3 tでの高速および平衡ヒト筋肉クレアチンセストイメージングのデモンストレーション

目的：クレアチン化学交換飽和移動（CRCEST）MRIは、筋肉イメージングでますます使用されています。ただし、CRCEST測定はRF飽和期間（TS）と緩和遅延（TD）に依存しており、異なるスキャンパラメーターの結果を比較することは困難です。したがって、この研究の目的は、臨床3Tスキャナーで準定常状態（Quass）CRCEST MRIを評価することを目的としています。 方法：1 s/1 sおよび2 s/2 sのTS/TDのT1およびCEST MRIスキャンは、マルチコンパートメントクレアチンファントムと5人の健康なボランティアから入手しました。CRCEST効果は、ファントムの非対称性分析で定量化されましたが、5プールのローレンツフィッティングは、ホスホリテン、アミドプロトン移動、磁化移動と核のオーバーホーザー増強効果の組み合わせ、および4つの主要な筋肉群の4つの主要な筋肉群の直接水飽和からクレアチンを分離するために適用されました。下肢。ルーチンとクアスのCRCEST測定値は、2つの異なるイメージング条件下で比較されました。ペアの生徒のt検定は、統計的に有意と見なされる0.05未満のp値で実行されました。 結果：ファントム研究では、ルーチンCRCESTの定量化に対するTS/TDの実質的な影響が示され（P = 0.02）、そのような影響はクアスアルゴリズム（P = 0.20）で軽減されました。ボランティア実験では、TSおよびTD（P <0.05）とともに、日常のCRCEST、アミドプロトン移動、および核オーバーホーザーの増強効果が大幅に増加し（P <0.05）、対応するクアスインデックスよりも大幅に小さかったことが示されました（P <0.01）。それに比べて、クアスCRCEST MRIはTSとTDへの依存性をほとんど示しておらず、その堅牢性と精度を示しています。 結論：クアスCRCEST MRIは、迅速で正確な筋肉クレアチンイメージングを提供するために実行可能です。

PURPOSE: Creatine chemical exchange saturation transfer (CrCEST) MRI is used increasingly in muscle imaging. However, the CrCEST measurement depends on the RF saturation duration (Ts) and relaxation delay (Td), and it is challenging to compare the results of different scan parameters. Therefore, this study aims to evaluate the quasi-steady-state (QUASS) CrCEST MRI on clinical 3T scanners. METHODS: T1 and CEST MRI scans of Ts/Td of 1 s/1 s and 2 s/2 s were obtained from a multi-compartment creatine phantom and 5 healthy volunteers. The CrCEST effect was quantified with asymmetry analysis in the phantom, whereas 5-pool Lorentzian fitting was applied to isolate creatine from phosphocreatine, amide proton transfer, combined magnetization transfer and nuclear Overhauser enhancement effects, and direct water saturation in four major muscle groups of the lower leg. The routine and QUASS CrCEST measurements were compared under two different imaging conditions. Paired Student's t-test was performed with p-values less than 0.05 considered statistically significant. RESULTS: The phantom study showed a substantial influence of Ts/Td on the routine CrCEST quantification (p = 0.02), and such impact was mitigated with the QUASS algorithm (p = 0.20). The volunteer experiment showed that the routine CrCEST, amide proton transfer, and combined magnetization transfer and nuclear Overhauser enhancement effects increased significantly with Ts and Td (p < 0.05) and were significantly smaller than the corresponding QUASS indices (p < 0.01). In comparison, the QUASS CrCEST MRI showed little dependence on Ts and Td, indicating its robustness and accuracy. CONCLUSION: The QUASS CrCEST MRI is feasible to provide fast and accurate muscle creatine imaging.