Evaluation of different magnetic resonance imaging contrast materials to be used as dummy markers in image-guided brachytherapy for gynecologic malignancies

Abstract

Abstract Objective: To identify a contrast material that could be used as a dummy marker for magnetic resonance imaging. Materials and Methods: Magnetic resonance images were acquired with six different catheter-filling materials-water, glucose 50%, saline, olive oil, glycerin, and copper sulfate (CuSO4) water solution (2.08 g/L)-inserted into compatible computed tomography/magnetic resonance imaging ring applicators placed in a phantom made of gelatin and CuSO4. The best contrast media were tested in four patients with the applicators in place. Results: In T2-weighted sequences, the best contrast was achieved with the CuSO4-filled catheters, followed by saline- and glycerin-filled catheters, which presented poor visualization. In addition (also in T2-weighted sequences), CuSO4 presented better contrast when tested in the phantom than when tested in the patients, in which it provided some contrast but with poor identification of the first dwell position, mainly in the ring. Conclusion: We found CuSO4 to be the best solution for visualization of the applicator channels, mainly in T2-weighted images in vitro, although the materials tested presented low signal intensity in the images obtained in vivo, as well as poor precision in determining the first dwell position.

Resumo Objetivo: Encontrar um material de contraste que possa ser utilizado como fonte falsa em imagens de ressonância magnética. Materiais e Métodos: Foram feitas imagens de ressonância magnética de cateteres preenchidos com seis meios de contraste conhecidos: água, glicose 50%, soro fisiológico, óleo de oliva, glicerina, solução aquosa de sulfato de cobre (CuSO4) (2.08 g/L), inseridos em aplicadores de sonda e anel compatíveis com tomografia computadorizada/ressonância magnética colocados em um objeto simulador de gelatina e CuSO4. Os materiais com melhores respostas foram testados em quatro pacientes que utilizaram os aplicadores. Resultados: Os cateteres preenchidos por CuSO4 apresentaram melhor visualização em sequências T2, seguidos pelos cateteres com solução de soro fisiológico e glicerina, que apresentaram visualização insatisfatória. O CuSO4 apresentou bom contraste em sequências T2 quando testado em objeto simulador e em pacientes, porém com uma identificação insatisfatória da primeira posição de parada possível para fonte, principalmente no anel. Conclusão: O CuSO4 se mostrou a melhor solução para visualização dos canais dos aplicadores, principalmente em sequências T2 in vitro, mas os materiais testados apresentaram baixo sinal nas imagens de ressonância magnética in vivo e uma precisão insatisfatória para identificação da primeira parada de fonte possível.