МРТ опухолей и опухолеподобных образований костей и мягких тканей - в рамках дифференциации
Диагноз опухоли кости часто ставится по традиционным рентгенограммам. Однако остеолитические очаги, обусловленные опухолями, могут быть не видны на рентгенограммах, если деминерализация кости не достигла 30-50%. МРТ благодаря высокому контрастному разрешению при исследовании мягких тканей может выявить опухоли, поражающие костный мозг, до того как они будут видны на рентгенограммах.
Кроме того, МРТ позволяет также определить и другие особенности опухоли, в частности ее протяженность и распространение за пределы кости. В связи с частым и повсеместным использованием МРТ в диагностике патологии опорно-двигательного аппарата опухоли и опухолеподобные образования могут быть также случайной находкой.
Для характеристики опухолей и других образований костей на традиционных рентгенограммах учитывают следующие признаки:
3. Плотность очага (зона просветления, склеротический очаг, наличие минерализации матрикса).
4. Края (четкий «географический» рисунок со склеротическим контуром или без него, нечеткий «географический» рисунок, рисунок, напоминающий «изъеденность молью», и/или диффузное распространение опухоли).
5. Наличие деструкции кортикального слоя с возможным распространением опухоли за пределы кости.
6. Наличие периостальной реакции (с прерывистым или непрерывным контуром, слоистая/«луковичная», игольчатая с перпендикулярным или веерообразным расположением спикул, треугольники Кодмана).
Многие костные опухоли и неопухолевые костные образования возникают в губчатой кости. По мере роста этих внутрикостных образований в костном мозге они вызывают деформацию, эрозии, перестройку кости и/или разрушение ее трабекул, что проявляется соответствующими изменениями на рентгенограммах. На традиционных рентгенограммах большинство костных опухолей вызывают просветление. Характер контуров костной опухоли на традиционных рентгенограммах часто позволяет прогнозировать агрессивность новообразования.
Очаги просветления с четкими контурами, отделяющими их от неизмененной кости, называются «географическими» (тип 1) и обычно указывают на медленный рост образования (рис. 1-3)
Рисунок 1. «Географический» очаг IА типа у юноши 16 лет с неоссифицирующейся фибромой дистального отдела бедренной кости. (а) «Географический» очаг просветления четко отграничен от нормальной кости и имеет тонкий склеротический ободок по периферии (стрелка). (b) Опухоль имеет четкие контуры также на фронтальном Т1-ВИ
Рисунок 2. «Географический» очаг IВ типа у мужчины 28 лет с гигантоклеточной опухолью проксимального отдела большеберцовой кости. (а) «Географический» очаг просветления не имеет склеротических контуров на рентгенограмме (стрелка). (b) Образование вызывает сигнал промежуточной интенсивности на фронтальном Т1-ВИ и четко отграничено от нормального костного мозга
Рисунок 3. «Географический» очаг IС типа у девушки 19 лет в дистальном отделе лучевой кости. Очаг имеет нечеткие контуры (стрелка)
«Географические» очаги можно подразделить на очаги с тонким склеротическим контуром (тип IА), очаги без склеротического контура по периферии (тип IВ) и очаги с нечеткостью контуров (тип IС). Очаги с более выраженной костной деструкцией, обусловленной агрессивным поведением опухоли, классифицируют на «изъеденные молью» просветления (тип II) и диффузные просветления (тип III). Очаги просветления по типу «изъеденных молью» (тип II) состоят из множественных мелких округлых или овальных очагов разных размеров (часто 2-5 мм) с широкой переходной зоной в нормальную кость (рис. 4).
Рисунок 4. Зоны деструкции в виде «изъеденного молью» участка просветления (II тип) у пациента с плазмоцитомой проксимального отдела большеберцовой кости (а) и у другого пациента с саркомой Юинга, локализующейся в диафизе малоберцовой кости (b). Видны множественные округлые и овальные интрамедуллярные очаги просветления разных размеров (стрелка на рисунке (а)), а также широкая зона перехода в нормальную кость и деструкция кортикального слоя кости. Кроме того, отмечается периостальная реакция с прерыванием контура надкостницы (стрелки на рисунке (b))
Диффузные просветления (III типа) состоят из мелких (часто 1 мм), нечетко очерченных очагов просветления с широкой зоной перехода в нормальную кость (рис. 5). «Изъеденные молью» и диффузные просветления часто наблюдаются при агрессивных процессах деструкции, в том числе обусловленных злокачественной опухолью. Однако иногда картина деструкции кости при доброкачественных и злокачественных новообразованиях, а также при остеомиелите может быть сходной.
Рисунок 5. Диффузные очаги просветления (III типа) у пациента с неходжкинской лимфомой диафиза бедренной кости (а) и у другого пациента с саркомой Юинга, поразившей диафиз большеберцовой кости (b). Видны множественные мелкие, плохо различимые интрамедуллярные зоны просветления с нечеткими краями, а также широкие зоны перехода в нормальную кость и деструкция кортикального слоя. На обоих изображениях наблюдается периостальная реакция с прерывистым контуром кости в области поражения (стрелки)
Признаки минерализации матрикса (кальцинация, оссификация) в опухолях могут помочь сузить дифференциальнодиагностический ряд. Наличие дугообразных и кольцевидных кальцинатов весьма подозрительно на хрящевую опухоль, тогда как аморфные (бесструктурные), облаковидные плотные включения с нечеткими контурами встречаются при остеосаркомах (рис. 6; 7). Внутрикостные очаги с рентгенологической картиной уплотнения по типу «матового стекла» или «табачного дыма» типичны для фиброзной дисплазии (рис. 8).
Рисунок 6. В хондросаркоме проксимальных отделов плечевой кости у женщины 46 лет виден дугообразный и кольцевидный рисунок хондроидной минерализации (стрелки)
Рисунок 7. Остеобластическая остеосаркома дистальных отделов бедренной кости у девушки 19 лет. Виден плотный, аморфный, минерализованный опухолевый остеоид (стрелка)
Рисунок 8. Мальчик 10 лет с фиброзной дисплазией проксимального метадиафиза бедренной кости. На рентгенограмме имеется уплотнение по типу «матового стекла» (стрелка) (а). Очаг поражения на фронтальном Т1-ВИ имеет четкие контуры, вызывает сигнал промежуточной интенсивности и окружен зоной сигнала низкой интенсивности (b). На фронтальном FS T2-ВИ очаг поражения вызывает сигнал высокой интенсивности (с)
Надкостница на наружной поверхности кости состоит из наружного, бедного клетками фиброзного слоя и внутренней сосудистой клеточной части (камбия). Внутренний клеточный слой (камбий) надкостницы связан с кортикальным слоем кости с помощью перпендикулярно расположенных коллагеновых (шарпеевских) волокон. Нормальная надкостница рентгенонегативна. В случае травмы, инфекции, воспаления, новообразования и опухолеподобных образований, вовлекающих кортикальный слой кости и надкостницу, клеточный слой надкостницы утолщается, что приводит к большему отхождению наружного фиброзного слоя надкостницы от кортикального слоя кости.
Последующая минерализация поврежденной надкостницы спустя 10-21 день приводит к периостальной реакции, видимой на рентгенограммах.
Внутрикостные образования по мере роста могут вызывать эрозии или разрушать соседний кортикальный слой кости. Некоторые внутрикостные образования эрозируют кортикальный слой быстрее, чем прилежащая надкостница может продуцировать новую периостальную кость, что приводит к «вздутию» кости с тонким ободком кортикальной ткани, напоминающей скорлупу (рис. 9). Эта картина называется негативной периостальной реакцией. Она встречается при медленно растущих доброкачественных образованиях, например аневризматических костных кистах, гигантоклеточных опухолях, неоссифицированных фибромах и фиброзной дисплазии, а также при медленно растущих злокачественных новообразованиях, таких как хондросаркомы низкой степени злокачественности и некоторые плазмоцитомы (рис. 10).
Рисунок 9. Гигантоклеточная опухоль дистальных отделов локтевой кости у мужчины 52 лет. На рентгенограмме в прямой проекции (а) виден очаг просветления со вздутием и истончением кортикального слоя и узкой зоной перехода в нормальное губчатое вещество кости. Опухоль имеет четкие контуры и вызывает сигнал высокой интенсивности на фронтальном FS Т2-ВИ. (b) Мальчик 11 лет с медиально расположенной аневризматической костной кистой проксимального отдела тела бедренной кости. На рентгенограмме в прямой проекции (с) виден очаг просветления со вздутием и истончением кортикального слоя (стрелка). На фронтальном FS Т2-ВИ (d) определяется многокамерное образование с уровнями жидкости, вызывающей сигнал высокой и низкой-промежуточной интенсивности
Рисунок 10. Мужчина 56 лет с плазмоцитомой проксимального отдела тела бедренной кости. Очаг просветления имеет четкие контуры, вызывает эрозию, истончение и небольшое вздутие прилежащего кортикального слоя кости (а). На фронтальном FS T1-ВИ (b) отмечается контрастное усиление сигнала от опухоли после введения Gd-KB
В отличие от негативной периостальной реакции, позитивная периостальная реакция наблюдается, когда новая периостальная кость наслаивается на наружный контур кортикального слоя кости. Вид периостальной реакции варьирует в зависимости от роста новообразований и других костных очагов. Медленно растущие опухоли (остеома, остеоид-остеома и др.) и воспалительное поражение (остеомиелит, гистиоцитоз Лангерганса), вовлекающие кортикальный слой кости, могут отслаивать надкостницу, что приводит к минерализации надкостницы без нарушения ее непрерывности (линейный периостит) и утолщению кортикального слоя (рис. 11; 12).
Рисунок 11. Мальчик 13 лет с остеомиелитом диафиза большеберцовой кости. (а) На рентгенограмме отмечается периостальная реакция в виде одного непрерывного слоя новообразованной костной ткани (стрелка). (b) На фронтальном FS Т2-ВИ в костном мозге видны зона сигнала высокой интенсивности с нечеткими контурами, отслойка надкостницы и изменения в окружающих кость мягких тканях в виде патологического высокого Т2-сигнала без четких границ
Рисунок 12. Эозинофильная гранулема дистального отдела плечевой кости у мальчика 5 лет. На рентгенограмме в прямой проекции (а) виден интрамедуллярный очаг просветления с неровными контурами, перерывом кортикального слоя и ровной полоской периостальной реакции на медиальной (локтевой) стороне. На латеральной (лучевой) стороне отмечается прерывистый контур надкостницы (стрелка). (b) На фронтальном FS Т2-ВИ определяется интрамедуллярное образование с нечеткими контурами, неоднородным повышенным сигналом различной интенсивности, распространяющееся с костного мозга на окружающие мягкие ткани через зоны деструкции кортикального слоя. На FS Т2-ВИ как над, так и под надкостницей, которая имеет вид полоски низкоинтенсивного сигнала, в тканях определяются зоны сигнала высокой интенсивности
Линейная периостальная реакция с непрерывным контуром встречается также при консолидации переломов, гипертрофической легочной остеоартропатии, венозном стазе, оссифицирующем миозите, тиреоидной акропахии и болезни Гоше. Зоны деструкции кортикального слоя, а также распространение опухоли в мягкие ткани обычно наблюдаются при злокачественных новообразованиях. При агрессивных деструктивных процессах, в том числе связанных со злокачественной опухолью (остеосаркома, саркома Юинга, хондросаркома, лимфома), а также воспалительном поражении (остеомиелит, гистиоцитоз Лангерганса) возможны отслойка надкостницы и в итоге ее разрушение и разрыв на отдельных участках (рис. 13; см. рис. 4; 5; 12).
Рисунок 13. Девочка 12 лет с интрамедуллярной остеогенной остеосаркомой плечевой кости и деструкцией кортикального слоя; саркома распространяется на мягкие ткани и отслаивает надкостницу, которая имеет прерывистый контур. На рентгенограмме в прямой проекции видны внутрикостный очаг деструкции с минерализованным оссифицированным матриксом, деструкция кортикального слоя, распространение опухоли за пределы кости, дезорганизованный опухолевый остеогенез и треугольник Кодмана у нижнелатеральной границы (стрелка)
По краям зон деструкции кортикального слоя и внекост-ного распространения опухоли бывают видны треугольные зоны периостальной реакции, которые называются треугольниками, или козырьками, Кодмана (см. рис. 13). Треугольники Кодмана встречаются при первичных злокачественных опухолях костей, остеомиелите и травме. При злокачественных опухолях костей могут одновременно наблюдаться разные типы периостальной реакции с прерывистым контуром.
Остеогенез, индуцированный опухолью, может возникать в губчатом веществе кости, а также в мягкотканном компоненте новообразования. Опухолевый остеогенез во внекостном компоненте опухоли рассматривается также как периостальная реакция и может проявляться по-разному. Так, при злокачественных опухолях зоны остеогенеза могут быть ориентированы перпендикулярно длинной оси кости (игольчатый периостит) с веерообразным, перпендикулярным или беспорядочным или сложным расположением спикул (рис. 14: 15).
Рисунок 14. Мальчик 3 лет с метастазом нейробластомы в правую подвздошную кость. Опухоль вызывает деструкцию кортикального слоя и распространяется в мягкие ткани, вызывая игольчатую периостальную реакцию с перпендикулярным и веерообразным расположением спикул (стрелки) (а). Внутрикостная опухоль вызывает сигнал высокой интенсивности на аксиальном FS Т2-ВИ (b) и накапливает Gd-KB на FS T1-ВИ (с). Опухоль распространяется через разрушенный кортикальный слой под отслоенную надкостницу, которая имеет вид прерывистой полоски низкоинтенсивного сигнала, и за ее пределы
Рисунок 15. Девушка 19 лет с интрамедуллярной остеогенной саркомой дистальных отделов бедренной кости. На рентгенограмме отмечаются деструкция кортикального слоя, распространение опухоли на мягкие ткани, отслойка и прерывистость контура надкостницы; видны внутри- и внекостный компоненты опухоли, имеющие плотный облаковидный дезорганизованный матрикс с признаками минерализации и оссификации
Многослойная, напоминающая луковицу, периостальная реакция встречается при агрессивных опухолях и воспалительных образованиях (рис. 16).
Рисунок 16. Интрамедуллярная телеангиэктатическая остеосаркома дистального отдела бедренной кости, вызывающая деструкцию кортикального слоя и распространяющаяся на мягкие ткани. На рентгенограмме в прямой проекции видны многослойная периостальная реакция, ориентированная параллельно кортикальному слою кости («луковичный» периостит) (верхние стрелки), и треугольник Кодмана внизу (нижняя стрелка)
Для MP-характеристики опухолей костей и мягких тканей учитываются следующие критерии:
1. Локализация опухоли.
2. Размер опухоли.
3. Контуры (четкие «географические» с низкоинтенсивным ободком или без него или нечеткие контуры).
4. Сигнал, вызываемый опухолью на Т1-взвешенных изображениях, изображениях, взвешенных по протонной плотности с подавлением сигнала от жира и/или без него, на Т2-взвешенных изображениях с подавлением сигнала от жира и/или без него, на изображениях с коротким временем Т1 в ИП «инверсия-восстановление» (STIR).
5. Усиление сигнала после внутривенного введения Gd-KB.
6. Деструкция кортикального слоя.
При костных опухолях МРТ позволяет точно оценить размер, форму и контуры внекостного компонента в случае его распространения из костномозгового канала через зоны деструкции кортикального слоя.
Данные МРТ информативны для диагностики и сужения дифференциально-диагностического ряда при опухолях костей и мягких тканей. Например, вне- и внутрикостные липомы вызывают сигнал, аналогичный жировой ткани, а однокамерные костные кисты обычно имеют четкие контуры и содержат жидкость. Неоссифицирующие фибромы в кости часто имеют четкие контуры и низкий сигнал на Т2-ВИ, что отражает их гистологические особенности.
Характерная локализация опухоли в сочетании с обычными для нее МР-признаками позволяет с высокой степенью вероятности поставить правильный диагноз, например, при костно-фиброзной дисплазии, остеоид-остеоме, юкстакортикальной хондроме, энхондроме, остеохондроме, хондробластоме, фиброзной дисплазии, хордоме, хондромиксоидной фиброме и саркоме Педжета. При злокачественных опухолях кости обычно наблюдаются нечеткие контуры, распространение опухоли из костного мозга через участки деструкции кортикального слоя, неоднородное контрастирование с зонами некроза и «прыгающие» метастазы. Учитывая сходство МР-картины при многих злокачественных опухолях, для диагностики и планирования лечения необходимо проводить биопсию.
Тем не менее выполнение МРТ рекомендуется в повседневной практике для стадирования опухолей костей и мягких тканей, так как этот метод обладает высоким контрастным разрешением, а возможность получать многоплоскостные изображения позволяет определить размеры опухоли и распространение. МРТ способствует точному определению объема опухоли по сравнению с рентгенограммами и компьютерной томографией, а также помогает выявить уровни жидкости в опухолях, неконтрастирующиеся зоны некроза и кровоизлияния. МРТ также дает детальную информацию о контурах опухоли, инвазии сосудисто-нервных структур опухолью, структуре кости. Кроме того, с помощью МРТ можно выявить кровоизлияния, кистозные, фиброзные и миксоидные изменения, обусловленные опухолью.
При оценке костно-мышечных образований часто бывает информативна МРТ с контрастированием. Так, динамическая МРТ с болюсным внутривенным введением Gd-KB иногда помогает отличить быстро контрастирующуюся опухоль от перитуморального отека или некроза, которые контрастируются с задержкой. Результаты статической и динамической МРТ, выполняемой после введения КВ, в сочетании с результатами бесконтрастного исследования улучшают дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных опухолей мягких тканей. Крупные размеры опухоли, распад и разжижение ее ткани и раннее контрастирование при динамическом исследовании более присущи злокачественным опухолям и реже наблюдаются при доброкачественных опухолях мягких тканей.
С помощью МРТ можно также оценить ответ злокачественных опухолей (например, остеосаркомы, саркомы Юинга) на химиотерапию по появлению неконтрастирующихся зон некроза или сохраняющихся участков раннего контрастирования, которые обычно обусловлены остаточной опухолевой тканью. В клинических научных исследованиях для оценки скелетно-мышечных новообразований используются новые методики МРТ, например, диффузионно-взвешенные изображения и MP-спектроскопия, однако их клиническая значимость требует дальнейшего изучения.
МРТ дает важную информацию для планирования биопсий и хирургической резекции. Знание MP-признаков опухоли в сочетании с результатами традиционной рентгенографии и КТ позволяет провести полную детальную оценку костномышечной опухоли и опухолеподобных образований.
Этот раздел сайта посвящен дифференциальной диагностике, описанию и систематизации MP-признаков доброкачественных и злокачественных опухолей и опухолеподобных образований костей и мягких тканей опорно-двигательного аппарата. Английское слово «tumor» (опухоль) происходит от латинского слова «tumere», что означает «распухать, раздуваться». В этом разделе сайта описываются как истинные опухоли, так и опухолеподобные заболевания, поражающие добавочный скелет. Данный раздел сайта распределяет опухоли костно-мышечной системы в дифференциально-диагностические ряды на основании их анатомической локализации и MP-проявлений, проиллюстрированных на МРТ.
В статьях на сайте MP-сигнал при различной патологии описывается как сигнал низкой, промежуточной и высокой интенсивности или как смешанный сигнал на Т1-, PD- и Т2-ВИ, а также указывается, происходит ли контрастное усиление сигнала после введения Gd-KB. Там, где возможно, даются комментарии и примеры выполнения МРТ с подавлением сигнала от жировой ткани, например путем частотно-селективного насыщения жировой ткани (FS) на Т1-, PD-, Т2-ВИ или использования последовательности STIR. Обе методики позволяют отличить патологические процессы (например, новообразования, инфекции, воспаление, отек) от нормальной картины анатомических образований с высоким сигналом, обусловленным присутствием жировой ткани, например костного мозга и подкожной жировой клетчатки.
Видео методы лучевой диагностики опухолей костей и мышц
