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DOI: 10.1055/s-0041-108008
Registration of Supine MR Mammography with Breast Ultrasound for Surgical Planning of Breast Conserving Surgery: A Feasibility Study
MR-Mammografie in Rückenlage im Vergleich zum Mamma-Ultraschall vor brusterhaltender Chirurgie: Eine MachbarkeitsstudiePublication History
25 November 2014
10 August 2015
Publication Date:
03 November 2015 (online)
![](https://www.thieme-connect.de/media/ultraschall/201704/lookinside/thumbnails/uim-1686_10-1055-s-0041-108008-1.jpg)
Abstract
Purpose To report the feasibility, accuracy and initial clinical experience of the use of real-time magnetic resonance navigated ultrasound (rtMRnUS) in the surgical planning of breast-conserving surgery (BCS) via guide wire insertion.
Materials and Methods 29 participants were recruited into this prospective ethics committee approved study. The first 4 cases were utilized as a training set. Participants underwent a supine contrast-enhanced breast MR examination with external fiducials and corresponding ink marks placed on the skin of the affected breast to act as co-registration pairs. MR examinations included both functional and morphological images. A LOGIQ E9 ultrasound system (GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA) equipped with a 6 – 15 MHz transducer was utilized for rtMRnUS. To facilitate point co-registration of the previously acquired MR dataset with the real-time ultrasound, co-registration pairs were identified on both imaging modalities. The following co-registration quality metrics were recorded: root mean square deviation (RMSD), lesion and global accuracies. Post co-registration guide wire insertion was performed.
Results Co-registration was successfully undertaken in all participants. Results from 25 participants are presented. The median (min, max) RMSD was 3.3 mm (0.6 mm, 8.8 mm). The global accuracy was assessed as very good (8), good (12), moderate (3) and poor (2) while the median (min, max) lesion accuracy was recorded at 8.9 mm (2.1 mm, 33.2 mm).
Conclusion The use of rtMRnUS to facilitate guide wire insertion is a feasible technique. Generally, very good or good global registration can be expected. Lesion accuracy results indicate that a median difference, in 3 D space, of 9 mm can be expected between imaging modalities.
Zusammenfassung
Ziel Bericht über die Machbarkeit, Genauigkeit und erste klinische Erfahrung beim Einsatz der Magnetresonanz-navigierten Sonografie (rtMRnUS) in Echtzeit bei der chirurgischen Planung der brusterhaltenden Operation (BCS) mittels Drahtmarkierung.
Material und Methoden 29 Patientinnen wurden in diese prospektive, von der Ethikkommission genehmigte Studie aufgenommen. Die ersten 4 Fälle dienten als Übungsreihe. Die Patientinnen unterzogen sich einer MR-Mammografie der Brust in Rückenlage mit abgespreiztem Arm an der betroffenen Seite, wie bei der Ultraschallposition. Vor der MRT wurden Passermarken mit dazugehörigen Farbmarkierungen auf der Haut der betroffenen Brust aufgetragen. Die Lage der externen Passermarken und Farbmarkierungen stellten Co-Registrierungspaare dar. Die MR-Untersuchungen beinhalteten sowohl funktionelle als auch morphologische Darstellungen. Das LOGIQ E9 Ultraschallsystem (GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA) ausgestattet mit einem 6–15MHz Schallkopf wurde im rtMRnUS eingesetzt. Um die Punkt-Co-Registrierung des zuvor erhaltenen MR-Datensatzes und dem Echtzeit-Ultraschall zu erleichtern, wurden die Co-Registrierungspaare in beiden darstellenden Verfahren identifiziert. Die folgenden Co-Registrierungs-Qualitätsmessungen wurden aufgenommen: Der mittlerer quadratischer Fehler (RMSD = root mean square deviation), die Läsionsgenauigkeit und die globale Genauigkeit. Nach der Co-Registrierung wurde eine Drahtmarkierung eingebracht.
Ergebnisse Bei allen 25 Teilnehmern wurde die Co-Registrierung erfolgreich durchgeführt und die Ergebnisse dargestellt. Der mediane RMSD betrug 3,3mm (min 0,6mm; max 8,8mm). Die globale Genauigkeit wurde als sehr gut (8), gut (12) mäßig (3) und schlecht (2) beurteilt, der Median der Läsionsgenauigkeit betrug 8,9 mm (min 2,1 mm; max 33,2 mm). Ein positiver Randstatus wurde bei 4 Teilnehmern nach rtMRnUS eine Drahtmarkierung festgestellt.
Schlussfolgerung Der Einsatz von rtMRnUS bei der Drahtmarkierung ist machbar. Im Allgemeinen kann eine sehr gute bis gute globale Registrierung erwartet werden. Die ermittelten Läsionsgenauigkeiten deuten darauf hin, dass ein medianer Unterschied von 9 mm im 3D-Raum zwischen beiden bildgebenden Verfahren erwartet werden kann.
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References
- 1 Saadi P, Moezzi M, Menes T. Preoperative and intraoperative predictors of positive margins after breast-conserving surgery: a retrospective review. Breast Cancer 2011; 18: 221-225
- 2 Recht A, Solin LJ. Breast-Conserving Surgery and Radiotherapy in Early-Stage Breast Cancer: The Importance of Local Control. Seminars in Radiation Oncology 2011; 21: 3-9
- 3 Jeevan R. et al. Reoperation rates after breast conserving surgery for breast cancer among women in England: retrospective study of hospital episode statistics. BMJ 2012; 345: e4505
- 4 Liberman L. Breast MR Imaging in Assessing Extent of Disease. Magn Reson Imaging Clin N Am 2006; 14: 339-349
- 5 Rizzatto G, Fausto A. Breast Imaging and Volume Navigation: MR imaging and Ultrasound Coregistration. Ultrasound Clin 2009; 4: 261-271
- 6 Fausto A, Rizzatto G, Preziosa A. et al. A new method to combine contrast-enhanced magnetic resonance imaging during live ultrasound of the breast using volume navigation technique: A study for evaluating feasibility, accuracy and reproducibility in healthy volunteers. European Journal of Radiology 2012; 81: 332-337
- 7 Nakano S. et al. Fusion of MRI and Sonography Image for Breast Cancer Evaluation Using Real-time Virtual Sonography with Magnetic Navigation: First Experience. Jpn J Clin Oncol 2009; 39: 552-559
- 8 Nakano S. et al. Real-time virtual sonography, a coordinated sonography and MRI system that uses magnetic navigation, improves the sonographic identification of enhancing lesions on breast MRI. Ultrasound in Med. & Biol 2012; 38: 42-49
- 9 Nakano S. et al. Impact of real-time virtual sonography, a coordinated sonography and MRI system that uses an image fusion technique, on the sonographic evaluation of MRI-dectected lesions of the breast in second-look sonography. Breast Cancer Res Treat 2012; 134: 1179-1188
- 10 Pons EP, Azcón FM, Casas MC. et al. Real-time MRI navigated US: Role in diagnosis and guided biopsy of incidental breast lesions and axillary lymph modes detected on breast MRI but not on second look US. European Journal of Radiology 2014; 83: 942-950
- 11 Chang JM. et al. Evaluation of tumour extent in breast cancer patients using real-time MR navigated ultrasound: Preliminary study. Journal of Radiology 2012; 81: 3208-3215
- 12 Rocha RD, Pinot RR, Tavares DPBA. et al. Step-by-step of ultrasound-guided core-needle biopsy of the breast: review and technique. Radiol Bras 2013; 46: 234-241
- 13 Heywang-Köbrunner SH, Sinnatamby R, Lebeau A. et al. Interdisciplinary consensus on the uses and technique of MR-guided vacuum-assisted breast biopsy (VAB): Results of a European consensus meeting. European Journal of Radiology 2009; 72: 289-294