Correlation between in vivo quantitative MR parameters in various tissues (MR spectroscopic imaging, MR diffusometry, MR relaxometry)

Abstract

Koregistrace MR spektroskopických (SI), difúzních (DTI) a relaxačních obrazů a jejich následné korelace založené na kvantitativním zpracování obrazu bod po bodu mají potenciál rozlišit patologické stavy a zdravou tkáň, a pomoci tak stanovit rozsah patologie. Použití této metody v klinické praxi bylo vyzkoušeno u pacientů s tumorem mozku a s temporální epilepsií (TLE). 30 pacientů s nově diagnostikovanou lézí, 22 pacientů s léčeným tumorem (diagnóza stanovena na základě histologie či radiologickým sledováním), 20 pacientů s TLE a 59 zdravých dobrovolníků bylo vyšetřeno v magnetickém poli 3T. Vyšetřovací protokol obsahoval T2-vážené MR obrazy, SI, DTI a T2 relaxometrii. Korelace byly analyzovány programem CORIMA umožňující automatickou identifikaci oblasti zdravé tkáně dle kontrolních dat. Mozkové léze: Specifické tvary korelací metabolitů, MD a T2 relaxačních časů (T2) byly nalezeny pro danou lokalizaci léze i pro daný typ tumoru. Tyto korelace vznikají v důsledku zastoupení různých typů tkání ve zkoumané oblasti. Korelační grafy rekurentních tumorů vykazovaly charakteristiku stejnou jako u tumorů neléčených, ale se změněnými hodnotami parametrů vlivem terapie. Metabolické hodnoty nekorelovaly s MD nebo T2 v případě radiační nekrózy. TLE: V hipokampu v předozadním směru se MR parametry měnily...

Coregistration of MR spectroscopic (SI), diffusion (DTI), relaxation images and their subsequent correlations based on pixel-by-pixel quantitative analysis have the potential to distinguish between pathological states and healthy tissue and therefore can help assessing brain pathology extent. Patients with brain tumours and temporal lobe epilepsy (TLE) were involved in the study to validate the use of this method in clinical practice. 30 patients with a new diagnosed brain lesion, 22 patients with a treated tumour (diagnosis assessed by histology or by radiological follow-up), 20 TLE patients and 59 healthy subjects were examined on a 3T system. The measurement protocol consisted of T2-weighted MR images, SI, DTI and T2 relaxometry. Correlations were analysed with the CORIMA programme with automatic identification of pixels in the normal tissue according to control data. Brain lesions: Specific correlation patterns between metabolites, MD and T2 relaxation times (T2) were found for a given lesion localisation and tumour type. The patterns depend on different tissue states involved in the examined area. Recurrent tumours exhibited the same patterns as untreated ones but with changed parameter values caused by therapy. Metabolic values did not correlate with MD and T2 in radiation necrosis. TLE: MR...