Magnetic resonance imaging in the evaluation of pectus excavatum

Cover Image

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Magnetic resonance imaging is more often used to confirm the presence of pectus excavatum and assess compression changes in the heart at this level.

AIM: To evaluate pectus excavatum preoperatively according to magnetic resonance imaging findings.

MATERIALS AND METHODS: A retrospective evaluation of chest magnetic resonance imaging data of 38 patients (male, n=30; female, n=8) was performed. The average age was 19.9 years (±9 years).Cardiac magnetic resonance imaging was performed on a 1.5-T General Electric Optima MR450w GEM scanner with 2D-FIESTA-C pulse sequences, as well as functional assessment of the left and right ventricles. Parameters for surgical treatment of pectus excavatum were as follows: the Haller index, correction index, and sternum rotation angle. Statistical analysis of the relationship between the Haller index, correction index, and sternum rotation angle and ejection fraction of the right ventricle was conducted. A p-value <0.05 was considered significant.

RESULTS: Moderate and severe pectus excavatum were found in 92% of the cases. No significant Pearson correlation was obtained between the Haller index and right ventricular ejection fraction (inspiratory and expiratory ejection fraction, p=0.777 and 0.798, respectively). The mean right ventricular ejection fraction was 46%. A correlation was noted between the Haller index and the correction index (p <0.05). The rotation angle of the sternum, which required modification of surgical intervention, was detected in 44.7% of patients.

CONCLUSION: Magnetic resonance imaging is an informative diagnostic method for pectus excavatum pectus excavatum without radiation exposure and enables detailed preoperative assessment. A correlation was noted between the Haller index and the correction index (p <0.05). Magnetic resonance imaging revealed a decrease in the ejection fraction of the right ventricle.

About the authors

Gulishe S. Muzafarova

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Email: gms0495@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0940-3247
SPIN-code: 2950-5431
Russian Federation, Moscow

Marina V. Vishnyakova

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Author for correspondence.
Email: cherridra@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3838-636X
SPIN-code: 1137-2991

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Alexander S. Abramenko

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Email: a.s.abramenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6286-2162
SPIN-code: 9743-3001
Russian Federation, Moscow

Vladimir A. Kuzmichev

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Email: vakuzmichev@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6493-8012
SPIN-code: 8345-5298

MD, Cand. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Vladimir V. Gatsutsyn

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Email: vg86@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-2364-5325
SPIN-code: 1431-4417
Russian Federation, Moscow

References

  1. Pechetov AA, Esakov JuS, Gubajdullina GF, Makov MA, Hlan’ TN. Differetial approach for chest wall reconstruction for pectus excavatum for adult. N.I. Pirogov Journal of Surgery. 2017;(7):24–29. doi: 10.17116/hirurgia2017724-29
  2. Fokin АА, Steuerwald NM, Ahrens WA, Allen KE. Anatomical, histologic, and genetic characteristics of congenital chest wall deformities. Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2009;21(1):44–57. doi: 10.1053/j.semtcvs.2009.03.001
  3. Scalise PN, Demehri FR. The management of pectus excavatum in pediatric patients: a narrative review. Transl Pediatr. 2023;12(2):208–220. doi: 10.21037/tp-22-361
  4. Trò R, Martini S, Stagnaro N, et al. A new tool for assessing Pectus Excavatum by a semi-automatic image processing pipeline calculating the classical severity indexes and a new marker: the Volumetric Correction Index. BMC Med Imaging. 2022. doi: 10.1186/s12880-022-00754-0
  5. Andreyev PS, Skvortsov AP, Tsoy IV, et al. Treatment of funnel breast in children and adolescents. Practical medicine. 2021;19(4):138–141. doi: 10.32000/2072-1757-2021-4-138-141
  6. Andreev PS, Skvortsov AР, Khabibyanov RYa, Maleev MV. Our experience in surgical treatment of penetral chest deformation. Annali d’Italia. 2023;(41):53–57. doi: 10.5281/zenodo.7774296
  7. Haller JA Jr, Kramer SS, Lietman SA, et al. Use of CT scans in selection of patients for pectus excavatum surgery: a preliminary report. J Pediatr Surg. 1987;22(10):904–906. doi: 10.1016/s0022-3468(87)80585-7
  8. Sidden CR, Katz ME, Swoveland BC, Nuss D. Radiologic considerations in patients undergoing the Nuss procedure for correction of pectus excavatum. Pediatric Radiology. 2001;31(6):429–434. doi: 10.1007/s002470100455
  9. St. Peter SD, Juang D, Garey CL, et al. A novel measure for pectus excavatum: the correction index. Journal of Pediatric Surgery. 2011;46(12):2270–2273. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2011.09.009
  10. Tauchi R, Suzuki Y, Tsuji T, et al. Clinical Characteristics and Thoracic factors in patients with Idiopathic and Syndromic Scoliosis Associated with Pectus Excavatum. Spine Surg Relat Res. 2018;2(1):37–41. doi: 10.22603/ssrr.2017-0027
  11. Shamsiev AM, Shamsiev ZhA, Turaev JuA, Mutalibov AI, Burgutov MZh. The role of functional studies of the cardiorespiratory system with funnel chest deformity. Journal Problems of Biology and Medicine. 2017;1(93):9–14.
  12. Peng R, Mardakhaev E, Shmukler A, Levsky JM, Haramati LB. Meeting ACR Dose Guidelines for CT Lung Cancer Screening in an Overweight and Obese Population. Acad Radiol. 2021;28(3):381–386. doi: 10.1016/j.acra.2020.02.009
  13. Mortellaro VE, Iqbal CW, Fike FB, et al. The predictive value of Haller index in patients undergoing pectus bar repair for pectus excavatum. J Surg Res. 2011;170(1):104–106. doi: 10.1016/j.jss.2011.02.014
  14. Karakılıç A, Karaçam V, Ersöz H, et al. Determination of severity of deformity with rib length to costal cartilage length ratio in thorax deformities. Turk Gogus Kalp Damar Cerrahisi Derg. 2018;26(2):279–285. doi: 10.5606/tgkdc.dergisi.2018.15009
  15. Poston PM, Patel SS, Rajput M, et al. The correction index: setting the standard for recommending operative repair of pectus excavatum. Ann Thorac Surg. 2014;97(4):1176–1180. doi: 10.1016/j.athoracsur.2013.12.050
  16. Marcovici PA, LoSasso BE, Kruk P, Dwek JR. MRI for the evaluation of pectus excavatum. Pediatric Radiology. 2011;41:757–758. doi: 10.1007/s00247-011-2031-5
  17. Lollert A, Funk J, Tietze N, et al. Morphologic assessment of thoracic deformities for the preoperative evaluation of pectus excavatum by magnetic resonance imaging. European Radiology. 2015;25:785–791. doi: 10.1007/s00330-014-3450-0
  18. Dore M, Triana JP, Bret M, et al. Advantages of Cardiac Magnetic Resonance Imaging for Severe Pectus Excavatum Assessment in Children. Eur J Pediatr Surg. 2018;28(1):34–38. doi: 10.1055/s-0037-1604427
  19. Saleh RS, Finn JP, Fenchel M, et al. Cardiovascular magnetic resonance in patients with pectus excavatum compared with normal controls. J Cardiovasc Magn Reson. 2010;12(1). doi: 10.1186/1532-429X-12-73
  20. Stagnaro N, Trocchio G, Torre M, et al. Cardiovascular MRI assessment of pectus excavatum in pediatric patients and postoperative simulation using vacuum bell. J Pediatr Surg. 2021;56(9):1600–1605. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2020.11.017

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Magnetic resonance imaging of the chest organs at the level of maximum deformation: a — Haller index 3.1; b — Haller index 3.3; c — Haller index 5.2.

Download (254KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Display of the presence or absence of a relationship between the parameters under study. SRA — sternal rotation angle; RVEF — right ventricular ejection fraction.

Download (638KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Magnetic resonance imaging of the chest organs at the level of maximum deformation: a — the correction index is 7%; b — the correction index is 32%.

Download (153KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Display of the correlation between the values ​​of the Haller index and the correction index (p <0.05).

Download (61KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Magnetic resonance imaging of the chest organs at the level of maximum deformation: a — the rotation angle of the sternum is 14.3°; b — the rotation angle of the sternum is 31.1°.

Download (152KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. X-ray examination of the chest organs in a direct projection after correction of funnel chest deformity. Position of the plates in the direction of the angle: a — to the right; b — to the left.

Download (201KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».