磁共振波谱（MRS）成像技术作为一种无创的功能影像学方法，广泛应用于临床多领域的研究，包括当今研究热点临床肿瘤诊断和疗效评价。现以MRS技术中最常用的氢质子波谱（1H-MRS）为对象，由成像原理、检测意义入手，就1H-MRS技术在肿瘤诊疗研究中的新进展作一综述，以客观评估该技术在临床肿瘤诊断和疗效评价中的应用。
引用本文： 张晗媚, 甘奇, 宋彬, 邬颖华. 磁共振氢波谱技术在肿瘤临床诊疗研究中的进展. 华西医学, 2014, 29(12): 2387-2390. doi: 10.7507/1002-0179.20140722 复制
磁共振波谱（MRS）成像技术作为一种无创的功能及代谢成像，广泛应用于临床多领域的研究，其独特的诊断优势和临床价值逐渐展示和得到认可。近年来，该项技术逐渐应用于临床肿瘤诊断和疗效评价的研究，其在脑部肿瘤诊疗中的应用日渐成熟，价值明确，但在腹盆部肿瘤的诊疗研究中，由于受多种因素和条件的影响，MRS的临床价值面临诸多挑战。现就其常用的氢质子波谱（1H-MRS）技术在肿瘤诊疗研究中的新进展综述如下。
1 1H-MRS波谱成像及检测的意义
MRS技术是利用体内含奇数质子的原子核自身磁性及外加磁场的作用使其磁化及振动，产生磁共振信号，再经傅立叶公式转换成频率（波谱）作为诊断手段的检查方法[1]。该技术在常规MRI技术基础上发展起来，能从分子水平反映生物体内或人体内病变的信息。初期，MRS主要应用于实验动物模型的毒物学分析；而后应用于人体内源性代谢物的改变分析（血浆、尿等）和组织提取物的分析；在模拟人类重要疾病如肿瘤的诊断模型中，该技术得到发展[2]。常规MRI只有在组织器官发生形态学改变时才能检测到病变，而疾病早期的生物化学和代谢改变往往先于形态学变化出现。MRS技术是应用组织、细胞分子及代谢水平的成像来显示病变存在，提高了疾病MRI诊断的特异性和敏感性，对疾病早期诊断和疗效评价有重要意义。
1H-MRS成像利用人体内氢质子丰度颇高，不同部位其代谢物的波谱曲线不同，从而反映组织、细胞的代谢和功能特点[3, 4]。1H-MRS能够测量的代谢产物主要有如下几种：乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱、脂质、乳酸、肌酸和枸橼酸盐（Cit）等。其中，NAA是神经元功能的特异性指示剂，公认的反映神经元数目与完整性的指标，脑肿瘤中NAA表达降低，说明神经元退化中神经元的丢失[5]。由于促使NAA合成的酶主要在线粒体中，因此NAA的含量也间接反映了线粒体的功能[6]。胆碱是反映肿瘤细胞增殖的重要指标，其参与细胞膜的合成与降解，可反映细胞膜的完整性及细胞密度。前列腺癌和脑肿瘤中胆碱增多的意义已成为临床共识。胆碱与NAA比值（Cho/NAA）也常被用作癌症的生物学标志[5]。脂质反映细胞的坏死和细胞膜的破坏。乳酸为厌氧代谢的终产物，是无氧酵解的产物。生理状态下，脑组织中乳酸含量极少以至于波谱上基本不显示，因此波谱上乳酸峰的显示暗示病理状态的存在，如脑缺血、缺氧等。Kim等[7]对肾脏肿瘤患者行1H-MRS检查发现高级别肿瘤（TNM分期）存在乳酸峰，这与肿瘤多发坏死灶存在有良好的关联性。肌酸主要反映细胞的能量代谢和渗透平衡，总肌酸峰是肌酸与磷酸肌酸峰共振重叠而形成的，总肌酸峰在正常脑组织中非常稳定，代表肌酸和磷酸肌酸保持着化学平衡[8]。Cit为腺体组织分泌产生，正常前列腺组织内含高浓度Cit，其浓度变化可提示前列腺不同病变的存在[9]。MRS通过活体探测前列腺组织Cit的变化，无创性地鉴别前列腺癌、前列腺增生及正常前列腺组织[10]。
总之，1H-MRS通过多种代谢产物的检测，反映生理、病理状态下组织、细胞代谢的改变，成为无创性反映组织化学成分变化的诊断工具。
2 1H-MRS与肿瘤的诊断
2.1 脑胶质瘤
胶质瘤是脑内最常见的原发肿瘤，常规MRI病变早期占位效应通常不明显，仅能发现弥漫性脑水肿、脑室缩小、脑沟变平，中线结构常无移位；增强检查病灶区域通常无明显强化。而1H-MRS通过神经元定量分析，对脑胶质瘤的诊断意义重大。典型胶质瘤的1H-MRS表现为胆碱明显升高，NAA明显下降，肌酸中度下降。恶性度高的胶质瘤还可见乳酸和脂质峰[11]。大量研究表明，脑肿瘤中胆碱与肌酸比值（Cho/Cr）和Cho/NAA上升，高于正常脑组织[12, 13]，多数学者认为这是由于神经元细胞被异常增生的胶质细胞所取代而造成的NAA降低，以及肿瘤细胞增生引起的胆碱上升所致[13]。1H-MRS的这种表现已被临床用于鉴别诊断及预后标准的建立。
胶质瘤的不同级别对临床过程、治疗方案、预后都有很大影响。较多研究发现Cho/NAA、Cho/Cr反映肿瘤的级别较稳定，可对肿瘤恶性度进行分级。有学者认为Cho/Cr临界值2.33在鉴别低级与间变性少突胶质瘤的准确性较高[11]。Bendszus等[14]研究表明Cho/Cr和Cho/NAA上升的程度有助于星形细胞瘤的分级，在低级别病变中，由于NAA相对高水平而胆碱低水平，导致Cho/NAA上升最高达1.3；而间变的病灶则有明显的升高（最少为2.5）；在Ⅳ级肿瘤甚至可达8.9；因此具有最大Cho/NAA上升区域，成为评价病变级别的依据和穿刺活体组织检查（活检）的目标区。另外肿瘤中脂质的出现也提示病变恶性；乳酸出现则提示肿瘤预后不良。De Carvalho Neto等[15]研究发现高级别胶质瘤肌酸降低较明显，取正常侧肌酸作内对照更能客观反映肿瘤级别。较高级别胶质瘤与隐匿、单发的脑转移瘤影像表现相似，常规MRI很难鉴别。1H-MRS上脂质峰高耸是转移瘤的突出特点，其NAA、肌酸测不到，胆碱却明显增高。而瘤内肌酸、肌醇明显则提示胶质瘤。胶质瘤周边区（一般2 cm范围内）仍有肿瘤细胞生长，可见病理性波谱，而转移瘤则无此特点[16]。因此，1H-MRS在脑胶质瘤诊断、鉴别诊断的价值较大。
2.2 肝癌
肝癌是我国发病率高、预后较差的恶性肿瘤之一，其早期诊断和疗效的评估具有重要的临床意义。陈鹏等[17]对健康志愿者（对照组）、肝硬化和肝硬化后肝癌患者进行1H-MRS研究，发现3个研究组脂质峰高的差异有统计学意义，两两比较对照组与肝癌组的脂质峰高的差异有统计学意义。3组人群胆碱峰高、胆碱与脂质比值（Cho/Lip），两两比较差异均有统计学意义。但是胆碱峰以及胆碱含量增高并非肝恶性肿瘤的特异表现，肝脂肪变性也会影响胆碱峰的显示。1H-MRS无创性反映肝脏的代谢变化，为肝细胞癌、肝硬化再生结节的诊断与鉴别提供了良好信息。
Kuo等[18]研究了43例患者（10例无病理诊断被排除，其余33例中，有21例肝细胞癌，2例血管肉瘤，1例淋巴瘤，9例血管瘤）和8例健康志愿者的1H-MRS。结果显示良恶性肿瘤的Cho/Lip值差异有统计学意义，恶性肿瘤Cho/Lip值升高；1H-MRS技术成功率达90%。颜荣华等[19]研究显示，肝癌的实质、瘤周与邻近正常肝组织内各代谢物波峰有差别，说明该技术可以同时反映3个不同部位的代谢状态，对勾画肿瘤实体和瘤周侵犯具有一定意义，有助于在常规影像学上可见的肿瘤周围侵犯出现之前提早发现周围组织内部分化合物和代谢产物的异常。
2.3 肾癌
肾脏肿瘤以恶性居多，其早期诊断和鉴别诊断具有重要的临床价值。Lassel等[20]在Meta分析中称目前有24.4%～32.5%的肾部分切除术及43.0%的全肾切除术后的病灶被证实为良性（嗜酸性细胞瘤、血管平滑肌脂肪瘤、复杂囊肿等）；Corcoran等[21]在一篇大规模综述中指出有10.0%～30.0%的肾脏肿瘤均为良性（肿瘤未分大小）。目前越来越多的研究聚焦在如何提高肾脏良恶性肿瘤鉴别诊断的准确率上[22, 23]。活体MRS成像能够成功地区分良恶性肾脏病变，我们将避免不必要的活检和手术。
Kim等[7]以正常肾为对照组，应用1H-MRS对活检证实后的肾细胞癌进行研究，探测到肿瘤内的代谢物有山梨醇、三甲胺、氨基酸、脂质、乳酸等，对照组与不同TNM分期的肾细胞癌谱线均有差别。T3级别以上的肾细胞癌可探测到乳酸峰，而T1、T2级别的肾细胞癌则未探测到乳酸峰，这与术后病理检查发现肿瘤存在多发坏死灶有良好的关联性。蒋涛等[24]采用比较体内和体外脂质复合物和胆碱复合物的相对量的方式实施了良性嗜酸细胞瘤和低度恶性、高度恶性肾透明细胞癌在1.5 T MRI的活体研究。在良性嗜酸细胞瘤中，尽管脂质成分较胆碱浓度略高，但大体上相当。在低度恶性肾癌的波谱中，脂质与胆碱浓度比值急剧上升。这一比值在高级别肾癌中呈现相反的变化，胆碱浓度远远超过脂质浓度。对同一病灶在手术切除后进行体外提取物频谱研究，结果相似。
近年肾肿瘤的1H-MRS研究更进一步。Katz-Brull 等[25]将波谱观测范围扩大至（0～8）×10-6后发现了不饱和脂肪酸及游离胆固醇峰，健康对照组肾实质不饱和脂肪酸、游离胆固醇峰/脂质峰比值显著高于肾细胞癌组，提示恶性肾癌组织中不饱和脂肪酸及游离胆固醇含量减少，为肿瘤诊断和鉴别诊断提供了重要信息。Righi等[26]研究发现透明细胞癌（肾细胞癌的一种亚型）以脂质峰明显为特征，而乳头状细胞癌（肾细胞癌的另一种亚型）则以脂质峰缺失和高耸的氨基乙磺酸峰为特征。Gao等[27]应用体外1H-MRS对伴或不伴转移的肾细胞癌进行研究，发现伴有转移与不伴转移的肾细胞癌的代谢物有明显差别；与正常肾组织相比，肾细胞癌的乳酸、谷氨酸盐、肌酸等代谢物增多，而醋酸盐、苹果酸盐、氨基酸减少。
2.4 前列腺癌
前列腺癌为欧美国家男性患者最常见的恶性肿瘤之一[28]，在我国其发生率位居男性泌尿、生殖系统恶性肿瘤发病率的第3位，已经成为危害老年男性健康的常见恶性肿瘤之一[29]。常规MRI发现前列腺癌病灶的敏感性高，但其MRI表现缺乏特异性，与慢性前列腺增生鉴别存在一定的困难。1H-MRS的应用有利于提高临床对前列腺癌的诊疗水平。
黄松涛等[30]对19例经病理证实的前列腺癌、7例慢性前列腺增生患者进行常规MRI平扫及增强检查、1H-MRS检查。其1H-MRS研究关注胆碱+肌酸与Cit的比值（CC/C），并将比值＞0.99作为前列腺癌可疑波谱。其研究结果显示CC/C有助于前列腺癌和慢性前列腺增生的鉴别诊断；与病理结果对照后发现，1H-MRS对前列腺癌的定性诊断优于MRI平扫和增强扫描（P＜0.05）。有研究显示Gleason评分可以评价前列腺癌的生物学特性并帮助判断其预后[31]。王霄英等[32]以MRS分析方法定量分析前列腺癌代谢特征与Gleason评分的关系，发现前列腺癌CC/C的比值与Gleason评分有关，Gleason评分≥7分组和≤7分组的CC/C比值分别为2.61 ± 0.79和1.69 ± 0.59，其差异有统计学意义。此结果提示MRS可以无创地应用于前列腺癌的病理分级诊断。
3 1H-MRS在肿瘤疗效评估中的应用
3.1 脑肿瘤的疗效评价
恶性脑胶质瘤术后的放射治疗（放疗）不可避免地会引起正常神经元的损坏，导致放射性损伤，能否早期识别并及时调整治疗方案至关重要[11]。Isobe等[33]对胶质瘤放疗后早期代谢改变研究显示，放疗后胆碱、NAA、肌酸降低，脂质、乳酸升高。1H-MRS在评价放疗后脑坏死和肿瘤复发方面也有其独特的价值。放射性坏死有2种模式，一种是乳酸与肌酸比值明显升高、Cho/Cr下降，另一种为Cho/Cr增高、NAA与肌酸比值（NAA/Cr）下降。Weybright等[34]研究发现复发肿瘤灶内较放射性损伤Cho/Cr、Cho/NAA更高，NAA/Cr更低，而放射性损伤较影像表现正常的脑白质Cho/Cr、Cho/NAA更高，NAA/Cr无明显差异。故Cho/Cr、Cho/NAA可作为鉴别肿瘤复发与放射性损伤的有效指标。
3.2 腹部肿瘤疗效的评价
MRS在腹部肿瘤疗效的评价应用还比较局限，多集中在肝癌比较成熟的微创治疗后的疗效评价。在报道不多的文献中，其疗效评价得到肯定。Wu等[35]连续纳入28例肝细胞癌患者，患者于经导管动脉化疗栓塞（TACE）术治疗前及治疗后1周分别行1H-MRS检查，发现TACE术治疗后胆碱复合峰的峰高和峰下面积均显著下降，显示肿瘤细胞活性程度有所减弱；而肿瘤亚甲基脂肪峰上升，可能与治疗后肿瘤细胞发生变性坏死、细胞崩解释放出较多的游离脂质成分有关。肿瘤区胆碱与亚甲基脂肪峰的峰下面积之比反映了肿瘤细胞活性与变性坏死的变化趋势，其治疗前后存在明显差异。因此，1H-MRS能够敏感地监测到肝细胞癌TACE术后早期代谢物的变化，为肿瘤疗效评价提供了新的技术手段。罗银灯等[36]应用活体1H-MRS检查对原发性肝癌高强度聚焦超声（HIFU）治疗前及治疗后2周的谱线进行了分析，发现HIFU治疗后，肿瘤区胆碱峰下积分面积明显减小，脂质峰下积分面积增大，Cho/Lip下积分面积比值明显降低。这提示了1H-MRS评价原发性肝癌HIFU治疗后代谢产物变化的可行性[37]。
4 结语
1H-MRS作为一项功能影像学新技术，开辟了临床无创、活体诊断和肿瘤治疗效果评价的新领域，为肿瘤代谢及细胞分子水平的研究提供了有价值的新信息[24]。但其仍有一些不足和一些不可避免的新问题。如腹部1H-MRS成像效果受扫描时间、扫描视野、信噪比、生理性及病理性的运动伪影等多种因素的影响较大，如何克服这些影响因素，提高1H-MRS在腹部器官、组织成像中的质量，也是未来研究的重要内容之一。相信随着活体1H-MRS与离体1H-MRS基础性研究的有机结合，扩大临床研究的范围和内容，1H-MRS的临床应用前景必将越来越广阔。
磁共振波谱（MRS）成像技术作为一种无创的功能及代谢成像，广泛应用于临床多领域的研究，其独特的诊断优势和临床价值逐渐展示和得到认可。近年来，该项技术逐渐应用于临床肿瘤诊断和疗效评价的研究，其在脑部肿瘤诊疗中的应用日渐成熟，价值明确，但在腹盆部肿瘤的诊疗研究中，由于受多种因素和条件的影响，MRS的临床价值面临诸多挑战。现就其常用的氢质子波谱（1H-MRS）技术在肿瘤诊疗研究中的新进展综述如下。
1 1H-MRS波谱成像及检测的意义
MRS技术是利用体内含奇数质子的原子核自身磁性及外加磁场的作用使其磁化及振动，产生磁共振信号，再经傅立叶公式转换成频率（波谱）作为诊断手段的检查方法[1]。该技术在常规MRI技术基础上发展起来，能从分子水平反映生物体内或人体内病变的信息。初期，MRS主要应用于实验动物模型的毒物学分析；而后应用于人体内源性代谢物的改变分析（血浆、尿等）和组织提取物的分析；在模拟人类重要疾病如肿瘤的诊断模型中，该技术得到发展[2]。常规MRI只有在组织器官发生形态学改变时才能检测到病变，而疾病早期的生物化学和代谢改变往往先于形态学变化出现。MRS技术是应用组织、细胞分子及代谢水平的成像来显示病变存在，提高了疾病MRI诊断的特异性和敏感性，对疾病早期诊断和疗效评价有重要意义。
1H-MRS成像利用人体内氢质子丰度颇高，不同部位其代谢物的波谱曲线不同，从而反映组织、细胞的代谢和功能特点[3, 4]。1H-MRS能够测量的代谢产物主要有如下几种：乙酰天门冬氨酸（NAA）、胆碱、脂质、乳酸、肌酸和枸橼酸盐（Cit）等。其中，NAA是神经元功能的特异性指示剂，公认的反映神经元数目与完整性的指标，脑肿瘤中NAA表达降低，说明神经元退化中神经元的丢失[5]。由于促使NAA合成的酶主要在线粒体中，因此NAA的含量也间接反映了线粒体的功能[6]。胆碱是反映肿瘤细胞增殖的重要指标，其参与细胞膜的合成与降解，可反映细胞膜的完整性及细胞密度。前列腺癌和脑肿瘤中胆碱增多的意义已成为临床共识。胆碱与NAA比值（Cho/NAA）也常被用作癌症的生物学标志[5]。脂质反映细胞的坏死和细胞膜的破坏。乳酸为厌氧代谢的终产物，是无氧酵解的产物。生理状态下，脑组织中乳酸含量极少以至于波谱上基本不显示，因此波谱上乳酸峰的显示暗示病理状态的存在，如脑缺血、缺氧等。Kim等[7]对肾脏肿瘤患者行1H-MRS检查发现高级别肿瘤（TNM分期）存在乳酸峰，这与肿瘤多发坏死灶存在有良好的关联性。肌酸主要反映细胞的能量代谢和渗透平衡，总肌酸峰是肌酸与磷酸肌酸峰共振重叠而形成的，总肌酸峰在正常脑组织中非常稳定，代表肌酸和磷酸肌酸保持着化学平衡[8]。Cit为腺体组织分泌产生，正常前列腺组织内含高浓度Cit，其浓度变化可提示前列腺不同病变的存在[9]。MRS通过活体探测前列腺组织Cit的变化，无创性地鉴别前列腺癌、前列腺增生及正常前列腺组织[10]。
总之，1H-MRS通过多种代谢产物的检测，反映生理、病理状态下组织、细胞代谢的改变，成为无创性反映组织化学成分变化的诊断工具。
2 1H-MRS与肿瘤的诊断
2.1 脑胶质瘤
胶质瘤是脑内最常见的原发肿瘤，常规MRI病变早期占位效应通常不明显，仅能发现弥漫性脑水肿、脑室缩小、脑沟变平，中线结构常无移位；增强检查病灶区域通常无明显强化。而1H-MRS通过神经元定量分析，对脑胶质瘤的诊断意义重大。典型胶质瘤的1H-MRS表现为胆碱明显升高，NAA明显下降，肌酸中度下降。恶性度高的胶质瘤还可见乳酸和脂质峰[11]。大量研究表明，脑肿瘤中胆碱与肌酸比值（Cho/Cr）和Cho/NAA上升，高于正常脑组织[12, 13]，多数学者认为这是由于神经元细胞被异常增生的胶质细胞所取代而造成的NAA降低，以及肿瘤细胞增生引起的胆碱上升所致[13]。1H-MRS的这种表现已被临床用于鉴别诊断及预后标准的建立。
胶质瘤的不同级别对临床过程、治疗方案、预后都有很大影响。较多研究发现Cho/NAA、Cho/Cr反映肿瘤的级别较稳定，可对肿瘤恶性度进行分级。有学者认为Cho/Cr临界值2.33在鉴别低级与间变性少突胶质瘤的准确性较高[11]。Bendszus等[14]研究表明Cho/Cr和Cho/NAA上升的程度有助于星形细胞瘤的分级，在低级别病变中，由于NAA相对高水平而胆碱低水平，导致Cho/NAA上升最高达1.3；而间变的病灶则有明显的升高（最少为2.5）；在Ⅳ级肿瘤甚至可达8.9；因此具有最大Cho/NAA上升区域，成为评价病变级别的依据和穿刺活体组织检查（活检）的目标区。另外肿瘤中脂质的出现也提示病变恶性；乳酸出现则提示肿瘤预后不良。De Carvalho Neto等[15]研究发现高级别胶质瘤肌酸降低较明显，取正常侧肌酸作内对照更能客观反映肿瘤级别。较高级别胶质瘤与隐匿、单发的脑转移瘤影像表现相似，常规MRI很难鉴别。1H-MRS上脂质峰高耸是转移瘤的突出特点，其NAA、肌酸测不到，胆碱却明显增高。而瘤内肌酸、肌醇明显则提示胶质瘤。胶质瘤周边区（一般2 cm范围内）仍有肿瘤细胞生长，可见病理性波谱，而转移瘤则无此特点[16]。因此，1H-MRS在脑胶质瘤诊断、鉴别诊断的价值较大。
2.2 肝癌
肝癌是我国发病率高、预后较差的恶性肿瘤之一，其早期诊断和疗效的评估具有重要的临床意义。陈鹏等[17]对健康志愿者（对照组）、肝硬化和肝硬化后肝癌患者进行1H-MRS研究，发现3个研究组脂质峰高的差异有统计学意义，两两比较对照组与肝癌组的脂质峰高的差异有统计学意义。3组人群胆碱峰高、胆碱与脂质比值（Cho/Lip），两两比较差异均有统计学意义。但是胆碱峰以及胆碱含量增高并非肝恶性肿瘤的特异表现，肝脂肪变性也会影响胆碱峰的显示。1H-MRS无创性反映肝脏的代谢变化，为肝细胞癌、肝硬化再生结节的诊断与鉴别提供了良好信息。
Kuo等[18]研究了43例患者（10例无病理诊断被排除，其余33例中，有21例肝细胞癌，2例血管肉瘤，1例淋巴瘤，9例血管瘤）和8例健康志愿者的1H-MRS。结果显示良恶性肿瘤的Cho/Lip值差异有统计学意义，恶性肿瘤Cho/Lip值升高；1H-MRS技术成功率达90%。颜荣华等[19]研究显示，肝癌的实质、瘤周与邻近正常肝组织内各代谢物波峰有差别，说明该技术可以同时反映3个不同部位的代谢状态，对勾画肿瘤实体和瘤周侵犯具有一定意义，有助于在常规影像学上可见的肿瘤周围侵犯出现之前提早发现周围组织内部分化合物和代谢产物的异常。
2.3 肾癌
肾脏肿瘤以恶性居多，其早期诊断和鉴别诊断具有重要的临床价值。Lassel等[20]在Meta分析中称目前有24.4%～32.5%的肾部分切除术及43.0%的全肾切除术后的病灶被证实为良性（嗜酸性细胞瘤、血管平滑肌脂肪瘤、复杂囊肿等）；Corcoran等[21]在一篇大规模综述中指出有10.0%～30.0%的肾脏肿瘤均为良性（肿瘤未分大小）。目前越来越多的研究聚焦在如何提高肾脏良恶性肿瘤鉴别诊断的准确率上[22, 23]。活体MRS成像能够成功地区分良恶性肾脏病变，我们将避免不必要的活检和手术。
Kim等[7]以正常肾为对照组，应用1H-MRS对活检证实后的肾细胞癌进行研究，探测到肿瘤内的代谢物有山梨醇、三甲胺、氨基酸、脂质、乳酸等，对照组与不同TNM分期的肾细胞癌谱线均有差别。T3级别以上的肾细胞癌可探测到乳酸峰，而T1、T2级别的肾细胞癌则未探测到乳酸峰，这与术后病理检查发现肿瘤存在多发坏死灶有良好的关联性。蒋涛等[24]采用比较体内和体外脂质复合物和胆碱复合物的相对量的方式实施了良性嗜酸细胞瘤和低度恶性、高度恶性肾透明细胞癌在1.5 T MRI的活体研究。在良性嗜酸细胞瘤中，尽管脂质成分较胆碱浓度略高，但大体上相当。在低度恶性肾癌的波谱中，脂质与胆碱浓度比值急剧上升。这一比值在高级别肾癌中呈现相反的变化，胆碱浓度远远超过脂质浓度。对同一病灶在手术切除后进行体外提取物频谱研究，结果相似。
近年肾肿瘤的1H-MRS研究更进一步。Katz-Brull 等[25]将波谱观测范围扩大至（0～8）×10-6后发现了不饱和脂肪酸及游离胆固醇峰，健康对照组肾实质不饱和脂肪酸、游离胆固醇峰/脂质峰比值显著高于肾细胞癌组，提示恶性肾癌组织中不饱和脂肪酸及游离胆固醇含量减少，为肿瘤诊断和鉴别诊断提供了重要信息。Righi等[26]研究发现透明细胞癌（肾细胞癌的一种亚型）以脂质峰明显为特征，而乳头状细胞癌（肾细胞癌的另一种亚型）则以脂质峰缺失和高耸的氨基乙磺酸峰为特征。Gao等[27]应用体外1H-MRS对伴或不伴转移的肾细胞癌进行研究，发现伴有转移与不伴转移的肾细胞癌的代谢物有明显差别；与正常肾组织相比，肾细胞癌的乳酸、谷氨酸盐、肌酸等代谢物增多，而醋酸盐、苹果酸盐、氨基酸减少。
2.4 前列腺癌
前列腺癌为欧美国家男性患者最常见的恶性肿瘤之一[28]，在我国其发生率位居男性泌尿、生殖系统恶性肿瘤发病率的第3位，已经成为危害老年男性健康的常见恶性肿瘤之一[29]。常规MRI发现前列腺癌病灶的敏感性高，但其MRI表现缺乏特异性，与慢性前列腺增生鉴别存在一定的困难。1H-MRS的应用有利于提高临床对前列腺癌的诊疗水平。
黄松涛等[30]对19例经病理证实的前列腺癌、7例慢性前列腺增生患者进行常规MRI平扫及增强检查、1H-MRS检查。其1H-MRS研究关注胆碱+肌酸与Cit的比值（CC/C），并将比值＞0.99作为前列腺癌可疑波谱。其研究结果显示CC/C有助于前列腺癌和慢性前列腺增生的鉴别诊断；与病理结果对照后发现，1H-MRS对前列腺癌的定性诊断优于MRI平扫和增强扫描（P＜0.05）。有研究显示Gleason评分可以评价前列腺癌的生物学特性并帮助判断其预后[31]。王霄英等[32]以MRS分析方法定量分析前列腺癌代谢特征与Gleason评分的关系，发现前列腺癌CC/C的比值与Gleason评分有关，Gleason评分≥7分组和≤7分组的CC/C比值分别为2.61 ± 0.79和1.69 ± 0.59，其差异有统计学意义。此结果提示MRS可以无创地应用于前列腺癌的病理分级诊断。
3 1H-MRS在肿瘤疗效评估中的应用
3.1 脑肿瘤的疗效评价
恶性脑胶质瘤术后的放射治疗（放疗）不可避免地会引起正常神经元的损坏，导致放射性损伤，能否早期识别并及时调整治疗方案至关重要[11]。Isobe等[33]对胶质瘤放疗后早期代谢改变研究显示，放疗后胆碱、NAA、肌酸降低，脂质、乳酸升高。1H-MRS在评价放疗后脑坏死和肿瘤复发方面也有其独特的价值。放射性坏死有2种模式，一种是乳酸与肌酸比值明显升高、Cho/Cr下降，另一种为Cho/Cr增高、NAA与肌酸比值（NAA/Cr）下降。Weybright等[34]研究发现复发肿瘤灶内较放射性损伤Cho/Cr、Cho/NAA更高，NAA/Cr更低，而放射性损伤较影像表现正常的脑白质Cho/Cr、Cho/NAA更高，NAA/Cr无明显差异。故Cho/Cr、Cho/NAA可作为鉴别肿瘤复发与放射性损伤的有效指标。
3.2 腹部肿瘤疗效的评价
MRS在腹部肿瘤疗效的评价应用还比较局限，多集中在肝癌比较成熟的微创治疗后的疗效评价。在报道不多的文献中，其疗效评价得到肯定。Wu等[35]连续纳入28例肝细胞癌患者，患者于经导管动脉化疗栓塞（TACE）术治疗前及治疗后1周分别行1H-MRS检查，发现TACE术治疗后胆碱复合峰的峰高和峰下面积均显著下降，显示肿瘤细胞活性程度有所减弱；而肿瘤亚甲基脂肪峰上升，可能与治疗后肿瘤细胞发生变性坏死、细胞崩解释放出较多的游离脂质成分有关。肿瘤区胆碱与亚甲基脂肪峰的峰下面积之比反映了肿瘤细胞活性与变性坏死的变化趋势，其治疗前后存在明显差异。因此，1H-MRS能够敏感地监测到肝细胞癌TACE术后早期代谢物的变化，为肿瘤疗效评价提供了新的技术手段。罗银灯等[36]应用活体1H-MRS检查对原发性肝癌高强度聚焦超声（HIFU）治疗前及治疗后2周的谱线进行了分析，发现HIFU治疗后，肿瘤区胆碱峰下积分面积明显减小，脂质峰下积分面积增大，Cho/Lip下积分面积比值明显降低。这提示了1H-MRS评价原发性肝癌HIFU治疗后代谢产物变化的可行性[37]。
4 结语
1H-MRS作为一项功能影像学新技术，开辟了临床无创、活体诊断和肿瘤治疗效果评价的新领域，为肿瘤代谢及细胞分子水平的研究提供了有价值的新信息[24]。但其仍有一些不足和一些不可避免的新问题。如腹部1H-MRS成像效果受扫描时间、扫描视野、信噪比、生理性及病理性的运动伪影等多种因素的影响较大，如何克服这些影响因素，提高1H-MRS在腹部器官、组织成像中的质量，也是未来研究的重要内容之一。相信随着活体1H-MRS与离体1H-MRS基础性研究的有机结合，扩大临床研究的范围和内容，1H-MRS的临床应用前景必将越来越广阔。