LIPID SUPPRESSION USING SELECTIVE INVERSION RECOVERY FOR 3D SPECTROSCOPIC IMG

使用 3D 光谱 IMG 的选择性反转恢复进行脂质抑制

基本信息

  • 批准号:
    7358748
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-06-01 至 2007-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This subproject is one of many research subprojects utilizing the resources provided by a Center grant funded by NIH/NCRR. The subproject and investigator (PI) may have received primary funding from another NIH source, and thus could be represented in other CRISP entries. The institution listed is for the Center, which is not necessarily the institution for the investigator. INTRODUCTION The most common approach for reducing lipid signals in H brain chemical shift imaging (CSI) is the use of volume preselection via the PRESS technique. [1] This technique produces high quality metabolite spectra within a restricted brain volume. To achieve whole brain coverage, non-selective inversion recovery (IR) techniques are generally applied. [2] [3] At 1.5T, metabolite signal loss from IR is on the order of 30-40%. However, at higher fields, e.g. 3T, the increase in spectral separation between lipids and metabolites allows a frequency selective inversion. This paper discusses the design, implementation and results of an IR CSI pulse sequence that performs selective inversion for lipid suppression. METHOD The chemical shift between lipids and the closest metabolite (NAA) is 0.7 ppm. At 3T, these two spins are separated by 89 Hz. The design goals of the inversion pulse were a transition band less than 89 Hz, an inversion band wide enough to cover all of the lipid signals and a short enough pulse width to neglect relaxation effects during excitation. In the design, we chose a minimum phase RF pulse for a sharp transition band with 500 Hz inversion bandwidth and 20ms pulse width. The RF pulse synthesis was done using the Shinnar-Le Roux algorithm [4]. The ripple amplitudes were chosen such that the transition bandwidth was less than 89Hz. To test the effects of the selective IR, a 3T CSI imaging sequence was implemented with the following characteristics: spectral-spatial spin echo pulse for metabolite excitation and water suppression, TR/TI/TE=2000/170/144 ms, spiral readout gradients, single slice, 2.5 cc voxels and 2 minute acquisition. [5] CONCLUSION We have designed and implemented a 3T frequency selective IR spiral CSI pulse sequence. The effectiveness of the selective inversion recovery is demonstrated on an in vivo scan showing a lipid suppression factor on the order of 10 while maintaining excellent quality metabolite spectra. ACKNOWLEDGEMENTS Lucas foundation, NIH grants RR 09748, CA 48269 REFERENCES [1] P.A. Bottomley, Ann N Y Acad Sci, 508, 333, 333-348, 1987 [2] A. Ebel, et al, MRM, 49, 903-908, 2003 [3] D. M. Spielman, et al., JMRM 2:253-262, 1992 [4] J. Pauly, et al., IEEE Trans. Med. Imaging 10, 53-65, 1991 [5] E. Adalsteinsson, et al., MRM, 39, 889-898, 1998
该子项目是利用 NIH/NCRR 资助的中心拨款提供的资源的众多研究子项目之一。子项目和研究者 (PI) 可能已从另一个 NIH 来源获得主要资金,因此可以在其他 CRISP 条目中得到体现。列出的机构是中心的机构,不一定是研究者的机构。简介 在 H 脑化学位移成像 (CSI) 中减少脂质信号的最常见方法是通过 PRESS 技术使用体积预选。 [1] 该技术在有限的脑容量内产生高质量的代谢物谱。为了实现全脑覆盖,通常应用非选择性反转恢复(IR)技术。 [2] [3] 在 1.5T 时,IR 的代谢物信号损失约为 30-40%。然而,在更高的领域,例如3T,脂质和代谢物之间光谱分离的增加允许频率选择性反转。本文讨论了 IR CSI 脉冲序列的设计、实现和结果,该序列执行选择性反转以抑制脂质。方法 脂质和最接近的代谢物 (NAA) 之间的化学位移为 0.7 ppm。在 3T 时,这两个自旋间隔 89 Hz。反转脉冲的设计目标是过渡带小于 89 Hz、反转带足够宽以覆盖所有脂质信号以及足够短的脉冲宽度以忽略激励期间的弛豫效应。在设计中,我们选择了具有 500 Hz 反转带宽和 20ms 脉冲宽度的尖锐过渡带的最小相位 RF 脉冲。 RF 脉冲合成是使用 Shinnar-Le Roux 算法完成的 [4]。选择纹波幅度,使过渡带宽小于 89Hz。为了测试选择性红外的效果,实施了具有以下特征的 3T CSI 成像序列:用于代谢物激发和水抑制的光谱空间自旋回波脉冲、TR/TI/TE=2000/170/144 ms、螺旋读出梯度、单切片、2.5 cc 体素和 2 分钟采集。 [5] 结论 我们设计并实现了 3T 频率选择性 IR 螺旋 CSI 脉冲序列。体内扫描证明了选择性反转恢复的有效性,显示脂质抑制因子约为 10,同时保持了优质的代谢物谱。致谢 卢卡斯基金会、NIH 拨款 RR 09748, CA 48269 参考文献 [1] P.A. Bottomley, Ann N Y Acad Sci, 508, 333, 333-348, 1987 [2] A. Ebel 等人, MRM, 49, 903-908, 2003 [3] D. M. Spielman 等人, JMRM 2:253-262, 1992 [4] J. Pauly 等人, IEEE跨。医学。成像 10, 53-65, 1991 [5] E. Adalsteinsson, et al., MRM, 39, 889-898, 1998

项目成果

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