人腦中神經化合物有上百種，1H-MRS 能夠測得的有以下較為常見幾種,其中長的回波時間( TE) 和短的回波時間時所測得的成分不同。
1、N-乙醯天門冬氨酸(NAA)：NAA 是一種神經系統重要標記物,在成熟腦組織僅存在於神經元和軸索中,在神經元損傷時會明顯下降,波峰位於2.0ppm 處,正常人其峰值最高,峰值下降可見於多種累及神經元或軸索的神經系統疾病中,如腦梗死、腦腫瘤、癲癇、多發性硬化和神經系統變性病。NAA特異性升高見於Canavan’s 病,為一種遺傳性腦白質營養不良,因缺乏NAA 水解酶所致。
2、膽鹼化合物峰(Cho) :Cho反映腦內總膽鹼含量,包括磷酸膽鹼、磷脂醯膽鹼和磷酸甘油膽鹼,波峰位於3.2ppm位移處，其峰值的高低是由膜磷脂中的膽鹼濃度決定的,通常與細胞膜的合成和分解代謝有關。它的變化反映神經細胞的損傷程度，在脫髓鞘疾病和腦腫瘤中Cho峰值升高,而在髓鞘減少的患者中卻發現Cho 減低。
3、肌酸(Cr) 峰值:Cr 反映肌酸和磷酸肌酸的總和,位於3. 0ppm 位移處,能夠直接反映能量代謝情況。因為Cr值一般不會隨病理變化而變化,所以臨床上通常用它作為參考值,對代謝訊號強度進行標準化, 即通常計算NAA/ Cr、Cho/Cr 等。但是高度惡性腫瘤時,由於能量代謝不能正常進行,則不能作為參照值。
4、正常情況下質譜分析並不能發現乳酸峰(Lac)，因為濃度低,無法檢測。病理情況下,如能量代謝改變時(腦梗死、部分腦腫瘤、腦膿腫和線粒體腦病等),因為有氧代謝不能正常進行則可以在1. 32ppm 處出現異常的乳酸峰。
5、肌醇(mI) :mI被認為僅存在於神經膠質細胞中,故將它作為膠質的標誌物。在脫髓鞘疾病和老年痴呆病中,mI可以增高。
6、自由脂(Lip) :Lip 峰值位於0. 9～1. 3ppm,正常腦組織中探測不到,因為它與細胞膜和髓鞘中的大分子結合所致,嚴重病理情況下,大分子崩解,導致Lip 釋放,MRS 上即可顯示Lip 峰。
正常人的1H-MRS 通常出現三個波峰,其峰值的高低順序為NAA、Cr 、Cho (有時Cho 高於Cr) 。有時可能出現mI峰,但峰值較低。
1H-MRS 與腦腫瘤
1H-MRS 可提供不同代謝產物增減的資訊,包括細胞膜的增生、神經元的損害、能量代謝異常和壞死等。有研究表明,1H-MRS能夠鑑別顱內腫瘤與腦梗死,原發腫瘤和轉移瘤,並能對腫瘤的惡性程度進行評估,特別是能鑑別惡性腫瘤放療後所產生的新病灶為腫瘤復發還是放射性腦病。腫瘤區別於其他非腫瘤疾病如梗死或膿腫的重要特點是:腫瘤1H-MRS 表現為Cr 、NAA 峰值降低, Cho峰值增高;而梗死或膿腫則三者均降低,並且發現隨膠質瘤惡性程度的增加,Cho 峰值也逐漸升高, 且脂質峰值逐漸升高。髓母細胞瘤中Cho 峰值最高，Cr顯著降低幾乎消失。而轉移瘤的脂質峰值最高以此與原發瘤鑑別。腦外腫瘤,如腦膜瘤或者神經鞘瘤則表現為NAA明顯減低甚至消失,因為腦組織外不存在神經元細胞。腫瘤復發區別於放療後腦病的特徵是Cho 峰值的升高，後者因為損傷導致的變性壞死導致Cho 峰值降低,NAA降低甚至缺如。Cho訊號強度與病情的進展情況呈正相關,病情穩定者Cho 變化不明顯,說明Cho峰值高低與病情相關。
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