核磁共振波谱法应用

核磁共振波谱法应用（精选5篇）

篇1：核磁共振波谱法应用

浅谈核磁共振波谱在化学中的应用

核磁共振现象早在1936年就被人们所预测，而1945年哈佛大学Purcell小组和斯坦福大学Bloch小组几乎同时观测了石蜡和水中质子的信号因此获1952年诺贝尔物理奖；50年代发现化学位移和自旋—自旋耦合；60年代提出快速FT变换方法；利用不同的脉冲组合获得特定的分子结构信息：驰豫时间，共振峰的分类（DEPT，INEPT）；70年代发现二维核磁；80年代600MHz核磁共振仪问世；90年代脉冲场梯度技术；高灵敏度的超导探头；流动注射核磁技术；高压核磁技术；丰富的多维脉冲序列等多种新手段的使用更是促进了核磁共振技术在化学领域中的应用。核磁共振技术作为分析物质的化学组成、结构及其变化的重要手段之一, 可深入探测物质内部而不破坏样品, 并具有准确、快速和对复杂样品不需预处理就能进行分析等特点.经过60 多年的发展, 核磁共振技术形成了两个主要学科分支, 即核磁共振波谱(NMR)和磁共振成像(MRI).随着磁场强度的提高, 信号检测(硬件和信号处理)、脉冲实验、自旋标记等技术的进步, 困扰核磁共振的低灵敏度的问题已大大改善.现今, 核磁共振已广泛应用于化学、生物学、医学、食品以及材料科学等诸多学科领域, 成为在这些领域开展研究工作的有力工具, 成为一种不可或缺的分析与测量手段.一、核磁共振技术简介

核磁共振是指处于外磁场中的物质原子核系统受到相应频率的电磁波作用时，在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。检测电磁波被吸收的情况就可以得到核磁共振波谱。其中最重要的一个概念是化学位移。化学位移的差别约为百万分之十，精确测量十分困难，现采用相对数值。以四甲基硅（TMS）为标准物质，规定：它的化学位移为零，然后，根据其它吸收峰与零点的相对距离来确定它们的化学位移值。

二、影响化学位移的因素

影响化学位移的因素有多种，现在简单介绍如下。诱导效应

分子中某一氢核的化学位移与该核外层的电子云密度有很大的关系，电子云密度越大，所产生的感应磁场越大，核的实受磁场越弱，即受到的屏蔽作用越大。通常把电负性引起的去屏蔽作用叫做诱导效应。与质子相连元素的电负性越强，吸电子作用越强，价电子偏离质子，屏蔽作用减弱，信号峰在低场出现。

共轭效应

苯环上的氢被推电子基（如CH3O）取代，由于p-共轭，使苯环的电子云密度增大，值高场位移。拉电子基（如C=O，NO2）取代，由于-共轭，使苯环的电子云密度降低，值低场位移。

各向异性效应

分子中氢核与某一功能基的空间关系会影响其化学位移值，这种影响称各向异性。如果这种影响仅与功能基的键型有关，则称为化学键的各向异性。是由于成键电子的电子云分布不均匀性导致在外磁场中所产生的感生磁场的不均匀性引起的。

范德华效应（空间效应）

两个原子的空间距离很近时。具有负电荷的电子云会互相排斥，使这些原子周围的电子云减少，屏蔽作用减小，d值增大。

氢键

氢键的形成减少了质子周围的电子云密度，削弱对氢键质子的屏蔽，使共振吸收移向低场。

溶剂效应

实验证明，同一个样品在不同溶剂中测定的核磁共振谱图会有所差异，这是因为有些溶剂如苯、吡啶等本身存在亲核或亲电子中心，可与样品形成“瞬间复合物”，改变了有关质子的实际存在状态，从而使其化学位移有所漂移。

三、核磁共振技术在化学领域的应用

核磁共振广泛应用于各行各业，在世界的许多大学、研究机构和企业集团，都町以听到核磁共振这个名词，其用途日益广泛。

3．1在有机化学中的应用 3．1．1在分子结构测定中的应用

核磁共振技术发展得最成熟、应用最广泛的是氢核共振，可以提供化合物中氢原子化学位移，氢原子的相对数目等有关信息，为确定有机分子结构提供依据。

迄今，利用高分辨核磁共振谱仪已测定了上万种有机化合物的核磁共振谱图，许多实验室都出版谱图集。分析一个化合物的结构时，一般仅需做个氢谱、碳谱、极化转移谱，更多时候除了一维谱还需要做一系列二维谱：氢-氧化学位移相关谱、碳-氢化学位移相关谱、远程化学位移相关谱或做氢检测的异核多键相关谱、氢检测的异核多量子相关谱等。

对于简单分子的结构，根据以上谱图解析就能确定，对于全然未知物的结构，还需结合其它的一些数据，如：质谱、红外、元素分析等。

3．1．2在有机合成反应中的应用

核磁共振技术在有机合成中，不仅可对反应物或产物进行结构解析和构型确定，在研究合成反应中的电荷分布及其定位效应、探讨反应机理等方面也有着广泛应用。核磁共振波谱能够精细地表征出各个氢核或碳核的电荷分布状况，通过研究配合物中金属离子与配体的相互作用，从微观层次上阐明配合物的性质与结构的关系，对有机合成反应机理的研究重要是对其产物结构的研究和动力学数据的推测来实现的。

3．2在高分子化学中的应用

核磁共振技术在高分子聚合物和合成橡胶中的应用包括共混及三元共聚物的定性、定量分析、异构体的鉴别；端基表征；官能团鉴别；均聚物立规性分析；序列分布及等等规度的分析等。

液体高分辨核磁共振可以提供聚合物的信息有：(1)聚合物类型的鉴定，不同单体生成的聚合物，虽然同为大分子碳氢化合物，但其共振谱是不完全相同的；(2)有关聚合物链的异构化信息，聚合物链的构型对其物理、化学性质影响很大，辨明链的构型有着重要的意义；(3)其他重要信息，通过13C-NMR谱可以分别研究其不同单元组的序列分布、交替度和不同反应条件下聚合过程链活动度变化等聚合物微观结构信息。

3．3核磁共振技术在药物化学研究中的应用

在药物研发的过程中起着重要作用，可以进行药物设计。通过NMR技术进行配体的筛选，在确定药物的有效性等方面有着广泛的应用。核磁共振技术在活性药物化合物的筛选方面有着巨大的潜力，尤其在基于靶分子的筛选能够节省大量的时间和费用及其发现活性化合物方面的有效性是其它方法所不可替代的。

核磁共振技术在体内药物分析中也有较广泛的应用，具有简便性、无损伤性、连续性、高分辨性等优点。

此外还有因定量核磁共振技术测定过程简单、分析快速，逐渐地应用于药物质量控制和新药研发中。

3．4核磁共振技术在物理化学中应用

核磁共振技术在物理化学中可以用于基本化学结构的确定、立体构型和构想的确定；化学反应机理研究、反应速度、化学平衡及平衡常数的测定；溶液中分子的相互作用及分子运动的研究(氢键相互作用、分子链的缠结、胶束的结构等)；分子构象及运动性能研究；多相聚合物的相转变、相容性及相尺寸研究。

四、小结

总之，核磁共振技术在化学领域的使用是非常广泛的，尤其是在有机合成中的使用，对于未知化合物的鉴定起到很大作用，它堪称我们的眼睛，使得我们对于反应进程有了很好的了解。

篇2：核磁共振波谱法应用

MRS 为目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术。在相同的磁场环境下，处于不同化学环境中的同一种原子核，由于受到原子核周围不同电子云的磁屏蔽作用，而具有不同的共振频率。波谱分析就是利用化学位移研究分子结构，化学位移的程度具有磁场依赖性、环境依赖性。NAA： N-乙酰天门冬氨酸，神经元活动的标志 位于：2.02ppmCreatine：Cr肌酸，脑组织能量代谢的提示物，峰度相对稳定，常作为波谱分析时的参照物，位于：3.05ppm Choline：Cho胆碱，细胞膜合成的标志 位于：3.20ppm Lipid：脂质，细胞坏死提示物 位于：0.9-1.3ppm Lactate：乳酸，无氧代谢的标志 位于：1.33-1.35ppm Glutamate： Glx谷氨酰氨，脑组织缺血缺氧及肝性脑病时增加位于：2.1-2.4ppmmI：肌醇 代表细胞膜稳定性，判断肿瘤级别 位于：3.8ppmN-乙酰基天门冬氨酸（NAA）·正常脑组织1H MRS中的第一大峰，位于2.02-2.05ppm ·与蛋白质和脂肪合成，维持细胞内阳离子浓度以及钾、钠、钙等阳离子通过细胞和维持神经膜的兴奋性有关 ·仅存在于神经元内，而不会出现于胶质细胞，是神经元密度和生存的标志 ·含量多少反映神经元的功能状况，降低的程度反映了其受损的大小 肌酸（Creatine）

·正常脑组织1H MRS中的第二大峰，位于3.03ppm附近，有时在3.94ppm 处可见其附加峰（PCr）·此代谢物是脑细胞能量依赖系统的标志 ·能量代谢的提示物，在低代谢状态下增加，在高代谢状态下减低 ·峰值一般较稳定，常作为其它代谢物信号强度的参照物。

胆碱（Choline）·位于3.2 ppm附近，包括磷酸胆碱、磷酯酰胆碱和磷酸甘油胆碱

·细胞膜磷脂代谢的成分之一，参与细胞膜的合成和蜕变，从而反映细胞膜的更新 ·Choline峰是评价脑肿瘤的重要共振峰之一，快速的细胞分裂导致细胞膜转换和细胞增殖加快，使Cho峰增高 ·Cho峰在几乎所有的原发和继发性脑肿瘤中都升高 ·恶性程度高的肿瘤中，Cho/Cr比值显示增高 · 同时Cho是髓鞘磷脂崩溃的标志，在急性脱髓鞘疾病，Cho水平显著升

乳酸（Lac）·位于1.32ppm，由两个共振峰组成 ·TE=144，乳酸双峰向下；TE=288，乳酸双峰向上； ·正常情况下，细胞代谢以有氧代谢为主，检测不到Lac峰，或只检测到微量 ·此峰出现说明细胞内有氧呼吸被抑制，糖酵解过程加强 ·脑肿瘤中，Lac出现提示恶性程度较高，常见于多形胶质母细胞瘤中·Lac也可以积聚于无代谢的囊肿和坏死区内，脑肿瘤、脓肿及梗塞时会出现乳酸峰。

脂质（Lip）·位于1.3、0.9、1.5和6.0 ppm处，分布代表甲基、亚甲基、等位基和不饱和脂肪酸的乙烯基； ·共振频率与Lac相似，可以遮蔽Lac峰； ·此峰多见于坏死脑肿瘤中，其出现提示坏死的存在

肌醇（mI）·位于3.56 ppm，·此代谢物被认为是激素敏感性神经受体的代谢物，可能是葡萄糖醛酸的前体；主要为调节渗透压，营养细胞，抗氧化作用及生成表面活性物质。

·mI含量的升高与病灶内（尤其是慢性病灶内）的胶质增生有关； ·有研究认为，在低高级星形细胞瘤中，此峰随着肿瘤恶性程度的增加而增高；

谷氨酸（Glu）和谷氨酰胺（Gln）·位于2.1-2.5 ppm； ·Glu是一种兴奋性神经递质，在线粒体代谢中有重要功能 ·Gln参与神经递质的灭活和调节活动；在脑组织缺血缺氧状态和肝性脑病时增高。

篇3：核磁共振波谱法应用

NMR具备多种实验技术,多种实验方法可层层推理层层深入剖析,使其具有超强的物质结构剖析功能。最早应用于化学结构鉴定的仪器是液体核磁技术,后来发展起来的固体核磁技术由于分辨率的原因在一定程度上限制了其应用的发展,而液体核磁由于其强的分辨率,仍然成为可溶性化合物的重要研究手段[2,3,4]。

1 实验部分

1.1 试剂及样品

样品名称为聚酯帘线和尼龙帘线,分别来自于固铂公司的批准原材料。

1.2 测试仪器

(1)NMR测试样品前处理仪器为Thermo Scientific公司生产的型号为Lindberg blue M的裂解炉。

(2)NMR测试仪器为Agilent 400-MR 核磁共振波谱仪,使用1H-19F/15N-31P, 5mm PFG OneNMR PZT 探头。

(3)热重分析是在PerkinElmer公司生产的型号为Pyris 1TGA热重分析仪上进行。

1.3 NMR测试样品前处理

样品放置于石英试管底部在Lindberg blue M裂解炉下高温裂解,试管稍稍向下倾斜以收集裂解物。将裂解物溶于氘代DMSO转移至核磁管内,在NMR仪器上进行测试。

2 结果与讨论

2.1 两种不同帘线的TGA分析

从图1可以看出,聚酯帘线在550 ℃之前已经裂解大部分,0～550 ℃(通氮气)重量损失约为84%,其中在466 ℃时裂解剧烈,在550 ℃之前裂解不完全原因可能是在裂解过程中生成了一定含量的碳化物,且可能在裂解过程中形成了包裹。550 ℃ 通入氧气至650 ℃可裂解完全,550～650 ℃段(通氧气)重量损失约为16%,全部燃烧完全,无灰分,与这点与聚酯帘线的化学性质及结构一致。

从图2可以看出,尼龙帘线在0～550 ℃(通氮气)之前绝大部分已经裂解,重量损失约为97%,其中在478 ℃时裂解剧烈,在550 ℃之前裂解不完全原因可能是在裂解过程中生成了少量的碳化物,且可能在裂解过程中形成了包裹。550 ℃通入氧气至650 ℃裂解完全,550～650 ℃段(通氧气)重量损失仅约为2%,全部燃烧完全,无灰分,与这点与尼龙帘线的化学性质及结构一致。

由此可见,聚酯帘线和尼龙帘线在TGA图上已经显示出一定的不同,具有各自的特征,利用TGA曲线及失重数据的不同可初步鉴别聚酯帘线和尼龙帘线,见图3。

2.2 帘线裂解物的NMR分析

2.2.1 采集参数的设置

1H NMR采样参数:谱宽为5605 Hz, 采样时间2.923 s, 弛豫时间2 s, 采集次数32次,脉冲角度为45°。

13C NMR 采样参数为谱宽为25000 Hz,采样时间为1.311 s,弛豫时间为1 s,采集次数为2000次,去耦方式为全去耦。

2.2.2 数据处理

NMR谱图经傅立叶变换,TMS定标,相位校正,直流校正,基线校正,并进行相应积分。

2.2.3 两种帘线裂解产物的NMR分析

2.2.3.1 两种帘线的1H-NMR和13C-NMR重复裂解的相似度分析

将聚酯帘线分别裂解两次并进行1H-NMR和13C-NMR测试,两次裂解产物的1H谱和13C谱图极其相似,见图4和图5,利用MestReNove软件对1H谱全谱进行分段积分,分段间隔为0.04 ppm,将积分数据导入2007Excel进行相关系数分析,聚酯帘线两次裂解物的H谱相关系数为0.98。同时利用MestReNove软件对聚酯帘线13C谱120～170 ppm范围进行分段积分,分段间隔为0.05 ppm,将积分数据导入2007Excel进行相关系数分析,聚酯帘线两次裂解物的相关系数为0.91。1H谱和13C谱相关系数表明裂解NMR方法重复性较好。

将尼龙帘线两次裂解并进行1H-NMR和13C-NMR测试,两次裂解产物的1H谱和13C谱图极其相似,见图6和图7,利用MestReNove软件对H谱全谱进行分段积分,分段间隔为0.04 ppm,将积分数据导入2007Excel进行相关系数分析,两次裂解物H谱 的相关系数为0.99。同时利用MestReNove软件对尼龙帘线13C谱10～36 ppm范围进行分段积分,分段间隔为0.05 ppm,将积分数据导入2007Excel进行相关系数分析,尼龙帘线两次裂解物的相关系数为0.91,1H谱和13C谱相关系数表明裂解NMR方法重复性较好。

2.2.3.2 两种帘线裂解产物的NMR分析

聚酯帘线裂解物的1H-NMR 谱图和13C-NMR谱图分别建见图4和图5,聚酯帘线裂解物在6.8～8.3 ppm范围内的1H信号和在129～130 ppm范围的13C信号提示, 复杂组分中含有大量带苯环的化合物, 这与聚酯帘线的单体-OC-Ph-COOCH2CH2O- 的结构吻合,苯环1H约占聚酯帘线总1H的50%,根据聚对苯二甲酸乙二酯的热氧化裂解机理[5,6],其主要特征产物为为苯甲酸,苯,苯甲酸乙酯,4-乙基苯甲酸,苯二甲酸双乙烯酯,二苯甲酸-1,2-乙二酯,由于苯环沸点较低,容易挥发,推断参与在试管壁上的特征产物为苯甲酸,苯甲酸乙酯,4-乙基苯甲酸,苯二甲酸双乙烯酯,二苯甲酸-1,2-乙二酯几种,这几种特征产物的共性是含苯甲酰结构和含苯二甲酰结构。从表1可以聚酯帘线的裂解物的积分结果可以看出,裂解物中苯环的含量也相应较高,约为50%,这点与聚酯帘线含苯环单体而苯环H含量相吻合。聚酯 帘线裂解产物的1H谱和13C谱的特征峰及归属见表2。

尼龙帘线裂解物的1H-NMR 谱图及13C-NMR分别见图6和图7,尼龙帘线裂解物的总成分的在0.5～4.0 ppm范围内的1H信号和在10～36 ppm 范围内的13C信号提示, 复杂组分中含有脂肪烃的化合物, 这与己二酰己二胺的结构吻合,从尼龙帘线的结构得出脂肪烃H几乎占总H的90%,从尼龙帘线裂解物H谱积分数据表3显示,在裂解后,脂肪烃依旧占75%左右,另有一定的可能生成了烯烃,4.5～6.0 ppm之间的峰证明了这点。在7.5～8.0更显示在裂解过程中可能成,尼龙帘线裂解产物的1H谱和13C谱的特征峰及归属见表4。

3 结 论

本文建立了TGA及裂解NMR联用鉴别两种帘线的方法,具体为:

(1)通过分析比较两种帘线的TGA谱图,得出两种帘线失重特征曲线图,聚酯帘线0～550 ℃失重约为84%,尼龙帘线0～550 ℃失重约为97%,该法可初步能辨别聚酯帘线和尼龙帘线。

(2)聚酯帘线裂解产物的H谱和C谱呈现很明显的特征,H谱主要特征峰在苯环区(8.01,8.09,8.07,7.45,7.91,7.47,7.92,8.02,7.93,7.47,7.45,7.46,单位ppm)和烯烃区(4.82,4.81,5.10,4.80,5.13,5.14,单位ppm),另外在脂肪烃区也有少量的峰出现(2.58,2.54,2.47,1.14,2.46,2.32,1.16,1.29,2.60,单位ppm),C谱特征峰主要在苯环和烯烃区域120～170 ppm之间(129.73,129.80,126.60,129.37,130.07,128.69,129.98,130.36,129.82,129.95,129.60,132.23,130.45等,单位ppm),在脂肪烃也有少量的峰出现(27.37,28.56,21.52,单位ppm)。

(3)聚酯帘线裂解后的积分数据与其聚酯帘线的单体结构一致,苯环H(6.8～8.3 ppm)含量较高约占50%。其次在裂解过程中生成了一定量的烯烃H(4～6.8 ppm)约占25%左右,裂解后脂肪烃H(0.2～4 ppm)含量也约为25%。

(4)尼龙帘线裂解产物的H谱和C谱呈现很明显的特征,H谱的特征峰主要在脂肪烃区出现(0.82,1.20,1.23,1.28,1.30,1,31,1.32,1.39,1.41,1.42,1.48,1.50,1.74,1.98,2.00,2.05,2.47,2.96,2.97,2.99,3.37,3.39,3.41,3.44, 3.48),另外在,在苯环区(7.79,7.75,7.74,7.70,7.69,7.67,7.56)和烯烃区(4.89,4.92,4.94,4.98,5.31,5.71, 5.74,5.75,5.77,5.78)也有少量特征峰出现,C谱特征峰主要在脂肪烃区10-36ppm之间(38.10, 36.82, 36.07, 35.94, 35.91, 35.71, 35.58, 34.87, 33.27, 32.92, 31.41, 31.02, 30.87, 30.45, 30.40, 30.22, 29.55, 29.06, 28.62, 27.93, 27.89, 26.73, 26.57, 26.50, 26.22, 26.07, 26.01, 25.53, 24.89, 24.84, 24.82, 24.34, 24.24, 23.44, 23.39, 23.13, 23.01, 22.47, 22.21, 20.63, 16.36, 15.97, 14.31, 14.12等),在苯环区也有少量的峰出现(139,121,115)。

(5)尼龙帘线裂解后的积分数据与其单体结构一致,脂肪烃H(0.2～4.0 ppm)含量很高,约为75%,

(6)裂解-NMR法重复性:通过两次裂解后采集H谱和C谱后分段积分,计算其相关系数,聚酯帘线H谱的相关系数为0.98,C谱为0.91,尼龙帘线H谱的相关系数为0.99,C谱为相关系数为0.91,以上数据显示,裂解-NMR法重复性良好。

参考文献

[1]徐帮学.橡胶工业用原材料设计加工与性能检验技术标准实用手册[M].长春:银声音像出版社,2004:474.

[2]严宝珍.图解核磁共振技术与实例[M].北京:科学出版社,2010:403-420

[3]王乃兴.核磁共振波谱学-在有机化学中的应用[M].北京:化学工业出版社,2010:218-309.

[4]普雷士(瑞士),荣国斌译.波谱数据表-有机化合物结构解析[M].上海:华东理工大学出版社,2002:405-425.

[5]Buxbaum,L.H.The Degradation of Poly(ethylene terephthalate)Pub-lication No.4 from the Polyester Research and Development Division.Angewandte Chemie International Edition,1968,7(3):182-190.

篇4：核磁共振波谱法应用

【摘 要】 硕士研究生课程《核磁共振波谱法》教学过程中的一些常见和重要问题进行了讨论，并对自己的教学心得进行了总结和归纳。

【关键词】 核磁共振波谱法；研究生课程；教学；1H NMR

【中图分类号】R445.2 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2016）06-0187-03

波谱分析是有机物结构鉴定的重要手段，而在波谱分析的“四谱”（即红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱）中，最重要的是核磁共振波谱法。在研究生的授课内容中，核磁共振波谱法包括了1H NMR、13C NMR-DEPT及二维谱等三个部分的内容。就这三部分内容而言，13C NMR-DEPT和二维谱两部分内容的讲授相对来说比较容易，只要配合着一些天然产物解析的实例进行讲解，学生便容易掌握这部分内容；而讲解的难点在于1H NMR的解析，学生往往对氢谱解析望而生畏。久而久之，很多研究生（包括一些已毕业的研究生）在解析核磁共振图谱时，重视二维谱和碳谱的解析而轻视氢谱解析。究其原因，是氢谱中广泛存在着偶合裂分的现象，这就需要逐一计算可能计算出来的偶合常数，并根据偶合裂分的情况来判断各个基团的连接情况，以及各个磁核之间的等价关系。

作者调研了其他院校该课程的教学改革[1-3]，参考剑桥大学新版英文教材[4]，将本文重心锁定在研究生学习过程中经常感到困惑的两个问题，即化学位移等价与磁等价来进行讨论，希望籍此起到抛砖引玉的作用。

1 个质子或基团化学位移是否等价的判断[5]

核磁共振法中如此定义“化学位移等价”：如果两个质子或基团可通过对称操作交换，或者可通过单键的快速旋转进行交换，则二者为化学位移等价。学习之初，可以一些简单的化合物为例，例如对二甲苯、邻二氯苯、反式1，2-二氯环丙烷、顺式1，2-二氯环丙烷等，学生可以判断出两个氢（或基团）是否等价。

需要强调的问题是：如果分子中有手性碳存在，而分子中的某个亚甲基（=CH2）比较接近手性中心，因为化学环境差异，两个氢可能是化学位移不等价的。虽然此类现象在天然产物中非常普遍，但在授课过程中仍需举一些比较简单的实例，便于学生理解，如二氢黄酮、羟基苯丙酸（图1）等。学生常会感到困惑的是：羟基苯丙酸中的亚甲基上两个氢为什么不等价？讲解时就需要引导学生注意：从分子的平面结构的确看不出二者的差别，但搭建出分子模型，并令其处于最稳定构象，这样就比较发现，亚甲基中两个氢所处的化学环境有差异—站在Hc的“立场”来看，Hb与Hc处于同侧，Ha与Hc处于异侧。对于二氢黄酮而言，因为分子中的Ha、Hb为化学位移不等价，所以 Ha、Hb、Hc构成了一个典型的AMX自旋系统，每个氢都裂分为dd峰。羟基苯丙酸的情况也是与此类似。

同时，需要提醒学生注意一个特殊的等价形式：对映等价。以顺式1，2-二氯环丙烷（图2）为例，分子中的H-1与H-2不能通过旋转操作交换，但可通过镜面对称操作交换，那么H-1与H-2可称之为对映质子。对映质子在非手性环境中为等价，在手性环境中为不等价。这样的例子还有很多，如乙醇（图2）：乙醇分子中亚甲基的两个氢就属于对映等价。

2 二级图谱，化学位移等价而磁不等价的磁核及AA'XX'自旋系统

2.1 二级图谱 通常，我们将那些峰数符合n+1规律、小峰强度比符合杨辉三角展开式的图谱称为一级图谱，而峰数符合n+1规律、小峰强度比不符合杨辉三角展开式的图谱称为近似一级图谱。能够轻易地解析的图谱都是一级或近似一级图谱。对于峰数不符合n+1规律，组内各峰之间相对强度复杂的图谱，称之为二级图谱（或高级图谱）。有的二级图谱可以套用一级规律进行分析（例如AB自旋系统、ABX自旋系统等），有的则不能用一级规律进行简单地分析。

在两种情况下会出现二级图谱：①分子中存在化学位移等价而磁不等价的核；②两个相互偶合的磁核化学位移很接近（通常，二者化学位移差值与偶合常数之比小于6，即：Δυ/J < 6）。对于第二种情况，如果增加核磁共振仪的共振频率（实际上就是增加Δυ/J），或者更换溶剂，那么在绝大多数情况下，原来的二级图谱可以简化为一级图谱。但是对于第一种情况，即分子中存在化学位移等价而磁不等价的核，在这种情况下无论如何增加仪器的频率，都不能简化为一级图谱。

2.2 化学位移等价而磁不等价的现象 磁等价在核磁共振法中是一个重要的概念，教材如此定义：在一组化学位移等价的核中，其中每一个与该分子中另一组化学位移等价的核中的每一个自旋核，如果都以相同的偶合常数进行偶合，则这组化学位移等价的核被称为磁等价的核。化学位移等价的核不一定是磁等价的。

在大多数的教材中，常常以对位二取代苯环、邻位相同二取代苯环作为化学位移等价、磁不等价磁核的实例，如图3：

学生开始接触化学位移等价、磁不等价的概念时，常常会感到困惑，不理解其内涵。这时就需要转换角度进行答疑，磁不等价是要站在其它磁核的“立场”来看的。从化合物中Hb的“立场”来看，Ha与它是邻位的关系，而Ha'与它是对位的关系。换言之Hb与Ha的偶合常数，要远远大于Hb与Ha'的偶合常数。可以进一步作这样的比仿：如果将Ha与Ha'比作左右手，Hb与Hb'比作左右脚，那么站在右脚的“立场”来看，左手和右手是不同的，右手与右脚在同侧，而左手与右脚在异侧。

化学位移等价、磁不等价的现象在天然产物中也是较为常见的。如果图谱存在化学位移等价、磁不等价的磁核，那么对应的图谱是二级图谱。典型的二级图谱是不能采用一级图谱的分析方法（可称之为“一级规律”）进行解析的。如图4，为邻二氯苯的氢谱，它是AA'XX'自旋系统，共计有28条谱线，已完全不能用一级规律去解释了。虽然如此，但是AA'XX'自旋系统的图谱并非毫无规律。讲到这里可以提问学生：从邻二氯苯的氢谱可以看出有什么规律呢？细心的学生就会发现，这28条谱线是左右对称的。

具有AA'XX'自旋系统的二级图谱虽然常见，但象邻二氯苯那样完全背离一级图谱的还真不多见。很多AA'XX'自旋系统不是典型的二级图谱，与一级图谱十分相似，这就可以近似地作为一级图谱来处理。

例如对位二取代的苯环，虽然也是AA'XX'自旋系统，但与一级图谱十分类似。例如下图为对硝基氯苯的核磁共振氢谱，虽然还有一些较弱的小峰，但四个主峰还是非常明显的，对这样的图谱可近似地作为AX自旋系统来处理（即：可以看作是两组双峰来处理），并可以根据每一组双峰计算出偶合常数。

具有XCH2CH2Y结构的化合物，为AA`XX`自旋系统，为二级图谱。但是，此类型化合物大多数不是典型二级图谱，大多情况下，可近似地用一级规律进行分析。例如硝基丙烷（CH3CH2CH2NO2）的氢谱，就可近似地作为一级图谱来处理：-CH3为三重峰，与硝基相邻的=CH2是三重峰，而与甲基相邻的=CH2为tq峰（即4×3重峰，共12条谱线）。

3 磁等价核之间为什么不出现裂分的问题[6]

我们在讲授n+1规律时常常以氯乙烷为例，对分子中的-CH3与=CH2的裂分情况作如下解释：-CH3的质子因受到=CH2两个质子的影响，所以裂分为三重峰；=CH2的质子因受到-CH3三个质子的影响，所以裂分为四重峰。会有部分学生提出：既然=CH2的两个质子会对-CH3的质子施加影响，那么-CH3三个质子之间是不是也互相影响？即：Ha2、Ha3的附加磁场对Ha1施加的影响。如果真如此，那么现象复杂得几乎无解了，而情况并非如此。因为磁等价核之间虽然有偶合，但不出现裂分。

氯乙烷分子中-CH3的三个质子为磁等价，所以这三个质子之间不会出现裂分；=CH2的两个质子也为磁等价，所以二者之间不会出现裂分。这就需要进一步解释现象的原因所在。如果既不回避这个问题，又不打算采用深涩难懂的量子力学解释，那么可以用一种较为浅显的解释。

从最简单的自旋系统-二旋系统引入，二旋系统有三种情况，即：AX自旋系统、AB自旋系统、A2自旋系统。AX系统与A2系统均为一级图谱，而AB系统为二级图谱。

在AX自旋系统中，如果两个质子H-a与H-b的化学位移相差较大（二者化学位移差值与偶合常数之比Δυ/J ≥20），图谱为一级图谱，两个质子均观察到两条等强度的谱线。如果H-a与H-b的化学位移相差不大（大致是20 > Δυ/J > 6），则图谱为近似一级图谱，两个偶合核之间，会出现内侧谱线较强、外侧谱线较弱的情况，即在核磁共振氢谱中经常看到的“屋脊效应”，而且两组相互偶合的距离越近，峰的不对称性越明显。如果H-a与H-b的化学位移相差较小（大致是Δυ/J < 6），此时两核之间的偶合作用很强，图谱为二级图谱，自旋系统变迁为AB系统。这两个偶合核的化学位移越逼近，偶合作用越强，内侧峰就越强、外侧峰就越弱；如果这两个偶合核的化学位移相等时情况会如何？如果是这样，内侧峰将会合并在一起，外侧峰就消失了。相应的自旋系统也就由AB系统转换为A2系统。既然外侧峰消失了，那也就失去了有关这两个磁核的偶合信息。图7反映了由AX自旋系统至A2自旋系统变迁的过程。

以上是针对自旋系统中只有两个磁核的情况进行讨论的。如果系统中的磁核多于两个，那么情况也是类似的。

参考文献

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[3] 许招会，王生，彭云.波谱解析课程教学方法探讨[J].化学教育，2006，6：35.

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[5] 宁永成.有机化合物结构鉴定与有机波谱学[M].北京：科学出版社，2000.

[6] 苏克曼，张济新.仪器分析实验[J].北京：高等教育出版社，2005.

篇5：核磁共振波谱法应用

1 材料与方法

1.1 临床资料

2008年1月~2010年5月临床诊治的48例行1H-MRS检查的颅内肿瘤患者,其中胶质瘤19例(Ⅲ级间变型星形细胞瘤8例、Ⅳ级胶质母细胞瘤11例),单发转移瘤13例(原发为肺癌8例,鼻咽癌2例,乳腺癌2例,结肠癌1例),脑膜瘤16例。所有患者均经手术(n=34)或活检病理(n=14)证实。

1.2 仪器与方法

采用Philips Achieva 1.5T双梯度超导磁共振扫描仪,梯度场强为66mT/m和33mT/m,梯度切换率为90mT/m/s和180mT/m/s,SENESE头部8通道正交鸟笼式线圈,扫描包括常规MRI平扫、增强扫描和MRS。

常规MRI平扫:T1WI轴位和矢状位扫描,TR/TE=690/15ms,层数20,层厚5mm,层间距1mm,视野23cm,激励次数(NEX)2,矩阵192×256;T2WI轴位扫描,TR/TE=4200/90ms,层数20,层厚5mm,层间距1mm,视野23cm,激励次数1,矩阵192×256;T2WI轴位FLAIR扫描,TR/TE=11000/135ms,TI=1800ms,层数20,层厚5mm,层间距1mm,视野23cm,激励次数1,矩阵256×256。

常规MRI增强扫描:T1WI轴位、矢状位和冠状位扫描,TR/TE=690/15ms,层数20,层厚5mm,层间距1mm,视野23cm,激励次数2,矩阵192×256;脂肪抑制STIR序列T1WI轴位和冠状位扫描,TI=150ms,TR/TE=690/15ms,层数20,层厚5mm,层间距1mm,视野23cm,激励次数2,矩阵192×256。

MRS成像:在常规MRI增强扫描后进行,为三维多体素化学位移成像(chemical shift imaging,CSI)MRS检查,采用点解析波谱(point resolved selective spectroscopy,PRESS)技术,并采用化学位移选择饱和法(chemical shift selecting saturation,CHESS)进行压水压脂。TR=1500ms,TE=144ms,视野120mm×120mm,兴趣区80mm×80mm,25个采集点,体素容积为10mm×10mm×10mm,激励次数1,成像时间4min15s。

1.3 数据处理

MRS原始数据采集后在操作台进行后处理,程序包括:水参照后处理(去除残余水)、过滤、零充填插值、傅立叶转换、频率飘移矫正、基线矫正、相位矫正、曲线适配8个步骤。

在横轴面图像上取瘤体最大层面,分别在强化的瘤体部分和瘤周区(T2WI上呈高信号,增强扫描时无强化)及对侧半球远离瘤体的正常脑区设置兴趣区(region of interest,ROI),每个采样点根据病变大小选择1~3个体素进行测量,取平均值以减少误差。MRS评价指标包括氮-乙酰天门冬氨酸(N-acety aspartate,NAA)、肌酸(creatine,Cr)和胆碱复合物(choline,Cho)的峰值高度及相互比值。并对各种病变的波谱特点进行回顾性分析,以探讨3种肿瘤的MRS特征。

1.4 统计学处理

使用SPSS 13.5统计分析软件包。采用t检验对瘤体强化区、水肿区的3组代谢物比值分别与正常脑组织区进行比较。采用单因素方差分析,比较瘤体强化区和水肿区各项代谢物比值在3种肿瘤之间的差异,并对有统计学意义的结果进一步行两两比较,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 颅脑肿瘤常规MRI表现

19例高级别胶质瘤平扫T1WI呈不均匀低信号,T2WI呈高信号;增强扫描中17例呈环状强化,2例呈不规则斑片状强化,所有病变周围均可见明显低信号水肿区。13例单发转移瘤平扫T1WI呈不均匀低信号,T2WI呈较高信号;增强扫描10例呈环状强化,强化灶周围有明显低信号水肿区包绕,1例为团块状强化。16例脑膜瘤均为单发,T1WI呈不均匀稍低信号,T2WI呈稍高信号,增强扫描后瘤体强化区明显强化。常规MRI鉴别上述病灶较困难,通常难在术前定性,3种肿瘤可能混淆诊断。

2.2 颅脑肿瘤MRS表现

对患者病变对侧正常脑组织区代谢物的分析显示,MRS图像可清晰显示出NAA峰(2.0ppm)、Cr峰(3.0ppm)和Cho峰(3.2 ppm)。NAA峰最高,Cho峰和Cr峰较接近。48例正常脑组织区的代谢物测量结果:NAA/Cr为1.73±0.19,Cho/Cr为0.98±0.17,NAA/Cho为2.40±0.44。

19例高级别胶质瘤均有共同MRS改变:瘤体强化区的NAA显著下降,Cho明显升高,Cr轻度降低,其中2例在1.25ppm处出现高大的脂质(Lip)峰,9例在1.33ppm处可见不同程度倒置的乳酸峰(图1);水肿区的NAA明显低于正常,Cho高于正常,Cr变化不显著(表1)。

13例转移瘤瘤体强化区的MRS表现为NAA明显降低,Cho升高,其中3例在1.25ppm处检测到高大的Lip峰(图2);水肿区的Cho和Cr与正常区之间差异不显著,Cho略低于正常,Cr无明显变化,NAA明显下降(表1)。

16例脑膜瘤的MRS表现为瘤体强化区NAA明显下降(3例NAA消失、11例NAA接近于零),Cho明显升高,Cr轻度上升,其中7例在1.33ppm处可见倒置的乳酸峰(图3),2例在1.47ppm处检测到丙氨酸(Ala)峰;水肿区的NAA、Cho和Cr均低于正常水平,变化不显著(表1)。

3种肿瘤瘤体强化区和水肿区与正常区比较,NAA/Cr、NAA/Cho有显著性差异(P<0.05),Cho/Cr无显著性差异(P>0.05)(表1)。瘤体强化区中,胶质瘤与转移瘤之间NAA/Cho有显著性差异(P<0.05),胶质瘤与脑膜瘤之间Cho/Cr、NAA/Cr、NAA/Cho均有显著性差异(P<0.05),转移瘤与脑膜瘤间NAA/Cr、NAA/Cho有显著性差异(P<0.05)(表2)。瘤体水肿区中,胶质瘤与转移瘤之间Cho/Cr有显著性差异(P<0.05),胶质瘤与脑膜瘤之间Cho/Cr、NAA/Cho均有显著性差异(P<0.05),转移瘤与脑膜瘤间NAA/Cr有显著性差异(P<0.05)(表3)。

*注以对侧正常区为基准,瘤体强化区(t1,P1)和水肿区(t2,P2)与之比较

*注以后者为基准,前者与之比较

*注以后者为基准,前者与之比较

3 讨论

3.1 颅脑肿瘤病理生理特点

3.1.1 肿瘤生长方式

胶质瘤是神经上皮源性肿瘤,占原发性中枢神经系统肿瘤的40%,高、低分化胶质瘤均呈浸润性生长,无包膜形成,侵袭性生长方式主要有4种:(1)肿瘤细胞单个或成簇状侵袭邻近脑组织;(2)沿血管、室管膜下基膜、软脑膜分布;(3)沿白质纤维束侵袭;(4)通过脑脊液向远处播散。因此胶质瘤可以包绕正常神经元并向周围组织浸润生长[1]。

转移瘤为继发性恶性病变的非神经上皮源性肿瘤,生长迅速,可沿着破损的血管内膜向周围的正常神经元浸润,浸润程度和范围与原发肿瘤的组织学类型有关,但比胶质瘤要低得多,因此在转移瘤的瘤体强化区内仍可测量到少量的NAA。

脑膜瘤为非原始神经上皮源性肿瘤,大多数为良性病变,少数恶变,生长缓慢,一般不侵犯周围的正常神经元,理论上脑膜瘤的瘤体内基本不包含神经元[2],本研究仍在脑膜瘤的瘤体强化区内测量到极少量的NAA,可能是周围脑组织的“污染”。

3.1.2 肿瘤瘤周水肿的产生机制

瘤周水肿通常分血管源性和细胞毒性水肿。胶质瘤沿神经纤维、脑白质呈侵袭性生长,与脑无明显的界限,胶质瘤水肿的产生机制既有血管源性又有细胞毒性水肿。瘤周水肿有利于与侵袭相关的细胞基质及粘附分子运动,从而促进肿瘤细胞浸润,故胶质瘤瘤周水肿越严重,肿瘤细胞的浸润也越明显。Herminghuas等[3]认为胶质瘤的侵袭与水肿有关,胶质瘤瘤体强化区并不是肿瘤实际浸润的范围,高级别胶质瘤的瘤体水肿区可能是瘤细胞侵袭扩散的实际范围。

大多数转移瘤瘤体周围出现明显的水肿,其程度与瘤体大小不成比例,而与肿瘤类型及所在部位有关。转移瘤的瘤体血管属有创性血管,与起源组织血管相似,不具血脑屏障,是水肿形成的基础。齐志刚等[4]认为转移瘤瘤体周围水肿形成原因是转移瘤本身的占位、生长及由此引起的“原发性水肿”造成的占位效应,导致引流静脉的回流受阻,从而产生广泛的“继发性水肿”。因此,转移瘤的瘤体周围水肿大多为血管源性水肿,但少数转移瘤在镜下切片中看到瘤体的边界不清,并可见肿瘤细胞浸润、胶质细胞增生和血管受侵,所以在转移瘤瘤体周围水肿区内仍可有少量肿瘤细胞的存在。

脑膜瘤瘤体周围水肿的起源也是血管源性。原因有:(1)脑膜瘤对脑皮层的机械压迫导致局部脑组织缺血或静脉回流障碍,血脑屏障受损,液体漏出加上瘤体内的水肿液向白质扩散,形成瘤周水肿,尤其在瘤体体积较大时更明显;(2)肿瘤细胞的“排泄-分泌”现象,瘤体分泌的物质如前列腺素、溶酶体酶等在邻近脑组织聚集而产生水肿;(3)软脑膜破裂,瘤体内液体外渗至瘤周组织。Nelson等[5]认为,瘤周区或强化区在影像上表现为增强后未强化而T2WI呈高信号的区域,因此可根据瘤体周围水肿形成的不同机制来鉴别不同类型的脑肿瘤。

3.2 颅脑肿瘤的波谱特征

3.2.1 胶质瘤的波谱特征

胶质瘤是起源于神经上皮的肿瘤,由于正常神经细胞减少,胶质细胞增生,因此NAA显著下降,Cr不变或中等下降,Cho峰明显升高,相应的NAA/Cr和NAA/Cho降低,Cho/Cr升高。胶质瘤的瘤体强化区和水肿区与正常区比较,NAA/Cr、NAA/Cho有显著性差异(P<0.05),Cho/Cr无显著性差异(P>0.05)。可见胶质瘤侵犯范围较广,T2WI上所示高信号水肿区已有肿瘤细胞的浸润,造成神经元减少和胶质增生,但较瘤体强化区轻。本研究组19例胶质瘤患者中有2例出现高大Lip峰,而9例出现倒置的乳酸峰,提示瘤体内坏死和无氧糖酵解增加。

3.2.2 转移瘤的波谱特征

颅脑转移瘤MRS表现为Cho明显增高,NAA下降或消失,Cr下降,NAA/Cr和NAA/Cho降低,Cho/Cr升高,可出现Lac峰和Lip峰。胶质瘤的瘤体强化区和水肿区与正常区比较,NAA/Cr、NAA/Cho有显著性差异(P<0.05),Cho/Cr无显著性差异(P>0.05)。Sijens[6]等认为这与肿瘤细胞增殖旺盛及有丝分裂增加,导致细胞膜代谢异常增高、能量衰竭、无氧糖酵解增加有关。本研究组13例患者中有3例可见高大Lip峰,提示瘤体内微坏死可能。水肿区的Cho和Cr与正常区之间差异不显著,Cho略低于正常,Cr无明显变化,NAA明显下降。

3.2.3 脑膜瘤的波谱特征

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,并出现丙氨酸信号。NAA峰的消失有助于脑膜瘤与脑内肿瘤的鉴别。脑膜瘤的瘤体强化区和水肿区与正常区比较,NAA/Cr、NAA/Cho有显著性差异(P<0.05),Cho/Cr无显著性差异(P>0.05)。Lin[7]等认为在1.47ppm处丙氨酸波峰的出现是脑膜瘤较为特征性的表现。本研究组中2例出现特征性的丙氨酸峰,7例在1.33ppm处可见倒置的乳酸峰,3例NAA消失和11例NAA接近于零,可能部分容积效应使兴趣区包含周围正常组织,NAA波峰被平均化,亦有可能是肿瘤侵犯了邻近脑组织,因此NAA下降。水肿区的NAA、Cho和Cr均低于正常水平,变化不显著,可能肿瘤范围较局限。

3.3 MRS在颅脑肿瘤鉴别诊断中的价值

多数肿瘤的波谱比较相似,关于MRS能否进一步鉴别不同类型肿瘤存在较多争议,即通过瘤体强化区的波谱不能可靠地鉴别胶质瘤、转移瘤和脑膜瘤。对瘤体强化区分析发现,3种肿瘤强化区波谱除NAA/Cho有显著性差异外,其他变化不明显;3种瘤体水肿区波谱除Cho有显著性差异外,其他变化不明显。NAA在胶质瘤中明显降低,转移瘤中较低,脑膜瘤中最低,而Cho在胶质瘤中最高,脑膜瘤中较低,转移瘤中最低。与Burtscher等[8]的研究相符,即侵袭性肿瘤如胶质瘤在强化区域外仍存在病理性波谱,而非侵袭性肿瘤(如脑膜瘤)则在强化区域外无病理性波谱存在。病理学检查进一步证明胶质瘤周围异常信号区,除了血脑屏障破坏及血管通透性增加所造成的间质水分子增加外,还可见到散在的肿瘤细胞浸润,而在转移瘤和脑膜瘤周围则仅存在单纯的血管源性水肿。

3.3.1 瘤体强化区波谱鉴别

3种肿瘤的瘤体强化区NAA/Cho两两比较均有差异(P<0.05),胶质瘤瘤体强化区的NAA/Cho为0.41±0.20,转移瘤为0.57±0.16,脑膜瘤为0.16±0.07,转移瘤的NAA/Cho水平最高,脑膜瘤在3组中最低。Cho代表细胞膜合成和分解,是细胞增殖的标志物[9]。由于转移瘤瘤体强化区常出现坏死,细胞崩解,细胞数量明显减少,因此转移瘤瘤体强化区的Cho值比胶质瘤和脑膜瘤要少很多,可认为转移瘤瘤体强化区NAA/Cho水平最高主要是由于Cho水平最低造成的;脑膜瘤局部瘤体区的NAA含量非常低,接近0或等于0值,因此其NAA/Cho水平最低,主要是由于其NAA的水平最低造成的。

3.3.2 瘤周水肿区波谱鉴别

在瘤周水肿区,Cho浓度在胶质瘤、转移瘤和脑膜瘤之间有显著性差异(P<0.05),胶质瘤为0.41±0.15,转移瘤为0.26±0.10,脑膜瘤为0.14±0.06,胶质瘤水平最高,脑膜瘤水平最低,转移瘤居中,这与3组肿瘤生长方式的病理生理机制相吻合。胶质瘤无论级别高低都呈浸润性生长,因此瘤周水肿区并非单纯性水肿,还包括了细胞毒性水肿,周围水肿区常有肿瘤细胞浸润,出现肿瘤细胞增殖。Dowling等[10]研究表明Cho与Ki267水平密切相关,代表了细胞的增殖,因此胶质瘤瘤周水肿区的Cho值要比其他两组高。Law等[11]认为高级别胶质瘤的瘤周区并非真正的水肿区,由于周围区域血脑屏障尚未破坏,增强后可无强化,但实际已有肿瘤细胞浸润,胶质瘤未强化的整个瘤周水肿区才可能是肿瘤的真正边界;转移瘤同样为恶性肿瘤,瘤体水肿区内有少量肿瘤细胞浸润,并有反应性胶质细胞增生,因此Cho水平要比脑膜瘤高,但其浸润程度远不如胶质瘤,其Cho水平较胶质瘤低;脑膜瘤的瘤周水肿一般为单纯性水肿,无肿瘤细胞浸润,Cho水平更低。

3.3.3 肿瘤鉴别阈值的设定

胶质瘤呈侵袭性生长且发展快,严重影响患者的生存质量,一旦确诊首先选择手术治疗,术后易复发,要辅以综合性治疗;而转移瘤则可根据患者自身情况来选择手术、放疗或化学治疗;脑膜瘤大多为良性病变,首选手术治疗,若切除彻底则少有复发,一般不用辅助其他综合治疗,对于情况良好无症状者也可不做手术,定期随访。本研究发现根据瘤周水肿区的Cho水平可以区分3组肿瘤,胶质瘤瘤周区的Cho水平在3组肿瘤中最高,依据瘤周水肿区Cho水平来设定鉴别阈值区分胶质瘤与其他两组肿瘤,并计算出敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)。由于胶质瘤与其他两种肿瘤的发生率大致相当,为了降低假阴、阳性率,我们设定鉴别阈值标准:取敏感性+特异性之和的最大值。取瘤周区Cho>0.46来区分胶质瘤符合这一原则要求,把胶质瘤从其他两种肿瘤鉴别出来的特异性、敏感性、阳性预测值、阴性预测值分别为84.2%、93.7%、77.8%、85.2%。

诸多指标中,因为NAA和Cho信噪比较高,而Cr水平又随个体病灶的不同和肿瘤恶性程度不同而变化,在对比了多个代谢物指标后发现NAA/Cho是最敏感的指标,这可能是因为NAA下降的同时Cho升高从而使两者差值较大的缘故,这与刘红军等[12]认为Cho/Cr是鉴别3种肿瘤的重要指标有所不同。齐志刚等[13]研究认为Lip峰是鉴别转移瘤和胶质瘤的重要指标,本研究发现其在鉴别诊断方面无明显特异性,且出现的概率不够稳定。

4 结论