磁共振波谱成像（MRSI）是产生磁共振波谱（MRS）的一种MR技术，它的基础是化学位移。波谱是一定频率范围内的信号强度组合，它显示不同化合物之间的化学位移或频率差异。这种化学位移由特定原子核周围的电子云屏蔽所致，后者导致在同一外磁场中不同物质的原子核磁矩经受不同的局部场强和共振频率。化学位移的大小以频率度量（单位：ppm）。由于氢质子在人体组织中自然分布广，且旋磁比高，MRS信号最好，获得氢质子MRS（1H－MRS）与常规MRI所需的硬件相同，故1H－MRS在临床应用较多。表10列出人脑组织的氢质子MRS谱线与临床意义。MRI系统采用特别装置时，也可通过MRSI检测磷、氟、碳、钠等元素。
表10 脑部氢质子MRS谱线中常见的代谢物及意义
MRS有两种扫描方式。通常都需要在常规MRI的解剖图像选择特定的区域进行空间定位。单体素MRS检查需要在3个相互垂直的层面确定一个适当大小的采集范围（兴趣区），扫描序列可选择STEAM或PRESS。多体素MRS检查通过K空间编码，可提供多个体素的波谱信息，但是，扫描时间较长，采集的原始信号数据需经在工作站后处理，才能显示可辨认的谱线。MRS的作用包括：①结合MRI所见，辅助诊断疾病；②明确病变部位（以多体素MRS为佳），指导活检；③根据代谢物指标，制定合理的治疗计划；④临床治疗后监测病变反应；⑤评估病人预后。
在临床应用方面，目前MRS主要用于评估卒中、代谢性疾病以及肿瘤诊断与分期，尤其在脑组织、乳腺和前列腺。通过在MRS观察、比较各种化合物对应的谱线（共振峰）高低和峰下面积大小，就可测算它们的相对含量，从而评价局部组织的代谢状态和疾病进程。以脑肿瘤MRS表现为例，NAA下降提示存在肿瘤细胞浸润或神经元破坏，Cho升高提示肿瘤生长，Lac显现提示无氧状态，Lip升高提示肿瘤坏死。
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