磁共振波谱成像技术（MRS）03：颅内肿块性病变的MRS分析

翁志蓬

祁吉主编的《高级卫生专业技术资格考试指导用书-放射学高级教程》提到：“占位效应”这个词不规范，得采用“肿块效应”，理由是没有与国际接轨！我不是很赞同--亚急性早期脑梗塞描述“有肿块效应”似乎很怪异……
不过“肿块性病变”这个词似乎挺好，可以囊括脑肿瘤、囊肿类病变和脑脓肿，又可以与脑梗塞、脑出血等区分开来。所以本节使用“颅内肿块性病变的MRS分析”这个题目。

翁志蓬

既然是分析MRS谱线，那就不得不了解各种代谢物的意义！上一节所述的代谢物图表内容必须扩充，结果就产生了下面这个图表：

0.9-1.3ppm lip 脂质 正常脑组织中不可见。
脂质的驰豫时间比较短，在短TE（30ms）时波峰较为明显。由细胞膜崩解时脂滴形成，其出现可能早于组织学所能观察到的坏死。升高见于高分级的肿瘤、脓肿、急性炎症、急性卒中等。脑肿瘤内的脂质多见于病灶的凝固性坏死区。

0.9ppm AA 氨基酸 正常脑组织中不可见。
被认为是细菌性脑脓肿的关键标志物。

1.33-1.35ppm Lac 乳酸 正常脑组织中不可见。
乳酸包含两个明显的共振峰，称为“双尖波”。由于J-耦合作用，在较短TE（136、144ms）时表现为倒置双峰，在较长TE（272、288ms）时表现为正向双峰。正常情况下脑中乳酸水平很低，很少被MRS探测到。乳酸在评估缺血和肿瘤组织时扮演重要的角色，常积聚在坏死组织和充满液体囊肿的细胞外环境中。

1.4-1.6ppm Ala 丙氨酸 正常脑组织中不可见。
为糖原酵解产生的丙酮酸盐两个代谢物之一，易为乳酸峰所遮掩。在正常脑内未能测得，只是在脑膜瘤和Leigh综合征中可发现其增高。

1.9ppm Ace 乙酸盐 正常脑组织中不可见。
被认为是感染的重要标记物，可能由细菌产生，但产生的路径并不十分清楚。

2.02ppm NAA N-乙酰天门冬氨酸 正常浓度6.5-9.7mmol，平均7.8mmol。
主要位于成熟神经元和神经突起如轴突内，被公认为神经元的内标志物。在导致神经元损伤和丢失的疾病如脑肿瘤、梗死和退行性变中，NAA的含量会减低。

2.1-2.4ppm GLx 谷氨酸类化合物 正常浓度Glu 10mmol，Gln 5mmol。

2.4ppm Suc 琥珀酸盐 正常脑组织中不可见。
是各种厌氧菌的终产物之一，是厌氧菌感染的标记物。

3.05ppm Cr 肌酸 正常浓度3.4-5.5mmol，平均4.5mmol。
肌酸在脑细胞内通过储存高能磷酸键在ATP和ADP之间充当缓冲剂，在低代谢状态时升高而在高代谢状态时降低，在同一个体脑内不同代谢条件下，Cr的总量是恒定的，因此经常利用Cr作为内标以标准化其它代谢物的信号强度。

3.20ppm Cho 胆碱化合物 正常浓度0.8-1.6mmol，平均1.3mmol。
胆碱参与细胞膜的构成，与细胞膜磷脂代谢有关，并且是神经递质乙酰胆碱（与记忆、认知、情绪等有关）的前体。胆碱浓度增加表明有肿瘤组织或多发性硬化。细胞培养显示星形细胞瘤或少枝胶质细胞Cho含量高于神经细胞。

3.56ppm mI 肌醇 正常浓度2.2-6.8mmol，平均3.8mmol。
肌醇为激素敏感性神经受体的产物，也是磷脂酰肌醇和二磷酸脂酰肌醇的前体物。肌醇作为脑内胶质细胞的标志，在星形细胞中起着调节渗透压的作用，并参与蛋白激酶C的激活。

3.65-3.8ppm Glx 谷氨酸类化合物 正常浓度Glu 10mmol，Gln 5mmol。

3.93ppm Cr 肌酸 正常浓度3.4-5.5mmol，平均4.5mmol。

翁志蓬

颅内肿块性病变MRS谱线的共同特点，是NAA及CR含量减低甚至消失！
对于脑肿瘤来说，还有一个共同特点，是Cho含量升高！
简单解释一下：
通俗地说，所谓肿块就是一大团异常组织。对于中枢神经系统来说，就是非神经细胞！那么很显然的，NAA（N-乙酰天门冬氨酸）及Cr（肌酸）的含量必然会降低甚至消失。
对于脑肿瘤来说，由于细胞分裂活跃，细胞膜转换率和细胞的稠密度增加，所以Cho（胆碱化合物）浓度也就升高了。

翁志蓬

脑脓肿的MRS
1、0.9ppm，AA（氨基酸）
AA只见于化脓性脓肿腔内，而不见于颅内肿瘤伴囊变或坏死性退变，因此，可认为其为脓肿的特异性标记物。
选择中等回波时间（135或144ms），AA峰反转于基线下，从而将其与脂质区分。
2、1.9ppm Ace（乙酸盐）和2.4ppm Suc （琥珀酸盐）
也被认为对脑脓肿与囊性或坏死性肿瘤的鉴别具有特异性，因为它们在这些肿瘤的波谱分析中未曾出现。
3、1.33-1.35ppm Lac 乳酸
Lac是一种非特异性的代谢物，它提示无氧糖酵解过程。它见于大多数囊性病灶。在肿瘤伴囊变或坏死性退变时，波谱分析只检测到Lac和Lip，而在脓肿成分和神经囊尾蚴的波谱分析中，还可见到AA、Ace和Suc。
4、0.9-1.3ppm lip 脂质
Lip信号提示细胞膜破坏所导致的坏死，可见于脓肿、肿瘤和急性脱髓鞘。
5、1.4-1.6ppm Ala 丙氨酸
Ala对脓肿无特异性并常于脑膜瘤中被检出。
6、NAA、Cr和Cho
在脓肿腔内不会发现这几种常见的脑代谢物，除非来自周围实质。
选择合适的治疗方法，Ace和Suc可在一周内消失，而Lac由于巨噬细胞受累可能持续更长时间。

翁志蓬

颅内结核瘤的MRS
在0.9-1.6ppm范围内，出现Lip峰，而脑内所有应正常存在的代谢物缺失。

翁志蓬

脑膜瘤的MRS
脑膜瘤是起源于脑外的肿瘤，其典型波谱表现为NAA缺乏，Cho升高，Cr降低，并在1.47ppm处出现丙氨酸波峰。

翁志蓬

脑转移瘤的MRS
脑转移瘤的MRS表现为Cho明显升高，NAA及Cr下降或消失，Cho/Cr比值升高，可出现Lac峰和Lip峰。

翁志蓬

血管外皮瘤的MRS
血管外皮瘤仅出现Cho峰的升高和出现极小的Lip峰，缺乏Ala和Glx峰。

翁志蓬

淋巴瘤的MRS
Cho峰抬高，NAA峰显著下降及明显的脂质峰提示淋巴瘤。

翁志蓬

胚胎发育不良性神经上皮瘤DNT在MRS成像上Cho和Cr峰接近正常或稍低，而NAA峰降低不明显。