Rat brain metabolite relaxation time estimates using magnetic resonance spectroscopy at two different field strengths

The in vitro and in vivo longitudinal (T1) and transversal (T2) relaxation times of the singlet resonances of the three major metabolites: N-acetylaspartate, creatine and choline, in healthy rat brains were estimated at 4.7 T and 7 T. Field-dependent variations in the T1 and T2 relaxation time values were observed with high significance, since the measurements were performed under near-identical experimental conditions. The longitudinal/transverse relaxation times exhibited an increase/decrease with increasing magnetic field strength. The metabolite relaxation time estimates, presented in this study, are useful for optimizing measurement protocols and for improving the quantification of proton magnetic resonance spectroscopy signals, in order to perform T1 and T2 effect corrections for absolute quantification of brain metabolites.

RésuméLes temps de relaxation longitudinaux (T1) et transversaux (T2) des principaux métabolites cérébraux, N-acetylaspartate, créatine et choline, ont été estimés in vitro et in vivo dans le cerveau du rat sain à 4.7 T et 7 T. Une variation significative des temps de relaxation en fonction du champ magnétique a pu être mis en évidence, du fait que toutes les acquisitions ont été réalisées dans des conditions très similaires. Les temps de relaxation longitudinaux ont montré une augmentation avec l'intensité du champ magnétique, alors que les temps de relaxation transversaux ont diminué. Les estimations des temps de relaxation présentées dans cette étude sont utiles pour optimiser les protocoles de mesure et pour améliorer la quantification des signaux de spectroscopie de résonance magnétique, afin de corriger les concentrations des métabolites cérébraux des effets des temps de relaxation.