Computation of brain metabolite ratios in single-voxel proton MR spectroscopy: comparison between semiautomatic and automatic software Calcolo dei rapporti dei metaboliti encefalici con spettroscopia protonica a voxel singolo: confronto fra software semiautomatico e automatico

Purpose. Metabolite ratios are the measurements most commonly utilised for clinical applications of brain proton magnetic resonance spectroscopy (H-MRS) [1]. We evaluated the agreement between the metabolite ratios calculated with semiautomatic and automatic software. Materials and methods. Two single-voxel spectra (3.375 ml) localised in the frontal grey matter (GM) and peritrigonal white matter (WM) were obtained in 20 healthy subjects by using a point-resolved proton spectroscopy sequence (PRESS, TE=144 ms). The spectra were processed using the semiautomatic software J-Magnetic Resonance User Interface (JMRUI) and the automatic software SpectroView. Agreement of the N-acetyl-aspartate (NAA)/creatine (Cr), NAA/choline (Cho) and Cho/Cr ratios calculated with the two methods was assessed by estimating the 95% limits of agreement (LAs) of the differences of the values obtained with the two software packages. Results. Mean values and standard deviations of NAA/Cr, Cho/Cr and NAA/Cho (semiautomatic//automatic software) were 1.99±0.53//1.73±0.36, 1.13±0.40//1.04±0.33, 1.85±0.62//1.89±0.69 for the GM and 2.24±0.41//2.37±0.27, 0.96±0.17//1.13±0.15, 2.37±0.43//2.11±0.23 for the WM. The 95% LAs were wider for GM spectra and ranged between –0.51, 0.17 for Cho/Cr in the WM and –1.54, 1.47 for NAA/Cho in the GM. Riassunto Obiettivo. I rapporti fra metaboliti sono le misure piu comunemente utilizzate nelle applicazioni cliniche della spettroscopia di risonanza magnetica di protoni (H-MRS) dell’encefalo [1]. Abbiamo valutato l’accordo fra i rapporti dei metaboliti calcolati con un software semiautomatico e con un software automatico. Materiali e metodi. In 20 soggetti sani abbiamo ottenuto due spettri a voxel singolo (3,375 ml) localizzati nella sostanza grigia (SG) frontale e nella sostanza bianca (SB) peritrigonale utilizzando una sequenza PRESS (TE=144 ms). Gli spettri sono stati elaborati utilizzando il software semiautomatico JMRUI e il software automatico Spectro View. L’accordo fra i valori di N-acetil-aspartato(NAA)/ creatina (Cr), NAA/colina (Cho) e Cho/Cr calcolati con i due metodi e stato stimato utilizzando i limiti di accordo (LA) al 95% delle differenze dei rapporti tra metaboliti calcolati con i due metodi. Risultati. I valori medi con deviazioni standard di NAA/Cr, Cho/Cr e NAA/Cho (software semiautomatico//automatico) erano 1,99±0,53//1,73±0,36, 1,13±0,40//1,04±0,33, 1,85±0,62//1,89±0,69 nella SG, 2,24±0,41//2,37±0,27, 0,96±0,17//1,13±0,15, 2,37±0,43//2,11±0,23 nella SB. I LA al 95% erano piu ampi negli spettri ottenuti nella SG e si estendevano tra –0,51, 0,17 per Cho/Cr nella SB e –1,54, 1,47 per NAA/Cho nella SB. Conclusioni. La differenza tra i rapporti dei metaboliti NEURORADIOLOGY NEURORADIOLOGIA Radiol med (2010) 115:125–132 DOI 10.1007/s11547-009-0408-4 Computation of brain metabolite ratios in single-voxel proton MR spectroscopy: comparison between semiautomatic and automatic software Calcolo dei rapporti dei metaboliti encefalici con spettroscopia protonica a voxel singolo: confronto fra software semiautomatico e automatico L.N. Mazzoni • G. Belli • A. Ginestroni • A. Pratesi • S. Agnoloni • S. Diciotti • M. Mascalchi C.I. R.M. University of Florence, Florence, Italy Department of Medical Physics, Careggi Hospital, Florence, Italy Radiodiagnostic Section, Department of Clinical Physiopathology, University of Florence, Viale Morgagni 85, Florence, Italy Department of Electronics and Telecommunications, University of Florence, Florence, Italy Correspondence to: M. Mascalchi, Tel. : +39-055-4377673, Fax: +39-055-431970, e-mail: m.mascalchi@dfc.unifi. it Received: 2 October 2008 / Accepted: 3 November 2008 / Published online: 26 June 2009 © Springer-Verlag 2009 Conclusions. The difference between brain metabolite ratios calculated with the two software packages is not negligible and reflects spectral quality.