CORRECT-SLIM: Prinzip und Anwendung zur quantitativen 31P-MR-Spektroskopie des menschlichen Herzens

Ziele: MR Spektren, die mithilfe von chemical shift imaging (CSI) Sequenzen kodiert sind, werden in der Regel durch Anwendung einer mehrdimensionalen Fouriertransformation zu quaderförmigen Voxeln rekonstruiert. Spectral localization by imaging (SLIM) erlaubt in der Rekonstruktion die Anpassung eines Zielvolumens an anatomische Strukturen. Die Lokalisierungseigenschaften (räumliche Antwortfunktion, SRF) dieses Verfahrens wurden erstmals von von Kienlin untersucht und Qualitätsparameter dazu definiert. Ergebnisse einer SLIM/SLOOP Rekonstruktion sind Spektren in verschiedenen beliebig geformten Kompartmenten, wobei die Kompartmente verschiedenen in der Bildgebung abgrenzbaren Organen entsprechen. Ziel dieser Arbeit war es, die Kenntnis der räumlichen Antwortfunktion zu nutzen, um die Rekonstruktion durch Unterdrückung von Kontamination aus Nachbarregionen zu optimieren und dieses neue Verfahren auf die 31P-Spektroskopie des menschlichen Herzens anzuwenden. Methode: Contamination reduction in the reconstruction (CORRECT) SLIM verwendet die Information der räumlichen Antwortfunktion einer SLIM/SLOOP Rekonstruktion, um eine neue Lösung mit kleinerer Kontamination aus Nachbarregionen zu bestimmen. CORRECT SLIM wurde exemplarisch an vier 3D-CSI-Untersuchungen des Herzens von gesunden Probanden durchgeführt und mit der SLIM/SLOOP Rekonstruktion verglichen. Eine technische Schwierigkeit der 31P-Spektroskopie des Myokards ist die Unterdrückung der spulennahen Signale der Brustmuskulatur, in der insbesondere PCr höher konzentriert ist. Bei CORRECT SLIM wurde die SRF des Myokardkompartments auf minimale Beiträge aus der Brustwand optimiert. Die maximal mögliche Kontamination Kmax (Integral der Myokard-SRF über das Volumen der Brustmuskulatur) wurde für alle Rekonstruktionen berechnet. Ergebnis: Bei allen Untersuchungen konnte eine deutliche Verringerung der Kontamination Kmax der Myokardspektren aus der Brustwand um 41% +/- 4% erzielt werden. Während CORRECT SLIM in diesen ersten Untersuchungen für PCr um 39% niedrigere Werte ermittelte, sanken die ATP Intensitäten im Mittel nur um 7%. Schlussfolgerung: Erstmals wurde ein Rekonstruktionsverfahren (CORRECT SLIM) von CSI Experimenten implementiert, das die Verwendung der räumlichen Antwortfunktion in der Rekonstruktion erlaubt. Erste in vivo Untersuchungen mit CORRECT SLIM zeigen eine Abnahme der Kontamination Kmax. Die erhaltenen Intensitätsänderungen können als Verringerung der Kontamination bei der Herz-31P-MR-Spektroskopie interpretiert werden.

Korrespondierender Autor: Weng A

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Key words

MR - Spektroskopie - Herz