³¹P-MR-Spektroskopie aller
Wandabschnitte des menschlichen Herzens bei 1,5 T mit akquisitionsgewichteter Chemical-shift-
Bildgebung[∗]

Zusammenfassung.

Ziel: Ziel der Arbeit war es zu untersuchen, ob die akquisitionsgewichtete Chemical-shift-Bildgebung (AW-CSI) die Bestimmung von PCr und ATP in der Seiten- und Hinterwand des menschlichen Herzens an einem klinischen 1,5 T MR-Tomographen erlaubt. Methoden: 12 gesunde Probanden wurden jeweils mit einer chemical shift imaging (CSI) und einer AW-CSI-Sequenz untersucht. Die Sequenzen unterschieden sich lediglich in der Anzahl der Wiederholungen der einzelnen Phasenkodierschritte. Als Wichtungsfunktion des AW-CSI wurde eine Hanningfunktion verwendet, die zu 7 Mittelungen in der Mitte und 0 in den Ecken des k-Raums führte und die gleiche Auflösung wie das CSI ergab. Die Auswertung erfolgte in jeweils identisch positionierten Voxeln in Septum, Vorder-, Seiten- und Hinterwand. Ergebnisse: Die Signal-zu-Rausch-Verhältnisse waren bei AW-CSI für PCr um 1,3 und für ATP um 1,4 höher. Für AW-CSI waren die PCr/ATP-Verhältnisse um einen Faktor 1,2 - 1,3 höher und zeigten in allen untersuchten Regionen eine kleinere Standardabweichung. Das mittlere PCr/ATP-Verhältnis der AW-CSI-Sequenz war in Septum, Seiten- und Hinterwand praktisch identisch (1,72 - 1,76), während in der Vorderwand ein höherer Wert (1,9) bestimmt wurde. Schlussfolgerungen: Die deutlich reduzierte Kontamination aus Nachbarvoxeln führt bei AW-CSI zu einer Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses und zu einer genaueren Bestimmung des PCr/ATP-Verhältnisses im Vergleich zu CSI mit gleicher Auflösung. AW-CSI ermöglicht so die ³¹P-Spektroskopie von Seiten- und Hinterwand des menschlichen Herzens bei 1,5 T.

³¹P-MR spectroscopy of all regions of the human heart at 1.5 T with acquisition-weighted chemical shift imaging.

Aim: Aim of this study was to show whether or not acquisition-weighted chemical shift imaging (AW-CSI) allows the determination of PCr and ATP in the lateral and posterior wall of the human heart at 1.5 T. Methods: 12 healthy volunteers were examined using a conventional chemical shift imaging (CSI) and an AW-CSI. The sequences differed only in the number of repetitions for each point in k space. A hanning function was used as filter function leading to 7 repetitions in the center of the k space and 0 in the corners. Thus, AW-CSI had the same resolution as the CSI sequence. The results for both sequences were analyzed using identically positioned voxels in the septal, anterior, lateral and posterior wall. Results: The determined averaged AW-CSI signal to noise ratios were higher for PCr by a factor of 1.3 and for ATP by 1.4 than those of CSI. The PCr/ATP ratios were higher by a factor of 1.2 - 1.3 and showed a smaller standard deviation in all locations for AW-CSI. The mean PCr/ATP ratios determined by AW-CSI of septal, lateral and posterior wall were almost identical (1.72 - 1.76), while it was higher in the anterior wall (1.9). Conclusions: The reduced contamination in AW-CSI improves the signal to noise ratio and the determination of the PCr/ATP ratio in cardiac ³¹P spectroscopy compared to CSI with the same resolution. The results in volunteers indicate that AW-CSI renders ³¹P spectroscopy of the lateral and posterior wall of the human heart feasible for patient studies at 1.5 T.

Herz-MR-Spektroskopie - MR-Phosphor-Studien - MR-Lokalisierung - 3D MR-Spektroskopie - MR k-Raum

Heart MR spectroscopy - MR phosphorus studies - MR localization - MR spectroscopy 3-dimensional - MR k-space

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1 Diese Arbeit wurde gefördert durch das IZKF Universität Würzburg des Bundesministeriums für Bildung und Forschung: BMBF IZKF Würzburg 01 K5 9603 (Projekt F2)