MR Lymphangiography: A Practical Guide to Perform it and a short Review of the Literature from a Technical Point of View
- Abstract
- 1. Wprowadzenie
- 2. Historia przypadków
- 3. Ogólna Technika Limfangiografii MR o wysokiej rozdzielczości
- 3.1. Sprzęt MR
- 3.2. Pozycjonowanie pacjenta
- 3.3. Insertion of the Needle
- 3.4. Podawanie środka kontrastowego
- 3.5. MR parametry i sekwencje
- 4. Analiza obrazu
- 4.1. Charakterystyka naczyń limfatycznych
- 4.2. Jak zaplanować leczenie LVA: raport MR
- 5. Dyskusja
- 6. Wnioski
- konkurencyjne interesy
Abstract
proponujemy praktyczne podejście do wykonywania wysokiej rozdzielczości Mr lymphangiography (MRL). Omówimy i zilustrujemy techniczne podejście do wizualizacji naczyń limfatycznych u pacjentów cierpiących na obrzęk limfatyczny, jak odróżnić naczynia limfatyczne od żył i rolę MRL w planowaniu leczenia supermicrosurgery. Przedstawiono również krótki przegląd literatury z technicznego punktu widzenia.
1. Wprowadzenie
Lymphedema jest wynikiem upośledzonego drenażu limfatycznego spowodowanego urazem do lymphatics a następnie przesadzone nagromadzenie płynu limfatycznego w tkance śródmiąższowej . Obecnie wdrożenie mikrochirurgicznych boczników limfatycznych (leczenie supermicrosurgical), planowane w celu osiągnięcia naturalnego odpływu sterującego przepływem limfatycznym do układu żylnego przezwyciężenia miejsca niedrożności limfatycznej, jest preferowaną metodą leczenia obrzęku limfatycznego (Rysunek 1). W tym scenariuszu kluczową rolę w planowaniu leczenia może odgrywać Limfangiografia rezonansu magnetycznego (ang. Magnetic Resonance Lymphangiography, MRL), łącząca informacje morfologiczne i funkcjonalne w jednym badaniu. W szczególności całą kończynę dolną lub górną można zbadać w kilku krokach z dużą rozdzielczością przestrzenną i czasową, uzyskując dynamiczną informację o pobieraniu środków kontrastowych zarówno węzłów chłonnych, jak i naczyń chłonnych . Dzięki szczegółowym informacjom anatomicznym dotyczącym układu limfatycznego, MRL może być również przydatny w ocenie zmian w krążeniu limfatycznym pooperacyjnie lub w przypadku powikłań chirurgicznych . Ten artykuł ilustruje techniczne podejście do obrazowania naczyń limfatycznych u pacjentów z obrzękiem limfatycznym, jak odróżnić naczynia limfatyczne od żył i zastosowanie MLP w planowaniu leczenia zespolenia limfatycznego (LVA). Przedstawiono również krótki przegląd literatury z technicznego punktu widzenia.
2. Historia przypadków
od lutego 2014 r. do września 2016 r. zapisaliśmy 30 pacjentów (24 kobiety) o średnim wieku 30 lat (zakres 18-70); wszystkie z nich przeszły interwencję LVA w ciągu 72 godzin po badaniu MlP; 17 z 30 dotkniętych lymphedema kończyny dolnej z 6 przypadkach pierwotnego lymphedema; pozostałe były wtórne do leczenia raka. Wszystkie procedury przeprowadzone w tym badaniu z udziałem uczestników ludzkich zostały podjęte zgodnie ze standardami etycznymi instytucjonalnego i / lub Krajowego Komitetu Badawczego oraz z deklaracją Helsińską z 1964 r.i jej późniejszymi poprawkami lub porównywalnymi standardami etycznymi. Świadomą zgodę uzyskali wszyscy poszczególni uczestnicy biorący udział w badaniu.
3. Ogólna Technika Limfangiografii MR o wysokiej rozdzielczości
technika MRL może się nieznacznie różnić w zależności od sprzętu MR i anatomicznego miejsca badania, ale może być przedstawiona w następujący sposób.
3.1. Sprzęt MR
preferowany sprzęt MR obejmuje jednostkę 1,5 Tesli lub więcej. Z naszego doświadczenia wynika, że wszystkie badania MR zostały przeprowadzone przez General Electric Healthcare Signa TwinSpeed HDxt, o maksymalnej wartości gradientu 23 mT / m i szybkości obrotu 80 mT / m / ms (wersja oprogramowania 15.0_0947A). Wielowątkowa cewka ciała ma podstawowe znaczenie dla tego typu badań. Do naszych celów wykorzystaliśmy cewkę odbierającą Phased-array peripheral vascular coil do badania kończyn dolnych (Flow 7000 phased-array peripheral vascular, USA Instruments) i 8-kanałową cewkę body array dla kończyn górnych, o dużym anatomicznym pokryciu i dobrym stosunku sygnału do szumu.
3.2. Pozycjonowanie pacjenta
pacjenci powinni być w pełni poinformowani o zabiegu w celu potwierdzenia ich pełnej współpracy. Pozycjonowanie różni się w zależności od anatomicznego miejsca badania.
(i) Kończyna dolna. Pacjent jest umieszczony w pozycji leżącej, stopy pierwsze, z obiema nogami na poduszce rampy tak, że kończyna dolna jest równoległa do głównego pola magnetycznego i w pobliżu najbardziej jednorodnego obszaru B0. W zależności od wzrostu pacjenta badane są trzy lub cztery stacje w celu pokrycia Następujących regionów anatomicznych: (1) dolny segment dolny i region stopy (region stóp); (2)dolny segment górny i dolny segment dolny, w tym Region kolana (region łydki); (3) Środkowa górna część nogi i proksymalna górna część nogi, w tym okolica pachwinowa (okolica uda i okolice miednicy). Palce obu stóp wyłaniają się z otworów cewki i są łatwo dostępne do wstrzyknięcia środka kontrastowego (ryc. 2).
(a)
(b)
(a)
(b)
(II) kończyna górna. Ta sama procedura jest stosowana do badania kończyny górnej, ale pacjent jest w pozycji leżącej, Głowa pierwsza (ryc. 3). Dwie stacje są zwykle badane w celu pokrycia Następujących regionów anatomicznych: (1) ręka-nadgarstek-przedramię i (2) łokieć-ramię-ramię (pachę). Należy unikać bezpośredniego kontaktu cewki ze skórą za pomocą małych poduszek, aby zmniejszyć artefakty hiperintensywności.
(a)
(b)
(a)
(b)
3.3. Insertion of the Needle
A 24–28-Gauge (G) thin needle is generally preferred. W idealnym przypadku końcówkę igły należy delikatnie wkłuć podskórnie w grzbietową część każdej stopy lub dłoni w obszarze czterech międzypalcowych przestrzeni sieciowych (rycina 4). Wstrzyknięcie jest ograniczone do maksymalnej objętości 2 mL (zwykle 1 ml) dla każdej przestrzeni międzygałkowej.
(a)
(b)
(a)
(b)
3.4. Podawanie środka kontrastowego
mieszaninę standardowej dawki (0, 1 mmol/kg masy ciała) paramagnetycznego środka kontrastowego i 0, 5 mL lidokainy 1% do znieczulenia miejscowego wstrzykuje się podskórnie/śródskórnie. Dla naszych celów środkiem kontrastowym był dimeglumina gadobenatu (Gd-Bopta, Multihance, Bracco Imaging, Mediolan, Włochy). Ponieważ eksperymentalne modele zwierzęce wykazały jedynie niewielkie uszkodzenie tkanek po wstrzyknięciu do skóry lub wynaczynieniu, środek gadolinowy oferuje akceptowalny profil bezpieczeństwa do podawania do skóry w zalecanej dawce, nawet jeśli nadal jest uważany za Stosowanie niezgodne z etykietą . Lidokainę 1% podaje się ze środkiem kontrastowym również w celu złagodzenia bólu podczas wstrzyknięcia. Na ogół nie obserwuje się powikłań po badaniu, w szczególności w trakcie lub po śródskórnym wstrzyknięciu Gd-BOPTA.
3.5. MR parametry i sekwencje
The imaging protocol generally consists of a strongly T2-weighted sequence in order to assessment the range and distribution of the lymphedema and of a 3D fast spoiled gradient-echo T1-weighted sequence with a fat-saturation technique for the lymphatic visualization . W naszym doświadczeniu wykonaliśmy 3D steady-state free precession (SSFP) zrównoważony elektrokardiografii – (ECG -) wyzwalane sekwencji (FIESTA, GE) z nasycenia widmowego tłuszczu (inwersja spektralna w lipid, specjalne, GE) zamiast mocno T2-ważone sekwencji w celu uzyskania dobrej wizualizacji zarówno układu żylnego i dystrybucji lymphedema w tej samej sekwencji i w tym samym czasie. Badanie przeprowadzono w trzech etapach: (1) badanie i obowiązkową kalibrację przeprowadzono dla wszystkich stacji, trzy lub cztery dla kończyny dolnej (stopa-kostka-łydka, łydka-kolano i udo-biodro) i dwa lub trzy dla kończyny górnej (ręka-nadgarstek-przedramię, łokieć-ramię-ramię). Przed wstrzyknięciem środka kontrastowego uzyskano koronalną sekwencję 3D SSFP-zrównoważoną EKG z widmowym nasyceniem tłuszczu (inwersja spektralna w lipidach, SPECIAL, GE). ECG-trigger został nabyty z obwodowego gating (PG, GE) i opóźnienie czasowe jest ustawiony dla skurczowej akwizycji fazy w celu uzyskania Nie kontrastu wzmocnione venogramów i jasnych obrazów do wizualizacji lymphedema. Następnie wykonaliśmy prectrast koronową sekwencję 3D z uwzględnieniem gradientu echo T1 z inwersją spektralną na lipidach (FSPGR z SPECIAL, GE) we wszystkich stacjach w celu zwiększenia czułości kontrastu, a następnie odjęliśmy tę sekwencję prectrast („Maska”) od kolejnych obrazów postkontrast; (2) pacjent jest wyprowadzany z otworu i poinstruowany, aby się nie ruszać. Dwóch radiologów zaczyna wstrzykiwać środek kontrastowy jednocześnie (po jednym dla każdej kończyny), stosując cienką igłę o masie 28 g wprowadzoną kolejno do grzbietowych przestrzeni międzypaliczkowych obu kończyn; (3) pierwszą stację powtarza się 5, 20 i 35 minut po wstrzyknięciu środka kontrastowego. Druga / dwie stacje są badane kolejno po pierwszej stacji o ustalonym czasie (5, 20 i 35 minut). Każda zbalansowana Sekwencja 3D SSFP trwa około 3 minut, a każda sekwencja 3D zepsuta gradientowo przywoływana echo T1 trwa prawie 3 minuty i 50 sekund, przy czym całkowity średni czas badania wynosi 1 godzinę i 15 minut dla kończyny dolnej (3 minuty × 3/4 regionów/stacji anatomicznych i 3 minuty i 50 sekund × 3/4 regionów/stacji anatomicznych × 4 razy) i 50 minut dla kończyny górnej. Parametry techniczne użyte dla sugerowanych sekwencji przedstawiono w tabeli 1.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TR = repetition time; TE = echo time: TI = inversion time; FA = flip angle; FOV = field of view; NEX = number of excitations. Sequences performed in our experience. |
4. Analiza obrazu
obrazy źródłowe każdej sekwencji powinny być przeglądane na stacji roboczej 3D, aby umożliwić tworzenie w czasie rzeczywistym obracających się obrazów 360° postprocessed 3D. W celu identyfikacji i lokalizacji różnych struktur limfatycznych i naczyniowych należy użyć Reformacji wielowarstwowych (MPR), rekonstrukcji projekcji maksymalnej intensywności cienkościennej (MIP) (grubość przekroju 10-15 mm) oraz wskaźnika 3D. Wyświetlacz długich kończyn składający się ze wszystkich dwóch – czterech stacji anatomicznych powinien być wygenerowany za pomocą dedykowanego oprogramowania. Postprocesowe obrazy, z niezbędnymi informacjami przestrzennymi i głębokimi, powinny być następnie zapisane w systemie archiwizacji i komunikacji obrazu (PACS), aby były łatwo dostępne dla chirurga przed wykonaniem LVA.
4.1. Charakterystyka naczyń limfatycznych
współistniejące skażenie żylne jest na ogół wykrywane w każdym badaniu, jak szeroko opisano w poprzednich pracach z użyciem środka kontrastowego opartego na gadolinie . Lymphedema pokazuje epifascial dystrybucji o wysokiej intensywności sygnału w koronalnej 3D ssfp-zrównoważony obrazów (Rysunek 5). Patologiczne naczynia limfatyczne są zwykle wyraźnie widoczne i rozpoznawane po ich krętym i zrośniętym wyglądzie, podczas gdy żyły przylegające są proste z ogniskowym wybrzuszeniem tylko w okolicach zastawek żylnych. Inne aspekty, często związane z lymphatics, obejmują Dermal backflow (obszar postępującej dyspersji śródmiąższowej środka kontrastowego w tkance miękkiej z powodu proksymalnej niedrożności drenażu limfatycznego)i dróg transportu pobocznego (honeycombing); cechy te są widoczne po średnim czasie 15-20 minut od wstrzyknięcia środka kontrastowego, a ich intensywność wzrasta z czasem(ryc. 6). Średnia maksymalna średnica dotkniętych naczyń limfatycznych jest podobna do sąsiednich żył, ale większa niż naczyń limfatycznych w zdrowej kończyny, te ostatnie rzadko wizualizowane. W rzeczywistości, w normalnych warunkach, W zdrowym układzie limfatycznym światło naczynia jest prawie wirtualne . Ponadto, inną cechą, która może pomóc odróżnić lymphatics od sąsiednich żył jest kinetyczna wzmocnienia, a w rzeczywistości limfatyczne naczynia i żyły pokazują różne czasy wzmocnienia i różne czasy do szczytowego wzmocnienia. W szczególności, pomimo prawie jednoczesnego początkowego wzmocnienia zarówno żył, jak i naczyń limfatycznych, po 5-10 minutach od wstrzyknięcia środka kontrastowego, ze względu na ciągły wyższy przepływ, płukanie żył występuje w późniejszych sekwencjach, podczas gdy dotknięte naczynia limfatyczne pozostają wzmocnione, prawdopodobnie z powodu zastoju limfatycznego.
(a)
(b)
(a)
(b)
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
4.2. Jak zaplanować leczenie LVA: raport MR
po przejrzeniu i postprocessing obrazów, właściwy raport MlP powinien zawierać następujące dane:(1)obecność, nasilenie (rozszerzenie i pogrubienie), i lokalizacja lymphedema.(2) Liczba, średnica, przebieg i głębokość od skóry obu dotkniętych naczyń limfatycznych i najbliższych żył.(3) dokładna odległość między chorym naczyniem limfatycznym a żyłą wybraną dla LVA.(4)wzór drenażu limfatycznego (typ 1: słaby drenaż limfatyczny lub rozproszone wzmocnienie śródmiąższowe znane jako wsteczny przepływ skóry; typ 2: częściowo rozproszone wzmocnienie lub wzmocnienie śródmiąższowe i naczyniowe, jeśli niektóre naczynia limfatyczne są przedstawione w obszarze wstecznego przepływu skóry (plaster miodu); typ 3: skierowany, jeśli występuje wzmocnienie limfatyczne bez wstecznego przepływu skóry).(5)opóźnienie drenażu (wynik 0: Brak drenażu; wynik 1: znaczne opóźnienie ; wynik 2: niewielkie opóźnienie; wynik 3: brak opóźnienia).(6)wykrywanie i lokalizacja węzłów chłonnych.(7)należy również zgłosić obecność skażenia żylnego (obecnego lub nie) oraz to, czy narusza ono diagnozę i obecność limfangiektazji (tak lub nie).
5. Dyskusja
Lymphedema jest przewlekłe wyniszczające warunek, który jest często błędnie i tradycyjnie uważane za nieuleczalne . Wynika to z upośledzenia transportu limfatycznego spowodowanego uszkodzeniem naczyń limfatycznych, infekcją lub wadą wrodzoną . W naszym doświadczeniu klinicznym, lymphedema jest ze względu na nowotwór złośliwy lub terapii nowotworowej w większości pacjentów i chirurgii raka piersi w około 50% przypadków. LVA, leczenie chirurgiczne, w którym zbiorcze naczynia limfatyczne są zespolone z żyłą skórną pod mikroskopem chirurgicznym, wykazano, że poprawia drenaż limfatyczny, zmniejsza średnicę kończyn i zapobiega stwardnieniu skóry. Jest to obecnie preferowane leczenie chirurgiczne w tym stanie patologicznym . Alternatywna technika chirurgiczna mikronaczyniowa jest reprezentowana przez przeniesienie węzłów chłonnych, co oznacza przenoszenie normalnych węzłów chłonnych i związanej z nimi tkanki tłuszczowej do anatomicznego obszaru ciała dotkniętego obrzękiem limfatycznym . Przed leczeniem supermikrochirurgicznym pacjenci ci muszą przejść odpowiednie obrazowanie w celu odróżnienia naczyń limfatycznych od żył i ich anatomicznej pozycji, aby zaplanować najlepszą strategię mikrochirurgicznej rekonstrukcji naczyń limfatycznych. W porównaniu do radioizotopu lymphoscintigraphy, które mogą mieć rolę w wykazaniu drenaż odwrotny i drenaż węzłów chłonnych skóry, ale który jest ograniczenie w wizualizacji naczyń limfatycznych ze względu na niższą rozdzielczość przestrzenną, MRL jest obiecującą techniką dostarczania dokładniejszych informacji funkcjonalnych i anatomicznych ze względu na lepszą rozdzielczość przestrzenną i czasową, przedstawiającą wzór drenażu, położenie węzłów chłonnych, lymphatics i struktury żylne, a także nasilenie lymphedema . Ponadto technika ta jest małoinwazyjna ze względu na brak promieniowania jonizującego i dobrą tolerancję wstrzyknięć podskórnych przez pacjentów. Należy podkreślić pewne ograniczenia NDP: długi czas trwania badania MR oraz sporadyczne trudności w rozróżnieniu dotkniętych naczyń limfatycznych, gdy występuje znaczne zanieczyszczenie żylne. W rzeczywistości, podczas gdy znacznik wiążący koloid w limfoscyntygrafii jest bardzo specyficzny dla układu limfatycznego, chelaty gadolinowe są rozpuszczalne w wodzie i dyfuzyjne, dzięki czemu może być również obecny drenaż żylny środka kontrastowego. Jeśli chodzi o to ograniczenie, pomimo White et al. zgłaszając potrzebę wstrzyknięcia śródskórnego zamiast wstrzyknięcia podskórnego w celu optymalnej wizualizacji limfatyki i słabego zanieczyszczenia żylnego, nie znaleźliśmy znaczących różnic między tymi dwoma podejściami. Z naszego doświadczenia wynika, że jedynym środkiem ostrożności przyjętym przed wstrzyknięciem środka kontrastowego było wycofanie tłoka strzykawki w celu uniknięcia małej kaniulacji żyły. Z ściśle technicznego punktu widzenia, nawet jeśli niektórzy autorzy nadal twierdził, że noncontrast Mr lymphangiography przy użyciu bardzo mocno T2-ważone szybki Spin-Echo (FSE) sekwencje jest unikalny, nieinwazyjne, obrazowania modality do diagnozy lymphedema, większość autorów wykonać MRL przy użyciu zarówno mocno T2-ważone i mocno T1-ważone postcontrast sekwencje. W szczególności Lu et al. w porównaniu mocno T2-ważone z 3d szybko zepsute gradient przywoływane echo T1-ważone sekwencje, zgłaszając wysoką możliwość identyfikacji z poprzednim nie tylko lymphedema, ale także limfatyczne naczynia, pomimo pewnych trudności w rozróżnieniu rozproszone podskórne infiltracji z plastra miodu wzór z małych lymphatics. Ponadto sugerują wykonanie obu sekwencji dla optymalnego badania . Niedawno Jeon i współpracownicy porównali 3T kontrastowe 3D izotropowe sekwencje FSE ważone T1 i kontrastowe 3D izotropowe sekwencje FSE i twierdzili, że 3D izotropowe T1 ważone FSE zapewnia lepsze informacje dotyczące naczyń limfatycznych, podczas gdy wykrywanie węzłów chłonnych jest niższe. Natomiast trójwymiarowa izotropowa Sekwencja FSE o średniej wadze ma tę zaletę, że przedstawia węzły chłonne w kończynach limfatycznych, ale wykazuje mniejszą wykrywalność naczyń limfatycznych. W rzeczywistości, ponieważ Sekwencja FSE o średniej wadze odzwierciedlała efekt T2 za pomocą impulsu napędzanego, obrzęk podskórny i struktury o powolnym przepływie, takie jak układ żylny, można było również zaobserwować razem z naczyniami limfatycznymi . Aby przezwyciężyć to ograniczenie, a ponieważ środek kontrastowy podawany wewnątrzusznie jest jednocześnie wchłaniany przez krążenie żylne Mitsumori i współpracownicy, po 3D mocno T2-ważonej sekwencji do przedstawienia ciężkości lymphedema i tłuszcz o wysokiej rozdzielczości stłumione 3D zepsute gradient-echo (3D-SPGR) sekwencji po intracutaneous injection GD oparte Mr kontrast do obrazu naczyń limfatycznych, zakończył badanie z dożylnym wstrzyknięciem GD oparte Mr kontrast w celu uzyskania Mr venogram powtarzając wysokiej rozdzielczości 3D spgr sekwencji, wykorzystując obrazy z MR venogram aby ułatwić różnicowanie żył powierzchownych z naczyń limfatycznych podczas interpretacji egzaminu. Wręcz przeciwnie, wolimy wykonać 3D ssfp zrównoważoną sekwencję zamiast mocno T2 ważonej sekwencji przed 3D gradient-echo T1 ważonej MlP, aby uzyskać w tym samym czasie przedstawienie ciężkości i dystrybucji lymphedema i wizualizacji preconstrast venogram, ułatwiając w ten sposób późniejsze rozróżnienie między żyłami i naczyń limfatycznych, a także zmniejszenie czasu badania . Ponadto chcielibyśmy zwrócić uwagę na znaczenie sekwencji przedtrastowej w wykonywaniu MRL 3D, aby odjąć ją od późniejszych obrazów postkontrastowych. W rzeczywistości, chociaż Mitsumori et al. nie uznaliśmy tej techniki za użyteczną, ponieważ została unieważniona przez ruchy pacjenta, odkryliśmy przewagę tego podejścia w wizualizacji małych naczyń limfatycznych; najwyraźniej pacjent powinien zostać poinstruowany, aby zachować pełną współpracę. W naszym doświadczeniu tylko u 3 z 24 pacjentów z wtórnym obrzękiem limfatycznym, zaobserwowaliśmy słaby drenaż limfatyczny ograniczony do dolnej części kończyny, z powodu bardzo upośledzonego krążenia limfatycznego (Rysunek 7); dlatego w tych przypadkach leczenie LVA było ograniczone do tego anatomicznego regionu. Po zabiegu chirurgicznym obserwowano poprawę kliniczną u wszystkich pacjentów w ciągu 1-2 miesięcy (ryc. 8) Bez istotnych powikłań, więc obserwacja MRL nie była wymagana.
(a)
(b)
(a)
(b)
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
6. Wnioski
NDP dla gadolinowego środka kontrastowego jest techniką małoinwazyjną i bezpieczną. Zapewnia dobre informacje morfologiczne i funkcjonalne w jednym badaniu i reprezentuje aktualną najlepszą metodę planowania optymalnego leczenia chirurgicznego dla pacjentów cierpiących na lymphedema. W niniejszym przeglądzie obrazkowym opisaliśmy najczęstsze techniki stosowane do wykonywania NDP, aby zaoferować praktyczne wskazówki dotyczące uzyskiwania wysokiej jakości obrazów NDP.
konkurencyjne interesy
autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów.