磷波谱³¹P MR Spectroscopy, ³¹ P MRS

磷是人体组织能量代谢的重要元素，³¹P MRS主要评价各种代谢产物的相对值，如各种代谢产物峰面积与总的峰面积的比值，或各个代谢产物峰面积之间的比值。³¹P MRS可显示磷酸一酯(PME)、无机磷(Pi)、磷酸二酯(PDE)、磷酸肌酸(PCr)、γ-磷酸腺苷(γ-ATP)、α-ATP和β-ATP的共振峰。PME和PDE峰反映了膜磷脂及其代谢信息，PCr,ATP和Pi峰可提供高能磷酸代谢信息。PME共振峰主要由两种膜磷脂的前体物，磷酸胆碱(PC)和磷酸胆胺(PE)组成。PME峰反映磷酸代谢中的合成代谢。新生儿脑内PME峰的主要组成是具有长T₁值的磷酸胆胺(PE)，成人脑内PME峰的主要成分是各种无法分辨的具有短T₁值的物质。PDE共振峰包含甘油磷酸胆碱(GPC)和甘油磷酸胆胺(GPE)的信号，这两种物质都是膜磷脂的代谢产物。PDE的宽大共振峰主要由一部分流动磷脂组成，或由磷脂双分子层及一小部分运动的普通大分子组成。 脑内60%以上的脂质是磷脂，磷脂主要存在于细胞膜内。新鲜人脑穿刺提取物行³¹P MRS显示生物膜中的磷脂的六种主要成分，分别命名为磷脂酰胆碱（卵磷脂）、磷脂酰胆胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、神经鞘磷脂和胆胺缩醛磷脂。43.6%的磷脂酰胆碱存在于灰质而28.1%位于白质。28.1%的磷脂酰胆胺存在于灰质而26.8%位于白质。γ-ATP峰包含了小部分的ADP信号。α-ATP峰包含了小部分ADP信号和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)及尿嘧啶核苷二磷酸糖(半乳糖、葡萄糖、甘露糖)的信号。β-ATP共振峰被认为是组织ATP水平的最可靠标志。ATP作为一种高能量中间物，构成生物系统最主要的能量源。脂肪和碳水化合物的氧化产生能量，并通过高效率的能量转换成为ATP的形式。PCr被认为是ATP形式的高能储备。通过肌酸激酶的催化，ATP使得肌酸发生可逆的磷酸化产生PCr。PCr/ATP比值能反映脑能量的状态。