Comparison of indocyanine green fluorescence lymphangiography and magnetic resonance lymphangiography to investigate lymphedema of the extremities

PURPOSE: The aim of this study is to compare two dynamic imaging modalities employed to study peripheral lymphatic system, Magnetic Resonance Lymphangiography (MRL) and Indocyanine Green Lymphangiography (ICGL), evaluating their role for planning lymphaticovenular anastomosis (LVA) or other surgical-nonsurgical treatments in patients with lymphedema of the extremities. MATERIALS AND METHODS: We conducted a retrospective study of 32 patients (26 women) with a mean age of 38 years (range 18-73) enrolled from January 2014 to December 2018; 20 out of 32 were affected by lower limb lymphedema with 6 cases of primary lymphedema; all of them had stage II disease. All the patient underwent ICGL and MRL within a month of one another, by injecting different contrast medium into interdigital web spaces. In each patient we rated the number of lymphatic vessels visualized, considering the wrist for the upper limb and the ankle for the lower limb. Student's t-test was applied. RESULTS: All patients completed both the diagnostic examinations without any significant complications. A statistically significant difference (p < 0.05) was found between the number of lymphatic vessels identified on the wrist/ankle (34 on ICGL vs 70 on MRL and 82 on ICGL vs 26 on MRL, considering affected and healthy limbs respectively). In particular, dermal backflow in advanced lymphedema seems to hinder lymphatic vessels detection on ICGL. Conversely, on healthy limbs, MRL hardly identifies lymphatics, because of their fast lymphatic flow and almost virtual lumen. CONCLUSIONS: Both MRL and ICGL are dynamic diagnostic modalities that permit an effective evaluation of lymphatic vessels anatomical and functional status in extremities lymphedema these diagnostic procedures may be considered complementary because they show different aspects of lymphatic system. KEY WORDS: Indocyanine green, MR lymphangiography.

Questo lavoro confronta le due principali metodiche di imaging attualmente utilizzate per studiare il sistema linfatico periferico nei pazienti affetti da linfedema, la RM (Magnetic Resonance Lymphangiography, MRL) e lo studio a fluorescenza con verde di indocianina (Indocyanine Green Lymphangiography, ICGL), per pianificare il trattamento chirurgico di anastomosi linfatico- venosa o eventuali altri trattamenti. Sono stati inclusi 32 pazienti, dei quali 26 donne, con una età media di 38 anni (range 18-73), arruolati da gennaio 2014 a dicembre 2018; 20 di 32 avevano un linfedema agli arti inferiori e 6 casi di linfedema erano primari; tutti i pazienti avevano una malattia al II stadio. Entrambi gli esami sono stati eseguiti a tutti i pazienti in tempi differenti (intervallo di tempo massimo 1 mese), iniettando il mezzo di contrasto a livello intradermico (Diagnogreen 0.5%; Daiichi Pharmatical, Tokyo, Japan per ICGL e Gd-BOPTA, Multihance, 0.5 M injectable solution, Bracco Imaging, Milan, Italy per MRL), negli spazi interdigitali delle mani o dei piedi con un ago da 24 G. Per ogni paziente sono stati conteggiati, in entrambe le metodiche, i vasi linfatici visualizzati a livello del polso per gli arti superiori e a livello della caviglia per gli arti inferiori, sia negli arti sani che nei malati. Tutti i pazienti hanno completato gli esami senza significative complicazioni. In ogni esame RM il contrasto era in parte drenato anche dal sistema venoso mentre il verde di indocianina era selettivo per il sistema linfatico. Una differenza statisticamente significativa tra le due metodiche è stata trovata tra il numero di vasi linfatici a livello della caviglia/polso sia negli arti malati che nei sani (34 con ICGL vs 70 con MRL e 82 con ICGL vs 26 con MRL), considerando arti malati e sani rispettivamente. In entrambe le metodiche i vasi linfatici negli arti linfedematosi apparivano per lo più tortuosi, mentre i sani presentavano una morfologia lineare ed erano difficilmente visualizzati in RM a causa del rapido flusso linfatico e del loro lume, pressochè virtuale. Lo stravaso intradermico del mezzo di contrasto (dermal backflow) è stato identificato in 14 pazienti, in 6 dei quali lo studio a fluorescenza non ha potuto identificare nessun vaso linfatico, mentre in RM almeno un vaso linfatico è stato visualizzato. Da questi risultati emerge che entrambe le metodiche indagate forniscono informazioni anatomiche e funzionali sul sistema linfatico periferico degli arti, permettendo di scegliere e localizzare accuratamente in fase prechirurgica quei vasi con una pompa linfatica residua. Lo studio a fluorescenza con verde di indocianina è rapido, ben tollerabile dal paziente e può essere impiegato anche in sala operatoria. La RM fornisce una visione panoramica dell’arto, la visulizzazione dei vasi linfatici non è ostacolata dalla presenza stravaso intradermico del mezzo di contrasto grazie alla superiore risoluzione spaziale, e permette di valutare allo stesso tempo il drenaggio venoso; d’altra parte è un esame costoso e meno tollerabile dal paziente per i lunghi tempi d’acquisizione.