Для оценки костного мозга наиболее целесообразно применять такие последовательности МРТ, как Т1-взвешенные изобра-(Т1-ВИ) и Т2-взвешенные изображения (Т2-ВИ) с подавлением сигнала от жировой ткани (или STIR, или Т2 в режиме быстрого спинового эха [FSE] с подавлением сигнала от жировой ткани).
Для краткости в данной и последующих статьях на сайте термин «Т2-ВИ» будет употребляться в значении «последовательность, чувствительная к жидкости», например STIR или FSE, в режиме подавления сигнала от жировой ткани. Как уже обсуждалось в отдельных статьях на сайте (просим Вас пользоваться формой поиска по сайту выше), у последовательности FSE Т2 без подавления сигнала от жировой ткани имеются ограничения, поскольку значения интенсивности сигнала от жировой ткани и жидкости очень близки.
При подозрении на патологию костного вещества МРТ следует проводить в той зоне, в которой возникают клинические симптомы или в которой по данным остеосцинтиграфии или других методов визуализации имеются патологические или сомнительные признаки. Для разных участков тела выбирают разные катушки, положения пациента, проекции и поля сканирования. Как правило, используют те же параметры, что и для визуализации ближайшего сустава.
При подозрении на диффузное заболевание костного мозга выполняют исследование костного мозга всего тела или, чаще, всего позвоночника, таза и проксимальных отделов бедренных костей. Эти области исследуют потому, что в них находится основная масса гематопоэтического костного мозга (и патологии костного мозга). При визуализации костного мозга позвоночника, тазовых костей и проксимальных отделов бедренных костей используют следующие параметры:
• катушка и положение пациента: при исследовании костного мозга пациент находится в магните в положении лежа на спине. Для исследования позвоночника применяют позвоночные катушки с фазовой решеткой, а для исследования костей таза и проксимальных отделов бедренных костей — катушки для тела или таза с фазовой решеткой;
• ориентация изображения: при исследовании позвоночника используют сагиттальную проекцию, а для исследования костей таза и проксимальных отделов бедренных костей — корональную;
• импульсные последовательности и области, представляющие интерес: для исследования шейного, верхнегрудного и нижнегрудного отделов позвоночника, а также всего поясничного отдела используют последовательность Т1-ВИ и сагиттальную проекцию.
Кроме того, для исследования тазовых костей и проксимальных отделов бедренных костей мы применяем последовательности Т1-ВИ и STIR, а также корональную проекцию. Толщина среза при исследовании позвоночника — 4 мм, при исследовании таза — от 5 до 6 мм;
• контрастный препарат: как правило, при рутинной диагностике патологии костного вещества вводимый в/в Gd-DTPA не приносит пользы. Если не использовать режим подавления сигнала от жировой ткани, накопление контрастного препарата в костном веществе на изображениях, выполненных в последовательности Т1-ВИ, может замаскировать патологические очаги, поскольку интенсивность сигнала от этих очагов сопоставима с интенсивностью сигнала от желтого костного мозга.
Кроме того, введение контрастного вещества и применение режима подавления сигнала от жировой ткани увеличивают продолжительность исследования.
а) Анатомия и функция костного мозга в норме (блок 1). Для того чтобы диагностировать патологические изменения и понимать, какие параметры МРТ подходят для этого лучше всего, нужно знать, как функционирует и каким образом распределяется костное вещество в норме. Костное вещество состоит из трех компонентов.
1. Губчатая кость.
2. Красный костный мозг.
3. Желтый костный мозг.
Красный костный мозг — часть костного вещества, участвующая в гемопоэзе. В нем продуцируются клетки крови. Желтый костный мозг не участвует в гемопоэзе. Он состоит в основном из жировых клеток, функция которых неясна. Опорой для элементов красного и желтого костного мозга служит система, состоящая из ретикулоцитов, нервов и сосудистых синусоидов. Губчатая кость, как рамка, поддерживает элементы красного и желтого костного мозга.
б) Губчатая кость. Синонимы губчатой кости — «трабекулярная кость» и «мозговая кость». Она состоит из первичных трабекул и вторичных трабекул, которые образуют между ними мостики. Трабекулы выполняют опорную функцию и служат депо минеральных веществ. С возрастом количество трабекул уменьшается.
в) Красный костный мозг (табл. 1). Красный костный мозг состоит из клеточных элементов — эритроцитов (красных кровяных клеток), гранулоцитов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок). Эти элементы отвечают за удовлетворение потребностей человека, связанных с оксигенацией (эритроциты), иммунитетом (гранулоциты) и свертыванием крови (тромбоциты). В островках костного имеется поддерживающая строма — ретикулин (или ретикулум).
Она состоит из двух основных групп клеток — фагоцитов (или макрофагов) и недифференцированных нефагоцитарных клеток. В красном костном мозге имеется развитая сеть кровеносных синусоидов.
г) Желтый костный мозг. Предполагается, что жировые клетки желтого костного мозга образуют поверхность для элементов красного костного мозга или обеспечивают их питание. Желтый костный мозг кровоснабжается скудно.
Обычно красный и желтый костный мозг обсуждают так, как будто они являются совершенно обособленными единицами, существующими в точно определенных анатомических локациях, однако это не так. Красный костный мозг состоит не только из гемопоэтических клеток — в нем всегда имеется значительное количество жировых клеток, разбросанных среди активных клеточных элементов. И наоборот, желтый костный мозг никогда не состоит только из жировых клеток, в нем всегда есть небольшое количество активных клеточных элементов.
Красный костный мозг — часть костного вещества, в которой концентрации активных клеточных элементов максимальны, а желтый — часть костного вещества, где преобладают жировые клетки. Такой состав элементов костного мозга имеет значение для MPT-картины, обсуждаемой в отдельной статье на сайте (просим Вас пользоваться формой поиска по сайту выше). С возрастом, по мере развития остеопороза губчатая кость рассасывается, жир заполняет образующееся пространство, и фракция желтого костного мозга увеличивается.
д) Конверсия костного мозга (табл. 2). С возрастом количество и распределение клеток красного и желтого костного мозга меняются. В норме замещение красного костного мозга желтым — прогнозируемый прогрессирующий процесс. Он завершается примерно к 25 годам (рис. 1). На момент рождения кости скелета почти целиком заполнены красным костным мозгом.
Рисунок 1. Конверсия костного мозга. Схема распределения костного мозга в костях осевого и добавочного скелета. Прогрессирующее замещение красного костного мозга желтым с возрастом
В процессе оссификации эпифизы и апофизы лишь временно, в течение нескольких недель, содержат красный костный мозг, а затем он замещается желтым. В остальных частях скелета конверсия проходит в течение последующих двух десятилетий.
Процесс замещения красного костного мозга желтым происходит сначала в конечностях (в дистальных отделах — стопах и кистях, а затем в проксимальных — плечевой и бедренной костях), а затем в осевом скелете. Этот процесс протекает примерно симметрично справа и слева.
В длинных костях процесс конверсии костного мозга протекает в следующей последовательности: сначала в эпифизах и апофизах, затем в диафизах, после этого в дистальных метафизах и наконец в проксимальных метафизах. Кроме того, конверсия в пределах кости протекает в центрипетальном (от периферии к центру) направлении. Красный костный мозг преобладает по наружному краю или периферии (в субкортикальной области) костномозговой полости плоских костей, длинных костей и тел позвонков.
У разных людей темпы конверсии могут различаться, однако определены общие положения, которые важно знать (табл. 3). Может возникнуть процесс обратный конверсии — реконверсия. Это процесс замещения желтого костного мозга красным при повышенной потребности в гемопоэзе. В скелете в целом и в отдельных длинных костях этапы реконверсии в точности соответствуют этапам конверсии, но протекают в обратной последовательности.
е) Варианты распределения красного костного мозга в норме. Имеется несколько вариантов нормальной MPT-картины костного мозга. Их нужно знать, чтобы не принять за патологию. Варианты распределения красного костного мозга могут сбивать с толку.
Нормальные варианты распределения красного костного мозга:
• Количество и распределение у разных групп людей варьирует, но симметрично в пределах одного организма.
• Красный костный мозг постоянно располагается субхондрально в проксимальных эпифизах плечевых и бедренных костей в виде изогнутой линии.
• Неоднородное распределение красного костного мозга в виде островков
У некоторых людей в бедренных или плечевых костях костного мозга практически нет, тогда как у других есть в больших количествах. У большинства людей распределение красного костного мозга занимает промежуточное положение между этими двумя крайностями (рис. 2). Небольшие различия в количестве и распределении костного между сторонами тела не являются отклонением от нормы, однако выраженная асимметрия указывает на заболевание.
Рисунок 2. Красный и желтый костный мозг в норме. А — Т1-ВИ таза в корональной проекции. В проксимальном отделе бедренных костей и вертлужных впадин отмечается нормальный сигнал промежуточной интенсивности от красного костного мозга (стрелки). Интенсивность сигнала от желтого костного мозга выше, поскольку он содержит больше жира. Лучше всего желтый костный мозг виден в области больших вертелов и головок бедренных костей. B — изображение в корональной плоскости в последовательности STIR. Желтый костный мозг стал темным в связи с подавлением сигнала от жировой ткани. Интенсивность сигнала от красного костного мозга варьирует от промежуточной до высокой, что связано с более высоким содержанием клеток и более низким содержанием жира
Значимым и распространенным исключением из правила о ранней и полной конверсии в эпифизах являются проксимальные эпифизы плечевых и бедренных костей, где небольшое количество красного костного мозга в норме может сохраняться в течение всей жизни. Такой нормальный эпифизарный красный костный мозг располагается в субхондральных участках указанных костей в виде изогнутой линии (рис. 3).
Рисунок 3. Красный костный мозг в норме. Варианты распределения. Т1-ВИ плечевого сустава в сагиттальной косой проекции. В проксимальном метафизе плечевой кости наблюдается промежуточная интенсивность сигнала от красного костного мозга. Однако такая же интенсивность сигнала отмечается и в субхондральном отделе головки плечевой кости (наконечники стрел). Для головки плечевой или бедренной кости это может быть вариантом нормы
Нормальные варианты MPT-картины красного костного мозга встречаются часто и, если их не распознают, могут становиться причиной ошибок. Возможно неоднородное распределение красного и желтого костного мозга: изолированные островки красного костного мозга на участках, где преобладает желтый костный мозг, или очаги желтого костного мозга на участках, где преобладает красный костный мозг. Очаги красного костного мозга нередко располагаются юкстакортикально и по периферии костномозговой полости (рис. 4).
Рисунок 4. Красный костный мозг в норме. Варианты распределения. А — Т1-ВИ коленного сустава в корональной проекции. В периферической юкстакортикальной области определяются пятнистые очаги красного костного мозга с промежуточной интенсивностью сигнала (стрелка). B — Т1-ВИ бедра в аксиальной проекции. Наконечники стрел указывают на красный костный мозг, располагающийся по периферии костномозговой полости, прямо под гипоинтенсивным кортикальным слоем бедренной кости
Очаги желтого костного мозга в островках красного костного мозга указывают на доброкачественный характер процесса (не должны расцениваться как патологические изменения). Островки конверсии костного мозга могут возникать под воздействием хронического стресса и биомеханических стимулов, которые приводят к ухудшению кровоснабжения пораженных участков, что, в свою очередь, стимулирует конверсию.
