Spektroskopische-MR-Bildgebung des menschlichen Gehirns bei 7T

Ziele: Spektroskopische Bildgebung (SI: Spectroscopic Imaging oder CSI: Chemical Shift Imaging) wird in der Magnet-Resonanz-Spektroskopie genutzt, um lokale Konzentrationsänderungen von Metaboliten in-vivo aufzuspüren. Die räumliche Position wird phasenkodiert, und ein Spektrum wird nach jedem Phasenkodierschritt aufgenommen, um somit im Gesamtvolumen die Spektren von vielen Teilvolumina (Voxel) aufzunehmen. Diese Studie untersucht SI des menschlichen Gehirns bei ultra-hohen Magnetfeldstärken und zeigt Lösungswege, Magnetfeldinhomogenitäten und Suszeptibilitätsartefakte zu verringern. Methode: Spektrokopische Bildgebung des menschlichen Gehirns wurde an 7 Probanden in einem 7T Gankörper-MR-Tomographen (Philips Medical Systems) mit einer Sende/Empfangs-Kopfspule durchgeführt. Transversale Spin-Echo-Schichtlokalisation wurde mit den folgenden Parametern TR=1500ms, TE=144ms, Field of View=250mm, 28×28 Matrix, Schichtdicke=20mm und NEX=1 durchgeführt. SI wurde in einem Probanden zusätzlich mit einer kurzen Echozeit TE=26ms untersucht. Ergebnis: Hochaufgelöste MR-Spektren konnten im Gehirn aller Probanden aufgenommen werden. Die Resonanzen von Cholin, Creatin, N-Acetylaspartat und Myoinositol wurden in allen SI-Voxeln des Gehirns identifiziert. SI mit kurzer Echozeit löste zusätzlich die Resonanzen von Glutamate, Glutamine und Scylloinositol auf. Schlussfolgerung: SI ist bei ultrahohen Magnetfeldstärken möglich und erhöht die Sensitivität und die spektrale Auflösung in der Magnet-Resonanz-Spektroskopie. Eine PRESS-Lokalisation ist aufgrund der Chemical-Shift-Verschiebung bei ultra-hohen Feldern nicht praktikabel, stattdessen ist eine Spin-Echo Schichtlokalisation zu bevorzugen. Ein Shim zweiter Ordnung minimiert die Linieverbreiterung der Spektrallinien, die durch starke Suszeptiblitätseffekte bei hohen Magnetfeldstärken hervorgerufen werden. Ultrahochfeld SI verbessert die nicht-invasive Charakterisierung und Quantifizierung von molekularen Markern bei einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen.

Korrespondierender Autor: Sammet S

The Ohio State University, Department of Radiology, 1654 Upham Drive, 43210 Columbus

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Spektroskopische Bildgebung - Magnet Resonanz Spektroskopie - 7 Tesla