Мультивоксельна протонна магнітно-резонансна спектроскопія, це високотехнологічне доповнення до звичайного МРТ, яке дозволяє оцінити хімічний склад тканин у кількох ділянках одночасно. Замість звичних зображень метод вимірює концентрацію певних речовин (метаболітів), таких як N-ацетиласпартат, холін, креатин та лактат, і будує своєрідну карту обміну речовин у досліджуваній зоні. Мультивоксельний режим означає, що аналізується не одна точка, а одразу багато сусідніх ділянок, що дає повнішу картину.
Така інформація особливо корисна у нейроонкології: за співвідношенням метаболітів лікар може припустити, з чим має справу, з активною пухлиною, зоною некрозу після лікування, запаленням чи здоровою тканиною. Дослідження неінвазивне, не використовує іонізуючого випромінювання та зазвичай проводиться разом зі стандартним МРТ відповідної ділянки для максимально точної інтерпретації.