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Brain 1H-MR spectroscopy in clinical neuroimaging at 3T - 16/03/09

Doi : 10.1016/j.neurad.2008.04.001 
P. Jissendi Tchofo , D. Balériaux
Service de radiologie, clinique de neuroradiologie, hôpital Erasme, 808, route de Lennik, 1070 Bruxelles, Belgique 

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Summary

After more than 10 years of use, clinical neuroimaging spectroscopy has proven to be invaluable in the MRI assessment of several brain diseases. The metabolic characterization of diverse brain lesions and pathological conditions is well established by spectroscopy studies at 1.5T, but recently, an increase in the number of 3T magnets has noticeably improved routine neuroimaging in general. For brain proton spectroscopy, the use of higher magnetic fields has been promising in terms of increasing the signal/noise ratio across the spectrum and widening the frequency bandwidth to allow clearer separation of peaks that are otherwise too close to each other at 1.5T, especially glutamate, glutamine and gamma-aminobutyric acid (GABA). The individual detection and quantification of these metabolites will add more details to the characterization of brain diseases, and allow the inclusion of more brain pathologies. Moreover, the ongoing advances in dedicated hardware and integrated software have led to more accurate and automated postprocessing, offering neuroradiologists a more user-friendly interface. This is an up to date review of the main clinical applications of brain proton MR spectroscopy that are potentially improved at 3T, taking into account the peculiarities of higher magnetic fields. It is based on both the literature and our own clinical experience, starting from July 2005 and including more than 250 scans at 3T (unpublished material), and emphasizes, for every indication, a practical approach to brain MRS to achieve the optimal clinical impact.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Résumé

Après plus de dix ans d’utilisation sur les aimants cliniques, la spectroscopie a démontré un intérêt certain dans la mise au point par IRM de plusieurs pathologies cérébrales. La caractérisation métabolique de diverses lésions cérébrales a été bien établie par des études réalisées à 1.5T. Au cours de ces dernières années, l’accroissement du nombre d’aimants 3T à usage clinique a significativement amélioré la pratique neuroradiologique globale de routine. Pour ce qui est de la spectroscopie protonique du cerveau, l’utilisation de hauts champs magnétiques a été prometteuse, concernant l’augmentation du rapport signal sur bruit du spectre et, par l’élargissement de la bande de fréquence, la séparation claire des pics dont les fréquences se recouvrent à 1.5T, notamment le glutamate, la glutamine et l’acide gamma-aminobutyrique (GABA). La détection et la quantification individuelle de ces métabolites apportent plus de détails à la caractérisation de certaines anomalies cérébrales et permettent d’inclure encore plus de pathologies. De surcroît, le développement constant des logiciels dédicacés et intégrés a conduit à un post-traitement des données plus précis et plus automatisé, offrant aux neuroradiologues une interface ergonomique. Nous proposons dès lors une revue actualisée des applications cliniques de la spectroscopie protonique du cerveau potentiellement perfectibles à 3T, en prenant en compte les particularités des hauts champs magnétiques. Cette revue est basée à la fois sur la littérature et sur notre propre expérience depuis juillet 2005, comportant plus de 250 examens de spectroscopie cérébrale à 3T (matériel non publié) et souligne, pour chaque indication, l’approche pratique de l’examen dans le but de répondre de manière optimale à la question clinique posée.

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Keywords : Proton spectroscopy, Brain tumors, Epilepsy, 3T magnet

Mots clés : Spectroscopie protonique, Tumeurs cérébrales, Épilepsie, Aimant à 3T


Esquema


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Vol 36 - N° 1

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