Mr Lymphangiography: en praktisk Guide för att utföra den och en kort genomgång av litteraturen ur teknisk synvinkel
- Abstrakt
- 1. Inledning
- 2. Fallhistoria
- 3. Allmän teknik för högupplöst Mr-Lymfangiografi
- 3.1. MR-utrustning
- 3.2. Placering av patienten
- 3.3. Insertion of the Needle
- 3.4. Administrering av kontrastmedel
- 3,5. Mr-parametrar och sekvenser
- 4. Bildanalys
- 4.1. Karakterisering av lymfkärl
- 4.2. Hur man planerar LVA-behandling: Mr-rapport
- 5. Diskussion
- 6. Slutsatser
- konkurrerande intressen
Abstrakt
Vi föreslår ett praktiskt tillvägagångssätt för att utföra MR-lymfangiografi med hög upplösning (MRL). Vi ska diskutera och illustrera det tekniska tillvägagångssättet för visualisering av lymfkärl hos patienter som lider av lymfödem, hur man skiljer lymfkärl från vener och MRL-roll i behandlingsplanering för supermikrokirurgi. En kort genomgång av litteraturen, ur teknisk synvinkel, rapporteras också.
1. Inledning
lymfödem är resultatet av en komprometterad lymfatisk dränering orsakad av skada på lymfatiska följt av en överdriven ackumulering av lymfvätska i den interstitiella vävnaden . Idag är genomförandet av mikrokirurgiska lymfovenösa shuntar (supermikrokirurgisk behandling), som planeras för att uppnå ett naturligt utflödesstyrning lymfatiskt flöde till det venösa systemet som övervinner platsen för lymfatisk obstruktion, den föredragna metoden för behandling av lymfödem (Figur 1). I detta scenario kan magnetisk Resonanslymfangiografi (MRL), som kombinerar morfologisk och funktionell information i en enda undersökning, spela en central roll i behandlingsplaneringen. I synnerhet kan hela nedre eller övre extremiteten undersökas i flera steg med hög rumslig och tidsmässig upplösning, vilket ger dynamisk information om kontrastmedelsupptag av både lymfkörtlar och lymfkärl . Tack vare den detaljerade anatomiska informationen om lymfsystemet kan MRL också vara användbart vid utvärdering av förändringar i lymfcirkulationen postoperativt eller vid kirurgiska komplikationer . Denna artikel illustrerar MRL teknisk metod för avbildning lymfkärl hos patienter med lymfödem, hur man skiljer lymfkärl från vener, och MRL användning vid planering lymfatisk anastomos (LVA) behandling. En kort genomgång av litteraturen, ur teknisk synvinkel, rapporteras också.
2. Fallhistoria
från februari 2014 till September 2016 registrerade vi 30 patienter (24 kvinnor) med en medelålder på 30 år (intervall 18-70); alla genomgick LVA-ingrepp inom 72 timmar efter MRL-undersökning; 17 av 30 påverkades av lymfödem i nedre extremiteterna med 6 fall av primärt lymfödem; de andra var sekundära till cancerbehandling. Alla förfaranden som utfördes i denna studie med mänskliga deltagare genomfördes i enlighet med de etiska standarderna för institutionell och/eller nationell forskningsutskott och med Helsingforsdeklarationen från 1964 och dess senare ändringar eller jämförbara etiska standarder. Informerat samtycke erhölls från alla enskilda deltagare som ingår i studien.
3. Allmän teknik för högupplöst Mr-Lymfangiografi
MRL-tekniken kan variera något beroende på MR-utrustningen och det anatomiska undersökningsstället men kan beskrivas enligt följande.
3.1. MR-utrustning
den föredragna MR-utrustningen inkluderar en 1,5-Tesla eller mer MR-enhet. Enligt vår erfarenhet utfördes alla MR-undersökningar av en General Electric Healthcare Signa TwinSpeed HDxt, med ett maximalt lutningshållfasthetsvärde på 23 mT/m och en svänghastighet på 80 mT/M/ms (software release 15.0_0947a). En multielement kroppsspole är grundläggande för denna typ av undersökning. För våra ändamål använde vi en mottagande fasad-array perifer vaskulär spole för studier av nedre extremiteterna (flöde 7000 fasad-array perifer vaskulär, USA-Instrument) och en 8-kanals kroppsspole för de övre extremiteterna, med både en stor anatomisk täckning och ett bra signal-brusförhållande.
3.2. Placering av patienten
patienterna bör informeras fullständigt om proceduren för att bekräfta deras fullständiga samarbete. Positioneringen varierar beroende på den anatomiska undersökningsplatsen.
(i) nedre extremiteten. Patienten placeras i ryggläge, fötter först, med båda benen på en ramp kudde så att den nedre extremiteten är parallell med huvudmagnetfältet och nära den mest homogena område av B0. Enligt patientens höjd undersöks tre eller fyra stationer för att täcka följande anatomiska regioner: (1) nedre benets underlägsna segment och fotregion (fotregion); (2)övre benets överlägsna segment och övre ben sämre segment, inklusive knäregion (kalvregion); (3) det mellersta övre benet och det proximala övre benet inklusive inguinalregionen (lårregionen och bäckenregionen). Tårna på båda fötterna kommer ut ur spolens hål och är lättillgängliga för injektion av kontrastmedlet (Figur 2).
(a)
(b)
(a)
(b)
(ii) Övre extremitet. Samma procedur används för att studera övre extremiteten men patienten är i benägen position, huvudet först (Figur 3). Två stationer undersöks vanligtvis för att täcka följande anatomiska regioner: (1) hand-handled-underarm och (2) armbåge-arm-axel (axilla). Direktkontakt av spolen med huden måste undvikas med hjälp av små kuddar för att minska hyperintensitetsartefakterna.
(a)
(b)
(a)
(b)
3.3. Insertion of the Needle
A 24–28-Gauge (G) thin needle is generally preferred. Helst bör nålspetsen försiktigt sättas in subkutant i dorsalaspekten av varje fot eller hand i området för de fyra interdigitala webbutrymmena (Figur 4). Injektionen är begränsad till en maximal volym på 2 mL (vanligtvis 1 ml) för varje interdigitalt webbutrymme.
(a)
(b)
(a)
(b)
3.4. Administrering av kontrastmedel
en blandning av standarddos (0,1 mmol/kg kroppsvikt) av ett paramagnetiskt kontrastmedium och 0,5 mL lidokain 1% för lokalbedövning injiceras subkutant/intradermalt. För våra ändamål var det använda kontrastmedlet gadobenat dimeglumin (Gd-BOPTA, Multihance, Bracco Imaging, Milano, Italien). Eftersom experimentella djurmodeller endast har visat mindre vävnadsskada efter intrakutan injektion eller extravasering, erbjuder ett gadolinium-medel en acceptabel säkerhetsprofil för intrakutan administrering i rekommenderad dos, även om det fortfarande betraktas som en off-label-användning . Lidokain 1% administreras med kontrastmediet också för att lindra smärta under injektionen. I allmänhet observeras inga komplikationer efter undersökningen, särskilt under eller efter intrakutan injektion av Gd-BOPTA.
3,5. Mr-parametrar och sekvenser
bildprotokollet består i allmänhet av en kraftigt T2-viktad sekvens för att utvärdera omfattningen och fördelningen av lymfödem och av en 3D snabbt bortskämd gradient-eko T1-viktad sekvens med en fettmättnadsteknik för lymfatisk visualisering . Enligt vår erfarenhet utförde vi en 3D steady-state free precession (SSFP) balanserad elektrokardiografi- (EKG-) utlöst sekvens (FIESTA, GE) med spektral fettmättnad (spektral inversion vid lipid, SPECIAL, GE) istället för en tungt T2-viktad sekvens för att få en bra visualisering av både vensystemet och fördelningen av lymfödem inom samma sekvens och samtidigt. Studien genomfördes i tre steg: (1) en undersökning och en obligatorisk kalibrering utfördes för alla stationer, tre eller fyra för nedre extremiteten (fot-fot-kalv, kalvknä och lår-höft) och två eller tre för övre extremiteten (hand-handled-underarm, armbåge-arm-axel). Före injektion av kontrastmediet förvärvades en koronal 3D SSFP-balanserad EKG-utlöst sekvens med spektral fettmättnad (spektral inversion vid lipid, SPECIAL, GE). EKG-utlösaren förvärvades med en perifer gating (PG, GE) och en tidsfördröjning ställs in för ett systoliskt fasförvärv för att erhålla icke-kontrastförstärkta venogram och tydliga bilder för visualisering av lymfödem. Vi utförde sedan en förkontrastkoronal 3D bortskämd gradient-återkallad echo T1-viktad sekvens med spektral inversion vid lipid (FSPGR med SPECIAL, GE) i alla stationer för att öka kontrastkänsligheten och subtraherade sedan denna förkontrastsekvens (”mask”) från efterföljande postkontrastbilder; (2) patienten förs ut ur hålet och instrueras att inte röra sig. Två radiologer börjar injicera kontrastmediet samtidigt (en för varje extremitet) med en 28 g tunn nål införd i följd i de dorsala interdigitala utrymmena i båda extremiteterna; (3) den första stationen upprepas 5, 20 och 35 minuter efter injektionen av kontrastmediet. De andra en / två stationerna undersöks i följd efter den första stationen vid varje fast tid (5, 20 och 35 minuter). Varje 3D ssfp-balanserad sekvens varar ca 3 minuter och varje 3D-bortskämd gradient-återkallad echo T1-viktad sekvens varar nästan 3 minuter och 50 sekunder, med en total genomsnittlig undersökningstid på 1 timme och 15 minuter för underbenet (3 minuter 3/4 anatomiska regioner/stationer och 3 minuter och 50 sekunder 3/4 anatomiska regioner/stationer 4 gånger ) och 50 minuter för övre extremiteten. De tekniska parametrar som används för de föreslagna sekvenserna visas i Tabell 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. Bildanalys
källbilderna för varje sekvens bör ses över på en 3D-arbetsstation för att möjliggöra realtidsskapande av roterande 360 3D-efterbehandlade bilder. Multiplanära reformationer (MPR), rekonstruktioner av tunnsektion med maximal intensitetsprojektion (MIP) (sektionstjocklek 10-15 mm) och 3D-pekaren bör användas för att identifiera och lokalisera de olika lymfatiska och vaskulära strukturerna. En skärm med lång extremitet som består av alla två-fyra anatomiska stationer bör genereras med hjälp av dedikerad programvara. De efterbehandlade bilderna, med den väsentliga rumsliga och djupinformationen, ska sedan spelas in i bildarkivnings-och kommunikationssystemet (PACS), så att de är lättillgängliga för kirurgen innan de utför LVA.
4.1. Karakterisering av lymfkärl
samtidig venös kontaminering detekteras vanligtvis i varje undersökning, vilket rapporterats i stor utsträckning i tidigare arbeten med gadoliniumbaserat kontrastmedel . Lymfödem visar en epifascial fördelning med hög signalintensitet i koronala 3D SSFP-balanserade bilder (Figur 5). Patologiska lymfkärl är vanligtvis tydligt synliga och känns igen av deras svåra och pärlstavade utseende, medan de intilliggande venerna är raka med fokal utbuktning endast i närheten av venösa ventiler. Andra aspekter, ofta förknippade med lymfatika, inkluderar dermal backflow (ett område med progressiv interstitiell dispersion av kontrastmediet i mjukvävnad på grund av proximal obstruktion av lymfdränering) och säkerhetstransportvägar (honeycombing); dessa egenskaper är synliga efter en genomsnittlig tid på 15-20 minuter från injektionen av kontrastmediet, och deras intensitet ökade över tiden (Figur 6). Den genomsnittliga maximala diametern hos drabbade lymfkärl liknar den hos intilliggande vener men större än lymfkärl i den friska lemmen, den senare visualiseras sällan. Faktum är att under normala förhållanden, i ett hälsosamt lymfsystem är kärlets lumen nästan virtuellt . Dessutom är en annan funktion som kan hjälpa till att skilja lymfatika från intilliggande vener kinetisk av förbättringen, och i själva verket lymfkärl och vener visar olika förbättringstider och olika tider till toppförbättring. I synnerhet, trots den nästan samtidiga initiala förbättringen av både vener och lymfkärl, efter 5-10 minuter från injektionen av kontrastmedlet, på grund av det kontinuerliga högre flödet, uppträder venutvättning i senare sekvenser medan drabbade lymfkärl förblir förbättrade, förmodligen på grund av lymfstasis.
(a)
(b)
(a)
(b)
(a)
(b)
(C)
(d)
(a)
(b)
(C)
(d)
4.2. Hur man planerar LVA-behandling: Mr-rapport
efter granskning och efterbehandling av bilderna bör en korrekt MRL-rapport innehålla följande data:(1)förekomst, svårighetsgrad (förlängning och förtjockning) och placering av lymfödem.(2) antalet, diametern, kursen och djupet från huden på både drabbade lymfkärl och närmaste vener.(3) det exakta avståndet mellan det drabbade lymfkärlet och venen som valts för LVA.(4) lymfdräneringsmönstret (typ 1: dålig lymfatisk dränering eller diffus interstitiell förbättring känd som dermal backflow; typ 2: delvis diffus förbättring eller interstitiell och vaskulär förbättring, om vissa lymfkärl avbildas i området för dermal backflow (honeycombing); typ 3: riktad, om det finns lymfatisk förbättring utan dermal backflow).(5)fördröjningen av dränering (poäng 0: ingen dränering; poäng 1: betydande fördröjning ; poäng 2: liten fördröjning ; poäng 3: ingen fördröjning ).(6) upptäckt och lokalisering av lymfkörtlar.(7) förekomsten av venös kontaminering (närvarande eller inte närvarande) och om det äventyrar diagnosen och förekomsten av lymfangiektasi (ja eller Nej) bör också rapporteras.
5. Diskussion
lymfödem är ett kroniskt försvagande tillstånd som ofta är feldiagnostiserat och traditionellt betraktas som obotligt . Det är resultatet av nedsatt lymfatisk transport orsakad av skador på lymfkärl, infektion eller medfödd abnormitet . Enligt vår kliniska erfarenhet beror lymfödem på malignitet eller cancerbehandling hos en majoritet av patienterna och till bröstcanceroperation i cirka 50% av fallen. LVA, en kirurgisk behandling där insamling av lymfkärl anastomoseras till en kutan ven under kirurgisk mikroskopi, har visat sig förbättra lymfatisk dränering, minska Lemmens diameter och undvika dermal skleros. Det är den nuvarande föredragna kirurgiska behandlingen för detta patologiska tillstånd . En alternativ mikrovaskulär kirurgisk teknik representeras av lymfkörtelöverföring, vilket innebär att man flyttar normala lymfkörtlar och tillhörande fettvävnad till den anatomiska regionen i kroppen som påverkas av lymfödem . Före supermikrokirurgiska behandlingar måste dessa patienter genomgå lämplig avbildning för att skilja lymfkärl från vener och deras anatomiska position för att planera den bästa strategin för mikrokirurgisk lymfatisk kärlrekonstruktion. Jämfört med radioisotoplymfoscintigrafi som kan ha en roll för att demonstrera dermal backflow och lymfkörteldränering men som begränsar visualiseringen av lymfkärl på grund av dess lägre rumsliga upplösning, MRL är en lovande teknik för att leverera mer exakt funktionell och anatomisk information på grund av dess bättre rumsliga och tidsmässiga upplösning, som visar dräneringsmönstret, lymfkörtelposition, lymfatikoch venösa strukturer, liksom svårighetsgraden av lymfödem . Dessutom är denna teknik minimalt invasiv på grund av brist på joniserande strålning och god tolerans för subkutan injektion av patienter. Vissa begränsningar av gränsvärdet måste framhållas: Mr-undersökningens långa varaktighet och tillfälliga svårigheter att särskilja de drabbade lymfkärlen när en underliggande anmärkningsvärd venös kontaminering förekommer. Faktum är att den kolloidbindande spåraren av lymfoscintigrafi är mycket specifik för lymfsystemet, gadoliniumkelater är vattenlösliga och diffusibla, så att venös dränering av kontrastmedlet också kan vara närvarande. När det gäller denna begränsning, trots White et al. rapportering av behovet av en intradermal injektion snarare än en subkutan injektion för optimal visualisering av lymfatik och dålig venös kontaminering fann vi inte signifikanta skillnader mellan de två metoderna. Enligt vår erfarenhet var den enda försiktighetsåtgärden som antogs före injektionen av kontrastmedium att dra tillbaka sprutkolven för att undvika en liten venkanylering. Från en strikt teknisk synvinkel, även om vissa författare fortfarande hävdade att nonkontrast Mr lymphangiography använder mycket tungt T2-viktade snabba Spin-Echo (FSE) sekvenser är en unik, icke invasiv, avbildningsmodalitet för diagnos av lymfödem, utför majoriteten av författarna MRL med både tungt T2-viktade och tungt T1-viktade postkontrastsekvenser. I synnerhet Lu et al. jämfört kraftigt T2-viktad med 3D snabbt bortskämd gradient-återkallad echo T1-viktade sekvenser, rapporterar en hög möjlighet att identifiera sig med det förra inte bara lymfödem utan också lymfkärl, trots vissa svårigheter att skilja diffus subkutan infiltration med ett bikakemönster från små lymfatiker. Dessutom föreslår de att man utför båda sekvenserna för en optimal undersökning . Nyligen jämförde Jeon och kollegor 3T-kontrast 3D-isotrop T1-viktad FSE och kontrast 3D-isotrop mellanvägd FSE-sekvenser och hävdade att 3D-isotrop T1-viktad FSE ger bättre information om lymfkärl, medan lymfkörteldetektering är lägre. Omvänt har 3D-isotropisk mellanvägd FSE-sekvens fördelen att avbilda lymfkörtlar i lymfedematösa extremiteter men visar en lägre detektion av lymfkärl. I själva verket, eftersom den mellanliggande viktade FSE-sekvensen återspeglade T2-effekten med hjälp av en driven puls, kunde subkutant ödem och långsamt flödesstrukturer, såsom vensystemet, också ses tillsammans med lymfkärlen . För att övervinna denna begränsning och eftersom intrakutant administrerat kontrastmedel absorberas samtidigt av venös cirkulation Mitsumori och kollegor, efter 3D kraftigt T2-viktad sekvens för att skildra svårighetsgraden av lymfödem och en högupplöst fettundertryckt 3D-bortskämd gradient-eko (3D-SPGR) sekvens efter intrakutan injektion av Gd-baserad MR-kontrast till bildlymfkärl, avslutade undersökningen med en intravenös injektion av Gd-baserad MR-kontrast för att erhålla ett MR-venogram genom att upprepa den högupplösta 3D-SPGR-sekvensen, med hjälp av bilderna från MR-venogrammet för att underlätta differentieringen av ytliga vener från att förbättra lymfkärl under provtolkning. Tvärtom föredrar vi att utföra en 3D ssfp-balanserad sekvens istället för en tungt T2-viktad sekvens före 3D-gradient-echo T1-viktad MRL, för att samtidigt erhålla avbildningen av svårighetsgraden och fördelningen av lymfödem och en visualisering av ett prekontrastvenogram, vilket underlättar den efterföljande skillnaden mellan vener och lymfkärl och minskar också undersökningstiden . Vidare vill vi påpeka vikten av en förkontrastsekvens för att utföra 3D MRL, för att subtrahera den från de senare postkontrastbilderna. Faktiskt, även om Mitsumori et al. hittade inte denna teknik användbar , eftersom den ogiltigförklarades av patientrörelser, fann vi en fördel från detta tillvägagångssätt vid visualisering av små lymfkärl; uppenbarligen bör patienten instrueras att upprätthålla fullständigt samarbete. Enligt vår erfarenhet endast hos 3 av 24 patienter med sekundärt lymfödem observerade vi en dålig lymfatisk dränering begränsad till den nedre delen av lemmen på grund av den extremt försämrade lymfcirkulationen (Figur 7); Därför var LVA-behandling i dessa fall begränsad till denna anatomiska region. Efter operationen observerades en klinisk förbättring hos alla patienter inom 1-2 månader (figur 8) utan signifikanta komplikationer, så MRL-uppföljning krävdes inte.
(a)
(b)
(a)
(b)
(a)
(b)
(C)
(a)
(b)
(C)
6. Slutsatser
MRL med gadoliniumkontrastmedel är en minimalt invasiv och säker teknik. Det ger god morfologisk och funktionell information i en enda undersökning och representerar den nuvarande bästa metoden för att planera en optimal kirurgisk behandling för patienter som lider av lymfödem. I denna bildöversikt beskrev vi de vanligaste teknikerna som används för att utföra MRL, för att ge praktisk vägledning för att uppnå högkvalitativa MRL-bilder.
konkurrerande intressen
författarna förklarar att de inte har några konkurrerande intressen.