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On the magnetic field dependence of deuterium metabolic imaging.
NMR in Biomedicine ( IF 2.7 ) Pub Date : 2019-12-26 , DOI: 10.1002/nbm.4235 Robin A de Graaf 1 , Arjan D Hendriks 2 , Dennis W J Klomp 2 , Chathura Kumaragamage 1 , Dimitri Welting 2 , Catalina S Arteaga de Castro 2 , Peter B Brown 1 , Scott McIntyre 1 , Terence W Nixon 1 , Jeanine J Prompers 2 , Henk M De Feyter 1
NMR in Biomedicine ( IF 2.7 ) Pub Date : 2019-12-26 , DOI: 10.1002/nbm.4235 Robin A de Graaf 1 , Arjan D Hendriks 2 , Dennis W J Klomp 2 , Chathura Kumaragamage 1 , Dimitri Welting 2 , Catalina S Arteaga de Castro 2 , Peter B Brown 1 , Scott McIntyre 1 , Terence W Nixon 1 , Jeanine J Prompers 2 , Henk M De Feyter 1
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Deuterium metabolic imaging (DMI) is a novel MR-based method to spatially map metabolism of deuterated substrates such as [6,6'-2 H2 ]-glucose in vivo. Compared with traditional 13 C-MR-based metabolic studies, the MR sensitivity of DMI is high due to the larger 2 H magnetic moment and favorable T1 and T2 relaxation times. Here, the magnetic field dependence of DMI sensitivity and transmit efficiency is studied on phantoms and rat brain postmortem at 4, 9.4 and 11.7 T. The sensitivity and spectral resolution on human brain in vivo are investigated at 4 and 7 T before and after an oral dose of [6,6'-2 H2 ]-glucose. For small animal surface coils (Ø 30 mm), the experimentally measured sensitivity and transmit efficiency scale with the magnetic field to a power of +1.75 and -0.30, respectively. These are in excellent agreement with theoretical predictions made from the principle of reciprocity for a coil noise-dominant regime. For larger human surface coils (Ø 80 mm), the sensitivity scales as a +1.65 power. The spectral resolution increases linearly due to near-constant linewidths. With optimal multireceiver arrays the acquisition of DMI at a nominal 1 mL spatial resolution is feasible at 7 T.
中文翻译：
关于氘代谢成像的磁场依赖性。
氘代谢成像 (DMI) 是一种新的基于 MR 的方法，用于在空间上绘制氘化底物（如 [6,6'-2 H2 ]-葡萄糖）的体内代谢。与传统的基于 13 C-MR 的代谢研究相比，DMI 的 MR 灵敏度较高，因为 2 H 磁矩较大，T1 和 T2 弛豫时间有利。在这里，在 4、9.4 和 11.7 T 下研究了 DMI 灵敏度和传输效率的磁场依赖性。 在 4、9.4 和 11.7 T 下研究了人脑的体内灵敏度和光谱分辨率。 [6,6'-2 H2]-葡萄糖的剂量。对于小动物表面线圈 (Ø 30 毫米)，实验测量的灵敏度和传输效率随磁场的变化分别为 +1.75 和 -0.30。这些与根据线圈噪声主导制度的互易原理做出的理论预测非常一致。对于较大的人体表面线圈 (Ø 80 mm)，灵敏度缩放为 +1.65 功率。由于接近恒定的线宽，光谱分辨率呈线性增加。使用最佳多接收器阵列，在 7 T 下以标称 1 mL 空间分辨率采集 DMI 是可行的。
更新日期：2020-02-04
中文翻译：
关于氘代谢成像的磁场依赖性。
氘代谢成像 (DMI) 是一种新的基于 MR 的方法，用于在空间上绘制氘化底物（如 [6,6'-2 H2 ]-葡萄糖）的体内代谢。与传统的基于 13 C-MR 的代谢研究相比，DMI 的 MR 灵敏度较高，因为 2 H 磁矩较大，T1 和 T2 弛豫时间有利。在这里，在 4、9.4 和 11.7 T 下研究了 DMI 灵敏度和传输效率的磁场依赖性。 在 4、9.4 和 11.7 T 下研究了人脑的体内灵敏度和光谱分辨率。 [6,6'-2 H2]-葡萄糖的剂量。对于小动物表面线圈 (Ø 30 毫米)，实验测量的灵敏度和传输效率随磁场的变化分别为 +1.75 和 -0.30。这些与根据线圈噪声主导制度的互易原理做出的理论预测非常一致。对于较大的人体表面线圈 (Ø 80 mm)，灵敏度缩放为 +1.65 功率。由于接近恒定的线宽，光谱分辨率呈线性增加。使用最佳多接收器阵列，在 7 T 下以标称 1 mL 空间分辨率采集 DMI 是可行的。
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