在MRS谱线图中，横轴对应代谢物的化学位移大小，纵轴表示代谢物的MR信号强度或幅度，每个波峰下的面积代表一种物质的相对含量。在氢（1H，质子）MRS中，只有将水峰完全抑制后，其他含氢分子的微弱MR信号才能显示。NAA（2.0 ppm，2.6 ppm）由神经细胞的线粒体合成，分布于神经元及轴突内，白质与灰质含量相当，故NAA峰仅出现在脑和脊髓组织的MRS中，它的存在和水平（高低）与神经元的完整性，以及肿瘤组织中神经元成分的比例有关，常作为神经元及轴突密度和活性的标志。NAA在正常脑内含量最多，波峰最高；减低见于多发性硬化、缺氧性脑病等；升高见于海绵状脑白质营养不良（Canavan病）。胆碱（Cho，3.2 ppm）是细胞膜密度及完整性的标志，恶性肿瘤时细胞密集，Cho峰升高。Cho/NAA比值升高亦见于脑梗死、炎症、多发性硬化等，但肿瘤病变时升高更明显。肌酸和磷酸肌酸（Cr/PCr，3.0 ppm）参与ATP代谢，二者的氢质子谱线重叠（形成组合峰），因其含量与信号强度水平相对稳定，故常作为评价其他谱线高低变化的内参指标，但肾病时受影响。高级别胶质瘤Cr峰降低。肝脏和肾脏中无PCr，故通过查看PCr峰，可以评价肝肾MRS的空间定位和质量控制。谷氨酸（Glx，2.05～2.5 ppm）是兴奋性神经递质，与谷氨酰胺参与体内氨的解毒，升高见于肝性脑病、缺氧性脑病等。正常组织中乳酸（Lac，1.3 ppm，1.5 ppm）含量很少，升高多见于缺血（缺氧）组织发生无氧酵解时，且易聚集在排空较慢的组织（如囊肿与肿瘤囊变坏死）中。故乳酸峰可见于肿瘤、脑血管病、癫
、代谢异常、急性炎症等病变（图57），提示组织处于无氧代谢状态。Lac谱线的特征为双峰，在短或长TE（35 ms，288 ms）双峰向上，稍长TE（135～144 ms）时双峰倒置。注意，乳酸峰可被脂峰污染，影响其诊断准确性，尤其在脑表面和骨骼肌进行MRS时。脂质（Lipids，0.8～1.6 ppm）多为宽基底的共振峰，见于体素信号被周围脂肪组织信号污染或存在组织坏死时。有时，在MRS可见其他分子的谱线，如芳香族氨基酸（酪氨酸、组胺酸、色氨酸，频率值6.0～7.5 ppm），胆固醇（仅见于肝，频率值6.5～8.0 ppm），脑组织中髓磷脂相关氨基酸（胆碱，牛磺酸，甘氨酸，频率值3.0～3.5 ppm），肝脏相关氨基酸（谷氨酸，天冬氨酸，频率值2.0～3.0 ppm）。在正常前列腺组织的MRS，枸橼酸盐的共振峰（2.66 ppm）最醒目。1H-MRS检查目前已用于对多个器官和多种疾病进行临床评价与诊断。
图57 脑梗死区的氢质子MRS谱线示意图
波谱图显示Lac、NAA、Cr/PCr与Cho峰。在1.3 ppm和4.7 ppm处分别可见脂峰和残存的水峰。在临床1H-MRS检查时，一般通过CHESS脉冲彻底抑制水的MR信号，有时还需要同时抑制脂肪的MR信号；通过饱和带可抑制兴趣区外组织（尤其脂肪）的MR信号
除氢质子MRS外，MR磷谱成像也是临床常见的MRS检查。31磷（31P）的旋磁比是17.2 MHz/T（1氢为42.6），在1.5 T场强下的共振频率为25.9 MHz（1氢为63.9）。生物组织中31磷的自然含量远小于1氢，31磷原子核产生的MR信号强度仅为1氢原子核的1/20，故31磷MRS的SNR不高。磷MRS谱线中常见的共振峰有三磷酸腺苷（ATP）峰、磷酸肌酸（PCr）峰，无机磷酸盐（Pi）峰以及PDE和PME峰（图58）。在大多数情况下，组织中PCr含量相对稳定，故常被用作活体31磷MRS研究的参考值，其化学位移频率值为0 ppm。PCr实际上是一种前体物，它与二磷酸腺苷（ADP）反应可形成ATP和肌酸（Cr）。ATP是一种含有能量的物质，它可以产生ADP、Pi与能量，为组织氧化代谢所必需。在PCr峰右侧，三个独立的共振峰（α、β、γ）分别代表ATP分子内三个不同磷原子核的MR信号强度。PDE和PME参与细胞膜合成，肿瘤代谢活跃时升高。临床上，磷MRS主要用于评价代谢性疾病的高能磷酸盐代谢（如肌肉萎缩、心肌病），以及局部缺血（大脑、心脏、移植肾）和肿瘤组织的代谢状态，从而了解治疗后疾病的反应或判断预后。PCr峰与Pi峰之间的化学位移大小也与局部组织的pH值相关，故可通过计算二者的化学位移推测pH值。
图58 正常脑组织的磷MRS谱线示意图
波谱图中PME代表磷酸单脂酶，Pi代表无机磷酸盐，PDE代表磷酸二脂酶，ATP表现为三个独立峰
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