МРТ диффузной инфильтрации и замещения костного мозга
а) Терминология:
1. Синоним:
• Миелодисплазия: ранее известная как предлейкоз
2. Определения:
• Понятия «инфильтрация костного мозга» и «замещение» относятся к соотношению клеток костного мозга и адипоцитов, смешанных в очаге:
о Диффузная инфильтрация костного мозга: умеренное количество клеточной ткани, смешанной с жиром, диффузное вовлечение костей:
- Регенерация/репопуляция/стимуляция красного костного мозга
- Хроническая инфекция
- ВИЧ/СПИД
- Болезнь накопления с поражением костного мозга
- Ранняя (или вылеченная) стадия миелодисплазии и мие-лопролиферативных нарушений
о Диффузное замещение костного мозга: плотные клеточные очаги, без значимого количества адипоцитов, расположенные диффузно в костях скелета:
- Костный канцероматоз
- Множественная миелома
- Миелодисплазии: неоднородная группа гематологических состояний вследствие неэффективной продукции элементов костного мозга:
Характеризуется множеством рефрактерных анемических состояний
- Миелопролиферативные нарушения: повышенная выработка элементов костного мозга:
Тромбоцитов (эссенциальный тромбоцитоз)
Ретикулоцитов (истинная полицитемия)
Фибробластов/коллагена (миелофиброз)
Белых клеток крови (лейкемия)
• Собственно диффузная инфильтрация или замещение костного мозга не характеризуют процесс как доброкачественный или злокачественный
б) Визуализация:
1. Общая характеристика:
• Лучший диагностический критерий:
о Стандартная визуализация в SE T1 ВИ является оптимальной: инфильтрация или замещение желтого костного мозга веществом со слабым сигналом
• Локализация:
о Диффузное замещение:
- Уплотнение в костях аксиального скелета и проксимальных отделах трубчатых костей
- Более выраженная инфильтрация и разрежение в дистальных отделах конечностей
• Размеры:
о Вариабельны:
- Множественные очаговые поражения в костях аксиального скелета и проксимальных отделах трубчатых костей
- Сливающиеся/конгломераты больших очагов
- Полное замещение костного мозга
• Морфология:
о Варьирует от многоочаговой до диффузной формы поражения костного мозга:
- Вариабельность (и непостоянная, иногда смешанная картина) часто зависит от:
Тяжести состояния
Схемы лечения
Ответа на лечение
о Множественная миелома имеет вариабельный характер поражения костного мозга:
- Нормальный костный мозг
- Плотное клеточное строение костного мозга
- Пестрая структура
- Крапчатая структура по типу соль/перец
- Очаговое слияние образований
2. Рентгенография при диффузной инфильтрации костного мозга и его замещении:
• Данные зависят от агрессивности процесса в костном мозге в отношении коркового вещества и трабекул:
о Нередко норма при любом из этих процессов
о Диффузная остеопения:
- Бывает сложно определить, но могут быть единственным рентгенологическим признаком патологического процесса:
Интерпретировать плотность кости необходимо с точки зрения возраста и пола пациента
- 40-50% трабекул должны быть разрушены, чтобы при рентгенографии проявилась остеопения
о Многоочаговые литические или склеротические образования
о Диффузное повышение плотности кости
• Разрушение кортикального слоя и патологические переломы
• Периостальная реакция
3. КТ при диффузной инфильтрации костного мозга и его замещении:
• Изменяется от невыявляемых до интрамедуллярных мягкотканных отложений, изоинтенсивных мышечной ткани
• Патологическая интенсивность костей: остеопения или остеосклероз
• Разрушение кортикального слоя и переломы
(Слева) Косо-фронтальная Т1ВИ МР-И крестца: диффузное замещение костного мозга. Интенсивность сигнала ниже, чем в мышцах. У этого пациента истинная полицитемия, но диффузное замещение опухолью не может быть диагностировано без биопсии.
(Справа) Т1ВИ (слева) и Т2ВИ (справа), сагиттальный срез поясничного отдела позвоночника у пациента с хроническим миелолейкозом. Сигнал в Т1 изоинтенсивен дискам и маскирует позвоночные сосуды. Это диффузное замещение костного мозга может быть легко пропущено, так как в этом случае отсутствует привлекающее внимание очаговое образование.
(Слева) Фронтальная Т1 ВИ МР-И у пациента с первичным миелофиброзом: определяется изоинтенсивный мышечной ткани сигнал в Т1 в диафизах бедренных костей, с остаточным желтым костным мозгом в дистальных отделах бедренных костей. Низкая интенсивность сигнала в Т1 указывает на фиброз и накопление коллагена в костномозговой полости.
(Справа) Корональная STIR МР-И у этого же пациента: смешанная интенсивность сигнала в проксимальных отделах бедренных костей, вероятно, фиброз. Высокая интенсивность сигнала с нечетким контуром на Т2 в дистальных отделах бедренных костей может отражать отек костного мозга. У пациента жалобы на боль в нижней трети бедер.
(Слева) Сагиттальная Т1 ВИ МР-И большеберцовой кости у пациента с серповидноклеточной анемией: диффузное снижение интенсивности сигнала в Т1, указывающее на отложения железа вследствие гемотрансфузий, вероятно на фоне репопуляции костного мозга у пациента с анемией. На этом фоне, нечетко визуализируются очаги инфаркта с четким контуром.
(Справа) На схеме сагиттальное изображение в Т1 ВИ до КУ (слева) и после КУ (справа) у пациента с лимфомой костей. Визуализируются инфаркты на томограммах с контрастированием, которые не видны в Т1.
4. МРТ при диффузной инфильтрации костного мозга и его замещении:
• Т1ВИ:
о Диффузная инфильтрация костного мозга: умеренное снижение интенсивности сигнала:
- Некоторые остаточные и смешанные элементы жира
о Диффузное замещение костного мозга: выраженное снижение интенсивности сигнала:
- Мышцы/диски - внутренний стандарт сигнала в Т1: при диффузном замещении визуализируется изоинтенсивный или более темный сигнал, чем у этих структур
• Т2 ВИ FS:
о Высокая вариабельность:
- Не позволяет дифференцировать этиологию инфильтра-ции/замещения костного мозга
о Низкая интенсивность сигнала в Т2: фиброз костного мозга и/или отложения коллагена:
- Склеротические и фиброзные образования могут не прослеживаться в последовательностях IR и Т2с подавлением сигнала от жира
о Высокая интенсивность сигнала в 12: отек/свободная жидкость
• Последовательность PD/промежуточная:
о Возможна недооценка или маскировка патологического сигнала от костного мозга
о Не играет роли в определении или диагностике патологических изменений костного мозга
• STIR:
о Вариабельная картина, как в Т2 ВИ FS
• Т1 ВИ С+:
о Образования с большим содержанием клеток, такие как миелома, лимфома и метастазы, как правило, усилены с интенсивностью сигнала >35%:
- Склеротические образования различной интенсивности
- Без усиления сигнала от жира, диффузное замещение может быть завуалировано:
Необходимо сравнение со снимками до КУ
• Визуализация в противофазе/химический сдвиг:
о Последовательность GRE:
- Минимальная потеря времени; доступна при всех уровнях сигнала МРТ
о Цель использования - дифференцировка регенерации/репопуляции/стимуляции красного костного мозга от очагов метастазирования:
- Метастазы и миелопролиферативные нарушения имеют клеточное строение и исключают наличие жира костного мозга:
Интенсивность сигнала снижается >20% в последовательности противофазы
о Высокоинформативный метод, но не позволяющий отличить доброкачественный процесс от злокачественного:
- Ложноотрицательный результат: множественная миелома и лимфома (может захватывать адипоциты и показывать ↓ интенсивности сигнала в противофазе)
(Слева) Фронтальная Т1 ВИ МР-И у пациента с множественной миеломой, подтвержденной биопсией: диффузная структура в виде соли/перца - точечные очаги с низким сигналом на фоне жира костною мозга и более крупных очагов миеломы.
(Справа) Фронтальная STIR МР-И у этого же пациента: структура в виде соли/перца, множественная миелома в виде большого количества диффузно расположенных мелких ярких очагов. В этой последовательности в больших по размеру сливающиеся очагах миеломы интенсивность сигнала неоднородно увеличена.
(Слева) Сагиттальная Т1 ВИ МР-И: множественные метастазы, интенсивность сигнала которых ниже, чем межпозвонковых дисков. Костный канцероматоз может быть представлен как множественными отдельными очагами, так и полным замещением костною мозга.
(Справа) Сагиттальный срез в Т1 ВИ (слева) и Т2ВИ (справа): неоднородные участки замещения костною мозга. Очаговое образование в L5 является метастазом, подтвержденным результатом биопсии (обратите внимание, что не всегда метастазы гиперинтенсивны в Т2). Неоднородный сигнал в Т1 с жировыми включениями является сомнительным для метастатическою поражения и может соответствовать красному костному мозгу.
(Слева) Сагиттальный срез в Т1 ВИ (слева) и Т2ВИ (справа): множественные рассеянные очаги низкого сигнала в коаном мозге, изоинтенсивные межпозвонковым дискам в Т1 ВИ, чередующиеся с жировыми включениями. Это характерная картина, встречающаяся у пожилых.
(Справа) Сагиттальный срез в последовательности GRE в фазе (слева) и в противофазе (справа) у этого же пациента: те же неоднородные очаги, отражающие ↓ интенсивности сигнала >20%, указывающие на смешение жиром в указанном объеме. Это позволяет предположить, что очаги соответствуют красному костному мозгу, но не доказывает этого.
5. Рекомендации по визуализации:
• Лучший метод диагностики:
о МРТ наиболее надежный метод диагностики для определения инфильтрации/замещения костного мозга
о Существующий на сегодняшний день протокол определения костных метастазов:
- Как правило, сцинтиграфия скелета следом за рентгенографией очагов
о Такой подход в настоящее время пересматривается:
- Для образований с ↑ накоплением ФДГ при ПЭТ (тиках как множественная миелома), ПЭТ может быть выполнена параллельно с МРТ очагов повышенного метаболизма
- МРТ (обычно комбинация Т1 ВИ и STIR аксиального скелета и проксимальных отделов аппендикулярного скелета) может быть выполнена для оценки массы опухоли и/или ответа на лечение
- МРТ всего тела позволяет полностью оценить состояние костного мозга:
Выполняется в некоторых центрах для контроля костных метастазов, оценки миеломы и/или лимфомы кости
Могут быть обнаружены другие признаки (спленомегалия, первичная опухоль)
- МРТ не информативна при лейкемии или других миелопролиферативных заболеваниях:
Может быть полезна при оценке ответа на лечение, не влияет на качество и информативность биоптата при визуализационном контроле биопсии гребня подвздошной кости
• Протокол исследования:
о Стандартный режим SE Т1ВИ: основная последовательность для определения и оценки диффузной инфильтрации/замещения костного мозга:
о В решении задач помогает визуализация в противофазе с в/в контрастированием гадолинием
в) Дифференциальная диагностика диффузной инфильтрации костного мозга и его замещения:
3. Многоочаговое ↑ интенсивности сигнала в Т2, симулирующие метастазы:
• Саркоидоз
• Бурые опухоли
• Изменения после химиотерапии
• Множественные инфаркты
• Серозная атрофия
• Диссеминированная грибковая и гидатидная инфекция
(Слева) Сагиттальная Т1 МР-И у пациента среднего возраста: сливающиеся очаги ↓ интенсивности сигнала в передней и задней частях тел позвонков. Эти очаги изоинтенсивны межпозвонковым дискам; они представляют собой метастатическое поражение, но друге причины также необходимо проанализировать.
(Справа) Сагиттальная Т2 МР-И, этот же случай: слабое ↑ интенсивности сигнала в обнаруженных очагах задней части позвонков, усиливающее подозрение на замещение костного мозга. Очаги в передней части не имеют ↑ интенсивности сигнала, что делает их менее подозрительными.
(Слева) Сагиттальный срез, последовательность GRE в противофазе, этот же случай. Обратите внимание на сигнал в зоне интереса.
(Справа) Сагиттальный срез, последовательность GRE в противофазе, снимок получен в противофазе: ↑ интенсивности сигнала в двух наиболее важных образованиях. Это позволяет предположить инфильтрирующее образование костного мозга, такое как метастаз. Сравнительные измерения зон интереса в других отделах показали различия, но не более >20% снижения интенсивности сигнала, таким образом эти очаги менее подозрительные в отношении опухолевого процесса.
(Слева) Сагиттальная Т1 МР-И у пациента 52-х лет, обследуемого по поводу травматическою перелома: также визуализируется диффузные участки замещения костного мозга.
(Справа) Сагиттальная T1FS МР-И после КУ: отек участка перелома, но минимальные изменения в других зонах интереса, таким образом наличие опухоли маловероятно. При повторном исследовании в этих участках выявлена нодулярная гиперплазия костного мозга.
2. Течение и прогноз:
• Зависит от формы:
о У 1/3 пациентов с миелодисплазия переходит в острую миелоцитарную лейкемию
д) Диагностическая памятка:
1. Следует учесть:
• На МРТ могут визуализироваться диффузные изменения костного мозга вследствие лечения рака:
о Абляция, восстановление, стимуляция, распространенный остеонекроз, диссеминированная инфекция костного мозга
о Необходимо выяснить историю болезни у лечащего врача прежде, чем интерпретировать данные МРТ пациента
2. Советы по интерпретации изображений:
• У детей диффузное распределение красного костного мозга может маскировать костномозговую инфильтрацию и замещение на МРТ:
о Последовательности чувствительные к жидкости и КУ улучшают точность диагностики
3. Рекомендации по отчетности:
• Во многих случаях, диффузные изменения костного мозга диагностируются по клиническим данным до выполнения МРТ:
о Клиницист может получать информацию наблюдая за течением заболевания и/или за ответом на лечение
о МРТ может быть полезна при выборе участка для биопсии, если биопсия из подвздошной кости не информативна:
- Помните, что после пересадки костного мозга диагностика проще, чем при инфильтративном процессе
е) Список использованной литературы:
1. Kohl СА et al: Accuracy of chemical shift MR imaging in diagnosing indeterminate bone marrow lesions in the pelvis: review of a single institution's experience. Skeletal Radiol. 43(8): 1079-84, 2014
2. Kung JW et al: Bone marrow signal alteration in the extremities. AIR Am J Roentgenol. 196(5):W492-510, 2011
3. Steinbach LS: "MRI in the detection of malignant infiltration of bone marrow" - a commentary. AIR Am J Roentgenol. 188(6):1443-5, 2007
4. Zajick DC Jr et al: Benign and malignant processes: normal values and differentiation with chemical shift MR imaging in vertebral marrow. Radiology. 237(2):590-6, 2005
5. Lecouvet FE et al: Magnetic resonance and computed tomography imaging in multiple myeloma. Semin Musculoskelet Radiol. 5(1):43-55, 2001
6. Walker RE et al: Whole-body magnetic resonance imaging: techniques, clinical indications, and future applications. Semin Musculoskelet Radiol. 5(1):5-20, 2001
7. Panicek DM et al: MR imaging of bone Marrow in patients with musculoskeletal tumors. Sarcoma. 3(1):37-41, 1999
