Introdução: A D-glicose está sendo investigada como uma alternativa de contraste para RM usando a técnica de Transferência de Saturação por Troca Química (glucoCEST). Mais recentemente, a avaliação dinâmica do sinal da glicose (DGE - Dynamic Glucose Enhanced) demonstrou resultados promissores em pacientes com glioma. Ainda assim, os dados sobre o uso desta técnica em campo magnético de uso clínico de 3 Tesla são limitados. Objetivos: Avaliar o efeito glucoCEST com imagem DGE usando equipamento de 3T em tumores cerebrais malignos primários em comparação com a substância branca (WM) e substância cinzenta (GM) de aparência normal. Métodos: Este estudo prospectivo foi realizado através de ressonância magnética 3T em fantomas, voluntários saudáveis e pacientes com tumores cerebrais primários. A avaliação quantitativa do CEST foi realizada através da análise do Z-Spectrum obtida com a varredura dos pulsos de radiofrequência ao redor da ressonância da água, compensação por compensação. O efeito de transferência de magnetização foi medido através da assimetria da curva do Z-Spectrum, sendo chamado de MTRasym. Os Z-Spectrum completos em estado estacionário e as imagens em DGE foram adquiridos antes e depois da injeção intravenosa de D-glicose. Após a conclusão da primeira fase do estudo (coorte 1), os pacientes seguintes realizaram dois procedimentos idênticos com intervalo de 24 horas para avaliação de repetibilidade dos dados quantitativos (coorte 2), em um desenho de teste-reteste. As análises dinâmicas foram realizadas usando área sob a curva (AUC) e gráficos de Bland-Altman para avaliar a repetibilidade. Resultados: As varreduras nos fantomas indicaram que a D-glicose tinha um melhor contraste CEST saturando a +2ppm e usando um pulso de radiofrequência (B1) de 2T. Na análise dos três voluntários saudáveis, o protocolo com 18 aquisições de +2 ppm a 0 ppm permitiu traçar um mapa adequado de DGE, com maiores variações de sinal em +2 ppm. Apenas as imagens de um voluntário com prótese dentária não foram passíveis de análise devido ao desvio de B0 maior que ±1 ppm. Vinte pacientes foram incluídos no estudo, sendo 18 com gliomas de alto grau (15 primeiros na coorte 1 e os 5 subsequentes na coorte 2). Os valores médios MTRasym em +2 ppm para regiões tumorais de interesse (ROIs) foram significativamente maiores do que para ROIs de controle (p<0,05). A curva ROC apresentou uma acurácia de 90% para diferenciação de tecidos tumorais e normais (p < 0.0001), sendo que MTRasym > 1,6 apresentou sensibilidade e especificidade de 88,5% e 77,8%, respectivamente. Nas análises dinâmicas, o efeito médio de DGE após correção de B0 e de movimento foi de 0,53% (IC95% 0,47-0,60) para o ROI tumoral e foram encontradas diferenças significativas entre ROIs tumorais e substância cinzenta (p<0,05). Além disso, a fase de infusão (-0,23; IC95% -0,25 - -0,21) apresentou valores médios de AUC significativamente maiores do que a fase de contraste (-0,47; IC95% -0,49 - -0,44) (p<0,0001) e variabilidade significativamente menor dos valores médios de AUC (0,05 vs 0,27) (p<0,0001). Na coorte 2, cinco pacientes completaram 2 estudos em 24 horas e os gráficos de Bland-Altman mostraram boa repetibilidade para a mediana dos valores de AUC, com a maioria dos pontos dentro das duas barras de erro (2 desvios padrão). Conclusão: Aquisição de imagens DGE são possíveis no campo magnético clínico de 3 Tesla quando as correções de B0 e movimento são adequadamente utilizadas. Embora existam baixas variações de sinal, foi possível detectar diferenças significativas entre regiões tumorais versus substância cinzenta e os dados quantitativos mostraram boa repetibilidade

Introduction: D-glucose is being investigated as an alternative for contrastenhanced MRI using Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) technique (glucoCEST). More recently, the use of dynamic glucose enhanced (DGE) imaging using glucoCEST has demonstrated promising results on patients with glioma. However, limited data are available reflecting the use of this technique in a 3 Tesla clinical field strength. Objectives: To assess the glucoCEST effect with DGE imaging at 3T in primary malignant brain tumors compared with that in normal appearing white matter (WM) and gray matter (GM). Methods: This prospective study was performed using 3T magnetic resonance imaging in phantoms, healthy volunteers and patients with primary brain tumors. The quantitative evaluation of the CEST was carried out through the analysis of the Z-Spectrum obtained with the sweep of the radiofrequency pulses around the water resonance, offset by offset. The magnetization transfer effect was measured through the asymmetry of the Z-Spectrum curve, being called MTRasym. Full steady-state Z-Spectrum and DGE images were acquired before and after intravenous D-glucose injection. After completion of the first phase of the study (cohort 1), the following patients underwent two identical procedures 24 hours apart to assess the repeatability of the quantitative data (cohort 2), in a test-retest design. Dynamic analyzes were performed using area under the curve (AUC) and Bland-Altman plots to assess repeatability. Results: Phantoms data indicated that D-glucose had better CEST contrast saturating at +2ppm and using a 2T radiofrequency (B1) pulse. In the analysis of the three healthy volunteers, the protocol with 18 acquisitions from +2 ppm to 0 ppm allowed drawing an adequate DGE map, with greater signal variations at +2 ppm. Only the images of a volunteer with a dental prosthesis could not be analyzed due to a B0 deviation greater than ±1 ppm. Twenty patients were included in the study, 18 with highgrade gliomas (15 in cohort 1 and the last 5 in cohort 2). Mean MTRasym values at +2 ppm for tumor regions of interest (ROIs) were significantly higher than for control ROIs (p<0.05). The ROC curve demonstrated an accuracy de 90% for differentiating tumor and normal tissues (p < 0.0001), and MTRasym > 1.6 showed sensitivity and specificity of 88.5% and 77.8%, respectively. In dynamic analyses, the mean effect of DGE after B0 and motion correction was 0.53% (95%CI 0.47-0.60) for tumor ROI, and significant differences were found between tumor ROIs and gray matter (p <0.05). Furthermore, the infusion phase (-0.23; 95%CI -0.25 - -0.21) had significantly higher mean AUC values than the contrast phase (-0.47; 95%CI -0.49 - -0.44) (p<0.0001) and significantly less variability of mean AUC values (0.05 vs 0.27) (p<0.0001). In cohort 2, five patients completed 2 studies within 24 hours and the Bland-Altman plots showed good repeatability for median AUC values, with most points within the two error bars (2 standard deviations). Conclusions: The results demonstrated that dynamic glucoCEST acquisitions are possible in clinical magnetic field of 3 Tesla using adequate motion and B0 corrections. Although there are low signal variations, it was possible to detect significant differences between tumoral regions versus gray matter and quantitative data showed good repeatability