МРТ при очаговой инфильтрации костного мозга и его замещении
а) Определения:
• Очаговые образования могут инфильтрировать или замещать нормальный костный мозг:
о Определения основаны на соотношении объема клеточного содержимого и жира в образовании
о Собственно инфильтрация или замещение не характеризуют процесс как доброкачественный или злокачественный
• Может определяться очаговая инфильтрация:
о В краях переломов, опухолей, очагов инфаркта; представляет собой отек костного мозга, реактивные изменения
• Визуализируется очаговое замещение костного мозга:
о В образованиях с большим количеством клеточного содержимого, таких как опухоль или остеомиелит
б) Визуализация:
1. Общая характеристика:
• Лучший диагностический критерий:
о Очаговая инфильтрация костного мозга имеет остаточные и смешанные элементы жира:
- Умеренное повышение интенсивности сигнала в Т1ВИ МР-И
- Нечеткие контуры, со ступенчатой зоной перехода
- Из-за остаточного жира, интенсивность сигнала инфильтрированного костного мозга может ↓ > 20% в противофазе химического сдвига
о Очаг замещения костного мозга не содержит остаточного жира:
- Выраженное ↓ интенсивности сигнала в Т1ВИ МР-И (изоинтенсивно или темнее, чем мышцы)
- Края могут быть четкими или нечеткими (или полное замещение костного мозга)
- Из-за жирового замещения, интенсивность сигнала в противофазе может ↑, но, по меньшей мере, не ↓>20%:
Края инфильтративных образований с большой переходной зоной могут иметь снижение интенсивности сигнала > 20% в противофазе
о Инфильтрация костного мозга или замещение имеют различную интенсивность сигнала в последовательностях чувствительных к жидкости
• Локализация:
о Инфильтративные образования у взрослых, распространяющиеся гематогенным путем (метастазы, множественная миелома, инфекция):
- Аксиальный скелет, проксимальные метадиафизы
о Инфильтративные образования при лимфоме и саркоидозе могут поражать дистальные отделы конечностей
2. Рентгенография при очаговой инфильтрации и замещении костного мозга:
• Если очаг патологического сигнала от костного мозга регистрируется на МРТ, необходимо выполнение рентгенографии:
о Если происхождение очага известно, может быть выявлен характер образования:
- Структура, плотность, степень агрессивности
• Диффузное замещение костного мозга может представлять собой остеопению
3. КТ при очаговой инфильтрации и замещении костного мозга:
• Варьирует от образования неизвестного происхождения до мягкотканного интрамедуллярного образования(-ий) изоинтенсивного мышцам:
о Характер структуры или признаки образования могут иметь особую диагностическую ценность
(Слева) Фронтальная Т2ВИ FSMP-И (Л): очаг интенсивности сигнала с нечетким контуром над межмыщелковой вырезкой у подростка с лейкемией Беркитта. Сагиттальная Т1ВИ МР-И (П): стимулированный плотный красный костный мозг, как и аналогичное инфильтративное образование, выступающее в дистальный эпифиз бедренной кости.
(Справа) Фронтальный срез, визуализация в последовательности градиент-эхо у этого же пациента: очаговое сглаживание трабекул в зоне образования. Эта находка не является специфичной, но позволяет предположить агрессивную природу образования.
(Слева) Сагиттальная Т1ВИ МР-И (Л) и Т2ВИ МР-И (П): округлый очаг низкой интенсивности сигнала в Т1 и Т2 в L2. Образование было случайно обнаружено при обследовании по поводу боли в нижней части спины. Обратите внимание на очаг жира в L3.
(Справа) Сагиттальная MP-ИGRE в противофазе у этого же пациента: очаг в L2 не имеет ↓ интенсивности сигнала между изображениями в фазе (Л) и противофазе (П) при обследовании зоны интереса. Таким образом, маловероятно, что данный очаг отражает очаг красного костного мозга, и следует подозревать опухоль. Зона жировой ткани в L3 также не имеет ↓ интенсивности сигнала в противофазе.
(Слева) Сагиттальная МР-И GRE в противофазе у пациента с очаговой миеломой, образование в L1: подъем интенсивности сигнала (сравнимый с визуализацией в фазе, не показано). Этот случай положительного результата исследования, но обратите внимание, что очаг миеломы может быть ложноотрицательным в последовательности химического сдвига.
(Справа) Сагиттальное эхопланарное многократное ДВИ МР-И: поясничный отдел позвоночника у пациента с лимфомой. При рутинной МРТ не было обнаружено образований, также их не было обнаружено при ДВИ (Л) или многократной ИКД-карте (П). ДВ-изображения имеют низкое разрешение.
4. МРТ при очаговой инфильтрации и замещении костного мозга:
• Т1 ВИ:
о Стандартная последовательность SE Т1 ВИ более чувствительная к патологическим очагам костного мозга, чем FSE
о Очаговая инфильтрация костного мозга:
- Умеренное ↓ интенсивности сигнала от рассеянных жировых включений
о Замещение костного мозга:
- Выраженное ↓ интенсивности сигнала, как правило, сливной конфигурации
- Низкая или изоинтенсивная мыщце (стандартные характеристики ткани) интенсивность сигнала
о При дифференцировке инфекции от реактивного отека, характер патологических изменений на Т1 может отличаться:
- Остеомиелит: сливающиеся патологические изменения в четким неровным контуром
- Реактивный отек: нечеткий сетчатый низкий сигнал чередующийся с жиром
• Т2 ВИ FS:
о Различная интенсивность сигнала в Т2 ВИ или других последовательностях, чувствительных к жидкости, для очаговой инфильтрации и замещения костного мозга
о Низкая интенсивность сигнала в Т2 ВИ не обязательно связана с склерозом; необходимо выполнение рентгенографии или КТ
о Отек костного мозга: очаг, характерный для инфильтрации костного мозга, с ↑ интенсивности сигнала в последовательностях, чувствительных к жидкости
• Последовательность PD/промежуточная:
о Очаги клеточной составляющей костного мозга дают различный сигнал интенсивности, в зависимости от количества жира:
- Последовательность не помогает в оценке образований костного мозга (может быть затемнение)
• T2*GRE:
о Для выявления и характеристики образования может быть использован артефакт магнитной восприимчивости в GRE:
- Очаговая деструкция трабекул, определяемая в GRE, говорит об агрессивности процесса
• DWI:
о Исследовалась оценка патологических изменений костного мозга в эхоплоскостном диффузионно-взвешенном изображении:
- Модель: доброкачественный в сравнении со злокачественным компрессионный перелом тела позвонка:
Применение ДВИ для дифференциальной диагностики доброкачественных (остеопороз) от злокачественных поражений костного мозга противоречиво
о Основано на том, что молекулы воды диффузно распространяются в нормальных тканях и имеют ограниченное движение в гиперклеточных тканях:
- Интенсивность сигнала патологической ткани выше, чем у нормальных тканей
- Технические особенности:
ДВИ требует определенных градиентов, и визуализация имеет низкое разрешение
Многократное ДВИ частично преодолевает артефакт магнитной восприимчивости в местах соединения костей
Данные ДВИ представлены в виде распределения интенсивности сигнала или как карта измеряемого коэффициента диффузии (ИКД)
Для вычисления ИКД необходимо, как минимум, два исследования с различными показателями диффузии
Низкие показатели ИКД соответствуют высокой интенсивности сигнала (ограниченная диффузия) и подозрительны в отношении развития патологического процесса
• Т1 ВИ С+:
о Степень усиления может дифференцировать процессы:
- Усиление нормального костного мозга 10%:
Очаги костного мозга у детей могут иметь значительно большее усиление
- Стимулированный костный мозг имеет усиление до 30%
- Усиление >35% является подозрительным в отношении инфильтрации или замещения костного мозга
о Полученное усиление костного мозга вызывает подозрение в отношении наличия патологического процесса, но не является специфичным:
- Усиление, ожидаемое при замещении костного мозга опухолью или остеомиелите:
Рентгенологически склеротические образования не имеют устойчивых изменений (возможность ложноотрицательного результата)
- Усиление реактивного отека костного мозга и переломов
о Другие преимущества визуализации с контрастом:
- Дифференциальная диагностика кистозных и солидных образований
- Локализация некротических очагов в образовании
- Оценка вовлечения мягких тканей
о Технические особенности Т1 ВИ С+:
- Требуется пред- и постконтрастная визуализация или визуализация с подавлением сигнала от жира:
Режим Т1 ВИ С+ без подавления сигнала от жира может маскировать образования
о Использование в/в гадолиния для оценки образований костной ткани до сих пор не нашло применения в клинической практике
• Визуализация в режиме химического сдвига (противофаза):
о Помогает в дифференциальной диагностике процесса замещения костного мозга от его репопуляции/регенерации/стимуляции
о Основа метода: определяет наличие жира в образовании посредством исследования различий в резонансных частотах жира и воды
о Визуализация очагов репопуляции/регенерации/стимуляции красного костного мозга в режиме химического сдвига:
- Очаги красного костного мозга смешиваются с желтым костным мозгом
- В противофазе происходит ↓ сигнала в образовании минимум на 20%
о Визуализация опухолевых и воспалительных очагов в режиме химического сдвига:
- Гиперклеточные образования имеют экспансивный рост, смещают адипоциты
- Из-за недостатка жира, образования не показывают значительного ↓ интенсивности сигнала в противофазе (часто ↑ интенсивности сигнала)
о Ложноположительные образования в режиме химического сдвига:
- Перелом
- Грыжа Шморля, реактивные изменения замыкательной пластинки
- Некоторые воспалительные образования
о Ложноотрицательные образования в режиме химического сдвига:
- Склеротические образования
- Редко множественная миелома или лимфома (содержит микроскопические участки жира)
- Мелкие образования; объемное осреднение
5. Рекомендации по визуализации:
• Лучший метод визуализации:
о Т1 ВИ иТ2ВИ с подавлением сигнала от жира или IR МР-последовательность высоко чувствительны к патологическим очагам костного мозга
• Протокол исследования:
о Классическая SE Т1 ВИ является наиболее приемлемой последовательностью для обнаружения гиперклеточных очагов на фоне желтого костного мозга
о Решение проблемы: пред- и постконтрастное и/или визуализация в противофазе могут дать четкую дифференциацию доброкачественных очагов красного костного мозга от очагов инфильтрации:
- Используйте стандартную Т1 ВИ для определения локализации очага и измерения в противофазе
- Измерьте интенсивность сигнала в зоне интереса в фазе и противофазе; визуальный данные может быть обманчивы
в) Дифференциальная диагностика очаговой инфильтрации и замещения костного мозга:
1. Очаги красного костного мозга:
• Участки нормальной ткани или вследствие перестройки (гипоксия)
• Такая же низкая интенсивность сигнала в Т1 ВИ, как при замещении костного мозга
• Визуализация с КУ или в противофазе помогает дифференцировать от процесса замещения костного мозга
2. Репопуляция красного костного мозга:
• Восстановление красного костного мозга после химиотерапевтической абляции
• Тяжелая анемия (серповидноклеточная анемия, талассемия):
о Низкий сигнал при репопуляции часто говорит об осложнении инфарктом, фиброзом
о Также низкий сигнал дают скопления гемосидерина в костном мозге вследствие переливаний крови
3. Стимуляция костного мозга:
• Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор
• Может определяться усиленный захват при ПЭТ
4. Мастоцитоз или миелофиброз:
• Процессы, стимулирующие ретикулиновый фиброз
• Низкий сигнал во всех последовательностях, как правило, диффузный
г) Патология. Микроскопия:
• Инфильтрация костного мозга: как правило, смешанные адипоциты
• Замещение костного мозга: небольшое количество или отсутствие адипоцитов
д) Диагностическая памятка:
1. Следует учесть:
• Другие способы визуализации, помогающие в сложных случаях:
о Сцинтиграфия для оценки неоднородности образования
о ПЭТ для оценки метаболической активности
2. Советы по интерпретации изображений:
• Биопсия имеет большую диагностическую значимость при процессах замещения, чем при инфильтрации
• Изменения мягких тканей (ретикуляция жира, флегмона, абсцесс, свищ), подтверждают скорее диагноз остеомиелита, чем реактивных изменений
3. Рекомендации по отчетности:
• ↓ интенсивности сигнала в противофазе >20% говорит в пользу доброкачественного процесса, но не подтверждает его:
о Клиническая картина наряду с данными визуализации
- Увеличение достоверности данных при ранней манифестации или ответе на лечение метастатических очагов
е) Список использованной литературы:
1. Lee EY et al: Bone marrow uptake of indolent non-Hodgkin lymphoma on PET/CT with histopathological correlation. Nucl Med Commun. 36(10): 1035-41, 2015
2. Kohl CA 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
3. Kung JW et al: Bone marrow signal alteration in the extremities. AJR Am J Roentgenol. 196(5):W492-510, 2011
4. Collins MS et al: T1 -weighted MRI characteristics of pedal osteomyelitis. AJR Am J Roentgenol. 185(2):386-93, 2005
