赵小话
山东省寿光市人民医院 262700
摘要：磁共振的技术进步已经取得了解剖结构的高分辨率成像，并且提供了评价组织的生理和功能的方法。磁共振成像提供了无创、无辐射的研究人类大脑生理学的方式。利用这些新的成像方法，我们可以对疾病作出更具体的诊断，以及预测和评估疾病治疗后的反应。本文对磁共振较新的技术DWI、MRS、SWI在中枢神经系统疾病中的应用作一综述。
关键词：磁共振成像；弥散加权成像；磁共振波普；磁敏感加权成像
神经影像学已经从单纯提供组织解剖信息发展到提供组织的病理生理变化，整合了功能、血液动力学、代谢、细胞、和细胞结构的改建。神经影像学已经发展成为一个综合性的诊断工具，在疾病诊断，监测和评估疗效和患者的预后方面发挥了重要作用。本文就磁共振较新的技术DWI、MRS、SWI在中枢神经系统疾病中的应用作一综述。
1弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）
1.1DWI基本原理：DWI是在分子水平上无创地反映活体组织中水分子的微观扩散运动，是目前唯一能够检测活体内水分子弥散运动的功能性成像。水分子在敏感梯度场方向上扩散越自由，则组织的信号衰减越明显。反之，在 DWI 上组织的信号衰减越明显则提示其中的水分子在梯度场方向上扩散越自由。DWI 通过测量施加扩散敏感梯度场前后组织发生的信号强度变化，来检测组织中水分子扩散状态（自由度及方向），后者可间接反映组织微观结构特点及其变化。组织含水量丰富、微循环灌注水平较高及细胞外间隙较大者，弥散受限程度较轻，ADC值较高，DWI信号较低；细胞密度大而细胞外间隙少，水分弥散受限，ADC值降低，DWI信号较高。
1.2DWI临床应用：DWI的弥散敏感度用b值来表示，b值的选择可以影响ADC值的大小、准确性及DWI的图像质量。在使用较小b值时，DWI图像质量较好，图像变形及伪影较少，但ADC值的准确性较差，且受到组织微循环灌注的影响较大。而使用较大b值时，ADC值测量更为准确，但DWI图像质量较差。较高b值时，能获得更多的不同于b=l000 s ／mm 的组织弥散信息，为肿瘤评级、鉴别肿瘤坏死与复发、在肿瘤放疗、化疗早期前瞻性评价治疗效果等方面提供了新的观测指标。
在较小b值时，脑组织的弥散信号强度与b值呈直线关系，直线的斜率即为表观弥散系数，当弥散因子b>1000s／m m时，脑组织的信号强度与b值偏离了直线关系，呈现曲线关系。用经典的单指数模型解释将不再合理，需要双指数模型来解释。最近研究发现活体脑内水信号的衰减和快的ADC和慢的ADC相关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆快、慢两种弥散成分分别代表细胞外水和细胞内水，但其生理基础尚需进一步研究。Robert V等对100 s/mm2-5000 s/mm216 个b值进行研究，在成人和新生儿脑内皮层灰质和内囊作ADC值的衰减曲线，发现新生儿ADC衰减曲线中快ADC成分比成人相应区域的高。非指数表现说明弥散受限制的过程和或细胞内或细胞间水的区分。双指数模型能更好的拟合高b值时图像信号强度，从不同角度提供大脑的弥散信息，为我们探讨大脑弥散信息提供了新的视角和方法。
DWI的另一个应用是扩散张量成像（diffusion tensor iImaging，DTI）的各向异性（fractional anisotropy，FA）图。扩散张量成像是基于各向同性和各向异性扩散的概念，显示活体内脑白质纤维束。在脑白质中，自由水分子运动在三个方向上是不同的，表现为各向异性。白质周围髓鞘阻碍水分子运动，导致水分子运动沿着纤维束方向更容易，垂直于纤维束方向水分子运动受限。这样可以描绘出脑白质纤维束。所以DTI可以显示肿瘤和白质纤维束的关系，帮助指导外科手术方案的选择，确定肿瘤的切除范围。但是FA图和脑肿瘤附近白质束状态缺乏直接的组织学相关性。
2磁共振波普成像（Magnetic resonance spectroscopy，MRS）
MRS是迄今为止唯一能进行活体组织代谢定量分析的无创检测手段，根据不同化合物在强磁场作用下所产生化学位移不同，对机体内多种不同化合物进行相对定量分析。
2.1磁共振波谱的基本原理：磁共振信号的共振频率是由原子核本身的特性及其所处磁场的强度决定的。由于电子云会屏蔽部分外加磁场的作用，使得在给定的外加磁场作用下，同一种磁性原子核如果处于不同的分子中，由于分子化学结构的不同，电子云对磁性原子核的磁屏蔽作用的大小也存在差别，因而将表现出其进动频率的差别。这种由于所处的分子结构不同造成同一磁性原子核进动频率差异的现象被称为化学位移现象。其中利用1H 原子核的磁共振波谱称为质谱。MRS 主要通过射频脉冲激励被检物质的原子核，并将磁共振信号经过转换，在化合物固有频率的位置上显示出波峰。
1H-MRS 分为单体素和多体素两种，临床上各有优缺点。多体素波谱可以对肿瘤及其周围组织连续测量，有可能勾画出肿瘤实质、周边侵犯及水肿重叠部分及病理意义上的单纯水肿三者的界限，但技术复杂，所需时间长。单体素技术要求体素的定位要合适，体素大小的选择也很重要，体素太小波谱质量差，体素太大易产生部分容积效应。
磁共振波谱根据不同的化学位移或共振频率区别各种代谢产物，如N-乙酰天冬氨酸（NAA）、Cho（胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱）、Cr（磷酸肌酸和肌酸）、肌醇（mI）、乳酸（Lac）、脂质（Lip）等。通过比较这些代谢产物的浓度，临床医生可以揭示疾病的病理。
2.2MRS的临床应用。MRS作为无创伤性地研究人体器官组织代谢及生化改变，进行化合物定量分析的唯一方法，广泛用于肿瘤、脑代谢性疾病、Alzherimer病、感染性疾病、癫痫、脑缺血和脑梗塞、脑外伤的预后以及艾滋病的临床和基础研究中，还可以评价脑发育成熟度。特别是对于信号混杂的肿瘤，MRS可以提供更细节更特异的信息。目前外科活检仍是诊断肿瘤类型和分级的金标准，但定位于最适当的区域较困难。分析活检组织的组织学与相同位置术前活体MRS，提示活检定位于MRS异常最明显的区域（Cho最大和NAA最小）可提高诊断准确性。
3小结
MR成像技术的巨大进步和广泛的临床应用，已成为中枢神经系统疾病诊断的重要组成部分。中枢神经系统成像从形态学成像发展到功能、分子成像，使我们可以无创伤、无辐射的认识肿瘤的生理病理变化。同时这些新技术的应用还需要大量的临床试验验证。结合MR不同序列，神经放射学家在术前可以作出更准确的诊断，为临床提供更多有意义的信息。
参考文献：
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论文作者:赵小话
论文发表刊物:《健康世界》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/10/28
标签：磁共振论文; 组织论文; 肿瘤论文; 白质论文; 信号论文; 原子核论文; 活体论文; 《健康世界》2015年3期供稿论文;