Closed-form expressions for flip angle variation that maximize total signal in T1-weighted rapid gradient echo MRI

Matthias Drobnitzky; Uwe Klose

doi:10.1002/mp.12095

ΣΚΟΠΟΣ: Η γνώση της κατάστασης των λεμφαγγείων και των λεμφαδένων πολλές φορές καθορίζει τις πιθανές σοβαρές επιπτώσεις, την πρόγνωση και την επιλογή της θεραπείας. Γι’ αυτό τον λόγο χρησιμοποιήθηκαν διάφορες απεικονιστικές μέθοδοι και διάφορα σκιαγραφικά για την απεικόνιση του λεμφικού συστήματος. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να αξιολογηθεί η γαδοβουτρόλη, ως σκιαγραφικό μέσο με υποδόρια χορήγηση για την απεικόνιση των λεμφαγγείων και των λεμφαδένων τόσο στους κονίκλους (δεύτερη διεθνώς πειραματική μελέτη) όσο και σε ανθρώπους (πρώτη διεθνώς κλινική μελέτη) με τη βοήθεια του μαγνητικού τομογράφου και τα ευρήματα να συγκριθούν με τα ευρήματα της άμεσης λεμφαγγειογραφίας που θα λάβει χώρα παράλληλα σε πειραματικό και κλινικό επίπεδο.ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΣ: Χρησιμοποιήθηκαν 12 λευκοί κόνικλοι Νέας Ζηλανδίας στους οποίους χορηγήθηκε υποδόρια 0.5 ml διάλυμα γαδοβουτρόλης, στους 9 στα οπίσθια άκρα ενώ στους υπόλοιπους 3 στα πρόσθια άκρα Στο σημείο έγχυσης του σκιαγραφικού μάλαξη έγινε σε 9 κονίκλους. Όλοι οι κόνικλοι υποβλήθηκαν σε μαγνητική τομογραφία λεμφαγγείων προ και 5, 10, 15, 20, 30, 45 και 60 λεπτά μετά την έγχυση. Χρησιμοποιήθηκε μαγνητικός τομογράφος Philips 1.5 Τ, και οι ακολουθίες είχαν τα εξής χαρακτηριστικά: TIW 3D gradient echo TR/TE 4.8 msec/1.4 msec, Flip angle: 30° FOV 179X512. Μετά από 7 ημέρες 3 από τους 12 κονίκλους υποβλήθηκαν σε άμεση λεμφαγγειογραφία 5, 10, 15, 30 και 60 λεπτά μετά την χορήγηση lipiodol σε περιφερικό λεμφαγγείο και τα ευρήματα μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν με αυτά της μαγνητικής τομογραφίας με σκοπό τη συγκριτική αξιολόγηση της απεικονιστικής ικανότητας των δύο σκιαγραφικών υλικών.Μετά τον κύκλο των πειραμάτων αυτών παρόμοια μελέτη έλαβε χώρα σε 12 ανθρώπους (2 υγιείς και 10 με κλινική υποψία νοσήματος στο λεμφικό τους σύστημα) με υποδόρια χορήγηση της γαδοβουτρόλης στα κάτω άκρα με μαγνητικό τομογράφο. Από τους 12 οι πέντε ήταν γυναίκες και οι υπόλοιποι άνδρες και όλοι υποβλήθηκαν σε υποδόρια χορήγηση σκιαγραφικού στις μεσοδακτύλιες πτυχές της ραχιαίας επιφάνειας στον άκρο πόδα. Η χορηγηθείσα δόση σε κάθε σκέλος ήταν 5 ml και αποτελούταν από 4.5 ml γαδοβουτρόλης και 0.5 ml λιδοκαϊνης. Στο σημείο έγχυσης του σκιαγραφικού γινόταν μάλαξη αμέσως μετά τη χορήγηση, ενώ όλα τα άτομα υποβλήθηκαν σε μαγνητική τομογραφία πριν και 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90 και 120 λεπτά μετά την έγχυση. Μετά από 7 ημέρες έξι από τους δέκα ασθενείς υποβλήθηκαν σε άμεση λεμφαγγειογραφία με χορήγηση του lipiodol σε περιφερικό λεμφαγγείο και ακτινολογικές εικόνες ελήφθησαν 5, 10, 15, 30, 60 και 120 λεπτά μετά την χορήγηση του σκιαγραφικού. Τα ευρήματα τόσο της μαγνητικής λεμφογραφίας όσο και της άμεσης λεμφογραφίας μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν με σκοπό τη μελέτη της απεικονιστικής ικανότητας της γαδοβουτρόλης.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Κατά την πειραματική φάση μετά την υποδόρια έγχυση της γαδοβουτρόλης στα μεν κάτω άκρα απεικονίστηκαν 4 διαδοχικές ομάδες λεμφαδένων (ιγνυακοί, βουβωνικοί, λαγόνιοι και οι παρααορτικοί λεμφαδένες ) σε χρόνο 30-45 λεπτά από τη στιγμή της έγχυσης, στα δε άνω άκρα απεικονίστηκαν 3 διαδοχικές ομάδες λεμφαδένων (μασχαλιαίοι, παραστερνικοί και οι μεσοθωράκιοι λεμφαδένες) σε χρόνο μέχρι 5-30 λεπτά μετά την έγχυση. Οι κόνικλοι με τοπική μάλαξη στο σημείο της έγχυσης παρουσίασαν καλύτερη απεικόνιση λεμφαγγείων με στατιστικά σημαντική διαφορά σε σχέση με τους κονίκλους που δεν έλαβε χώρα μάλαξη (Ρ<0.05). Μετά τη χορήγηση του Lipiodol (κλασική λεμφαγγειογραφία) η εξέταση απεικόνισε τους ιγνυακούς, μηρόβουβωνικούς και λαγόνιους λεμφαδένες, αλλά λιγώτερους σε αριθμό σε σχέση με την έμμεση λεμφογραφία και σε χρόνο μέχρι 20- 30 λεπτά. Η σύγκριση του χρόνου ενδολεμφικής εξάπλωσης και της απεικόνισης των διαφόρων ομάδων των λεμφαδένων μεταξύ της γαδοβουτρόλης (έμμεση λεμφογραφία) και του lipiodol (άμεση λεμφογραφία) δεν παρουσίασε κάποια στατιστικά σημαντική διαφορά. Επίσης συγκρίνοντας τον χρόνο της ενδολεμφικής εξάπλωσης του σκιαγραφικού στους κονίκλους από την στιγμή της υποδόριας έγχυσης τόσο στα οπίσθια (η:6) όσο και στα πρόσθια άκρα (η:3) δεν παρατηρήθηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά. Πρέπει να αναφερθεί ότι η ουροδόχος κύστη σκιαγραφήθηκε ελάχιστα λεπτά μετά από την χορήγηση της γαδοβουτρόλης που δείχνει ότι κάποια ποσότητα του σκιαγραφικού διέρχεται στο τριχοειδικό σύστημα, ενώ αξίζει να σημειωθεί ότι οι κόνικλοι δεν παρουσίασαν παρενέργειες ή φλεγμονώδεις αντιδράσεις από τη χορήγηση του σκιαγραφικού.Κατά την κλινική φάση, μετά την υποδόρια χορήγηση της γαδοβουτρόλης στους ανθρώπους απεικονίστηκε το λεμφικό σύστημα σε 60 λεπτά στους υγιείς και σε 90 λεπτά στους ασθενείς. Η απεικόνιση έδειξε τα λεμφικά αγγεία και τους βουβωνικούς λεμφαδένες στους εθελοντές, ενώ στους ασθενείς απεικονίστηκαν τα λεμφικά αγγεία με σαφώς μικρότερο αριθμό, λεμφοκήλες , όχι όμως και οι βουβωνικοί λεμφαδένες. Αντιθέτως, η απεικόνιση του λεμφικού συστήματος των κάτω άκρων με lipiodol διήρκεσε περίπου 30 λεπτά (στατιστικά σημαντική διαφορά (<0.05) σε σχέση με τη μαγνητική λεμφογραφία) μετά τη χορήγηση του σκιαγραφικού, επιβεβαιώνοντας όμως τα ευρήματα της μαγνητικής λεμφογραφίας. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε δύο ασθενείς στους οποίους έγινε μόνο μαγνητική λεμφογραφία η χορήγηση της γαδοβουτρόλης απεικόνισε τόσο τα λεμφαγγεία όσο και τις φλέβες μέχρι το ύψος των γονάτων και αυτό ίσως να σημαίνει σοβαρό λεμφικό πρόβλημα. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η διενέργεια της μαγνητικής λεμφογραφίας μετά τη χορήγηση του σκιαγραφικού γαδοβουτρόλης έδειξε την απεικόνιση του λεμφαγγειακού συστήματος των κάτω άκρων σε λίγα λεπτά από την έγχυση του σκιαγραφικού. Επιπλέον αποδείχθηκε ότι η γαδοβουτρόλη είναι ένα ασφαλές σκιαγραφικό μέσο χωρίς αλλεργικές αντιδράσεις ή άλλες σοβαρές επιπλοκές τόσο πειραματικά όσο και κλινικά. Τα συγκρινόμενα αποτελέσματα των δύο μεθόδων, της άμεσης λεμφογραφίας και της έμμεσης μαγνητικής λεμφογραφίας, ενθαρρύνουν τη συνέχιση της έρευνας της δεύτερης μεθόδου σε κλινικό επίπεδο. Διαφαίνεται επίτευξη υψηλότερης αποτελεσματικότητας και ευρύτερης εφαρμογής της μεθόδου με γαδοβουτρόλη στο μαγνητικό τομογράφο. Η μέθοδος στην καθημερινή πράξη χωρίς αναζήτηση παρασκευής και καθετηριασμού περιφερικού λεμφαγγείου προβλέπεται να συμβάλει ουσιαστικά στην καλύτερη και ανώδυνη απεικόνιση του λεμφαγγειακού συστήματος και στην έγκαιρη και αποτελεσματική διάγνωση των λεμφαγγειακών παθήσεων.

Closed-form expressions for flip angle variation that maximize total signal in T1-weighted rapid gradient echo MRI

Μαγνητική λεμφογραφία

Optimization of flip angle forT1 dependent contrast: A closed form solution

Study of Optimal Flip Angle for Inversion-recovery Gradient Echo Method in Delayed Contrast-enhanced Cardiac Magnetic Resonance Imaging

Flip angle-optimized fast dynamic T1 mapping with a 3D gradient echo sequence

Multiple quantum correlated spectroscopy revamped by asymmetric z-gradient echo detection signal intensity as a function of the read pulse flip angle as verified by heteronuclear H1∕P31 experiments

Feasibility of 5-Minute Delayed Transition Phase Imaging With 30° Flip Angle in Gadoxetic Acid–Enhanced 3D Gradient-Echo MRI of Liver, Compared With 20-Minute Delayed Hepatocyte Phase MRI With Standard 10° Flip Angle

Influence of flip angle variation in TSE sequences on image contrast in liver imaging at 3 Tesla

Estimation of Perilymph Enhancement after Intratympanic Administration of Gd-DTPA by Fast T1-mapping with a Dual Flip Angle 3D Spoiled Gradient Echo Sequence

Flip angle calculation for consistent contrast in spoiled gradient echo imaging

Variable flip angle T1 mapping in the human brain with reduced t2 sensitivity using fast radiofrequency-spoiled gradient echo imaging

Export Citation Format