分的含量，及其与疾病病程的关系。
此外，磁共振波谱分析还可以用于检测毒性物质，如化学药品、有毒金属离子和矿物质、致癌物质等，用于食品、环境监测和安全评价。
综上所述，磁共振波谱分析技术具有多方面的应用价值，是当今临床实践中医学成像的重要和常用工具。
未来，随着磁共振技术的不断发展，磁共振波谱分析的应用范围将更广泛，不断地为临床医学提供更大的贡献。