Gewebekontrast in MR-Bildern infolge intermolekularer Mehrquantenkohärenzen (iMQC)*

ZusammenfassungDipol-Dipol-Wechselwirkungen in der 1H-NMR von Flüssigkeiten ermöglichen einen neuartigen Gewebekontrast in der MR-Tomographie (MRT). Dazu wird eine CRAZED (COSY Revamped by Asymmetric Z-gradient Echo Detection) Sequenz (zwei Hochfrequenz-Pulse im zeitlichen Abstand τ und ein gepulster magnetischer Feldgradient der Amplitude G) verwendet, um intermolekulare Mehrquantenkohärenzen dipolar gekoppelter Ensembles aus Wasserprotonen im räumlichen Abstand d = π/(γGτ) anzuregen. Das CRAZED-Signal resultiert somit aus “Quellen”, deren Abmessung d einstellbar ist. CRAZED wurde erstmals von Zhong et al. für die MR-Bildgebung bei 1,5 T genutzt. Um die experimentellen Randbedingungen, Sequenzparameter und das Kontrastverhalten dieser Technik zu untersuchen, haben wir verschiedene Sequenzen dieses Typs auf einem klinischen 1,5-T-Ganzkörper-Tomographen implementiert und in Experimenten mit Agar-Gel- Phantomen optimiert. Schnittbilder mit dipolarem Kontrast vom Gehirn von Probanden wurden aufgenommen. Das Gradientensystem ermöglichte dabei Einstellungen der Korrelationsdistanzen d im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm.

Dipole-dipole interactions in 1H NMR of liquids permit a new tissue contrast in MR imaging (MRI). For this purpose, the CRAZED (COSY Revamped by Asymmetric Z-gradient Echo Detection) sequence which simply consists of two radiofrequency pulses of delay τ and a magnetic field gradient pulse of strength G, is applied to create intermolecular multiple-quantum coherences of dipolar-coupled ensembles of water protons with spatial distance d = π/(γGτ). As a consequence, the measured signal originates from “sources” that have a tunable dimension. CRAZED was first applied to MR imaging at 1.5 T by Zhong et al. To study the contrast properties and influence of sequence parameters of this technique, we implemented different sequences of this type on a clinical 1.5-T whole-body tomograph. The sequences were optimized in experiments with agar gel phantoms. We obtained images with dipolar contrast from the brain of healthy volunteers. The gradient system enabled correlation distances d in the range of 0.05 mm to 1 mm.