In vivo 1H NMR spectroscopy of the human brain at 9.4 T: initial results.
In vivo 1H NMR spectroscopy of the human brain at 9.4 T: initial results.
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DOI：
10.1016/j.jmr.2010.06.006
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发表时间：
2010-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Henry PG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Deelchand DK;Van de Moortele PF;Adriany G;Iltis I;Andersen P;Strupp JP;Vaughan JT;Uğurbil K;Henry PG
体内质子核磁共振波谱可以对大脑中的多种生化化合物进行非侵入性检测和定量。由于信噪比增加和光谱色散增加，较高的场强通常被认为对光谱学有利。迄今为止，人脑中的 1H NMR 谱已报道高达 7 特斯拉。在这项研究中，我们表明可以在 9.4 特斯拉的情况下在人脑中测量高质量的短回波时间蒸汽和激光 1H NMR 谱。尽管人脑的线宽更宽，但人脑光谱的信息内容与过去十年在相同场强下在啮齿动物大脑中测量的信息内容非常相似。与较低场相比，代谢物的 T1 弛豫时间稍长，而代谢物的 T2 弛豫值较短（< 100 ms），为 9.4 特斯拉。 3.03 ppm 处的总肌酸 (tCr) 共振线宽随磁场（1.35 Hz/特斯拉从 1.5 T 至 9.4 T）线性增加，在 9.4 特斯拉时可实现的最小 tCr 线宽约为 12.5 Hz。在极高场下，B0 微磁化率效应是可实现的最小线宽的主要贡献者。
In vivo proton NMR spectroscopy allows non-invasive detection and quantification of a wide range of biochemical compounds in the brain. Higher field strength is generally considered advantageous for spectroscopy due to increased signal-to-noise and increased spectral dispersion. So far 1H NMR spectra have been reported in the human brain up to 7 Tesla. In this study we show that excellent quality short echo time STEAM and LASER 1H NMR spectra can be measured in the human brain at 9.4 Tesla. The information content of the human brain spectra appears very similar to that measured in the past decade in rodent brains at the same field strength, in spite of broader linewidth in human brain. Compared to lower fields, the T1 relaxation times of metabolites were slightly longer while T2 relaxation values of metabolites were shorter (< 100 ms) at 9.4 Tesla. The linewidth of the total creatine (tCr) resonance at 3.03 ppm increased linearly with magnetic field (1.35 Hz/Tesla from 1.5 T to 9.4 T), with a minimum achievable tCr linewidth of around 12.5 Hz at 9.4 Tesla. At very high-field, B0 microsusceptibility effects are the main contributor to the minimum achievable linewidth.
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