Radiation-Induced Plexopathy and Fibrosis

Purpose:

To investigate magnetic resonance imaging (MRI) features of radiation-induced plexopathy (RIP) and radiation-induced fibrosis frequently associated with RIP.

Patients and Methods:

Seven patients with late radiation sequelae in the supraclavicular region were examined with MRI after a median interval of 7 years (range, 5–18 years) following radiotherapy and 4–7 years after the onset of RIP. Four patients had RIP plus severe soft-tissue fibrosis, two RIP without soft-tissue fibrosis (n = 2/6), and one patient fibrosis without RIP. Patients underwent surgery of breast cancer (n = 6) or chest wall relapse (n = 1) and radiotherapy to the supraclavicular fossa with cobalt with an anterior portal in fractions of 1.7–2.6 Gy to 43–51.6 Gy in 3 cm depth. All patients were relapse-free at the time of MRI. Fibrosis and RIP were scored clinically (RTOG classification). Fibrosis of the supraclavicular and/or axillary region was marked in three and mild in two patients. RIP was mild, marked and severe in two patients each. MRI was performed with a 1.5-T unit including coronal STIR, coronal and transversal T2-weighted, transversal T1-weighted and fat-saturated post-contrast (gadolinium-DTPA) spin echo sequences.

Results:

The brachial plexus appeared normal in all patients, but subtle changes of adjoining tissue (slight, linear signal intensity in T2-weighted images or contrast enhancement surrounding the plexus) were detected in patients with RIP (n = 4/6) and the patient without RIP (n = 1). However, alterations of the soft tissue (marked signal intensity in T2-weighted sequences) correlated well with the clinical degree of fibrosis and were restricted to areas of marked to severe fibrosis (n = 3/3).

Conclusion:

Reliable MRI signs of RIP could not be identified. The severity of fibrosis closely corresponded to MRI features. The role of MRI in the diagnostic work-up of RIP is, therefore, the exclusion of tumor relapse.

Ziel:

Die Darstellung der radiogenen Schädigung des Plexus brachialis (RP) und der häufig mit der RP assoziierten Weichteilfibrose mit der Magnetresonanztomographie (MRT) wurde untersucht.

Patienten und Methodik:

Sieben Patientinnen mit ausgeprägten Strahlenreaktionen in der Supraklavikularregion wurden median 7 Jahre nach Therapie untersucht. Vier Patientinnen hatten eine RP und Fibrose, zwei Patientinnen eine RP ohne Fibrose und eine Patientin eine Fibrose ohne RP. Im Rahmen der Primärtherapie (n = 6) bzw. nach Exzision eines Brustwandrezidivs (n = 1) wurde die Supraklavikularregion mit ⁶⁰Co in Einzeldosen von 1,7–2,6 Gy bis zu einer Gesamtdosis von 43–51,6 Gy in 3 cm Tiefe bestrahlt. Die Patientinnen waren seit mindestens 4 Jahren rezidivfrei. Fibrose und RP wurden klinisch nach RTOG klassifiziert. Die MRT-Untersuchung wurde an einem 1,5-T-Gerät mit koronaren und transversalen T2-gewichteten Sequenzen, koronaren STIR, transversalen T1-gewichteten Sequenzen und fettgesättigten Spinechosequenzen nach Kontrastmittelgabe (Gadolinium-DTPA) durchgeführt.

Ergebnisse:

Der Plexus brachialis selbst stellte sich unauffällig dar, aber die perineuralen Strukturen zeigten eine geringe lineare Hyperintensität in der T2-gewichteten Sequenz oder nach Kontrastmittelgabe (n = 4/6). Dagegen korrelierte die klinisch mäßiggradige und ausgeprägte Fibrose gut mit einer Hyperintensität des Fett- und Bindegewebes in den T2-gewichteten Sequenzen (n = 3/3).

Schlussfolgerung:

Zuverlässige Kriterien einer RP wurden nicht gefunden. Dagegen korrelierte der MRT-Befund mit dem klinischen Schweregrad der Fibrose. Das Ziel der MRT-Untersuchung ist der Ausschluss eines Tumorrezidivs als Ursache der Plexopathie.