原子核与人体的密度及发生核磁共振的灵敏度，决定了MRS的灵敏性。目前较常用且应用于活体研究的是：氢质子波谱和磷普氢质子在组织内含量丰富具有高度灵敏的核磁感性。故应用最多氢质子波谱在出现强的水和脂肪信号的情况下，利用抑制技术行氢原子的波谱分析，可以测定人脑内与脂肪代谢、氨基酸代谢以及神经递质有关的多种微量代谢物。正常脑组织氢质子波谱可以观察到五个主要的磁共振波峰。此外在病理的情况下，还可以检测到乳酸 r-氨基丁酸及甘氨酸等波峰，因此可以在检查中枢神经系统的梗死肿瘤、白质和灰质的疾病、癫痫、遗传代谢性疾病、神经退行性病变及精神类疾病中应用比较广泛。尤其目前MRS在颅脑肿瘤的研究比较多。对脑肿瘤与非肿瘤性病变的鉴别、脑肿瘤良恶性的鉴别、恶性肿瘤的分级，肿瘤术后是复发还是坏死、原发与转移瘤的鉴别，有重要的临床应用价值。此外氢质子波谱能够提供前列腺组织的代谢信息，有助于鉴别前列腺癌和前列的增生等。
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