2. Определения:
• Наследственная гемоглобинопатия у лиц, гомозиготных по гену HbSS (аутосомно-рецессивный тип наследования):
о Картина при визуализации опорно-двигательного аппарата отражает один или оба из следующих процессов: хроническая гемолитическая анемия и нарушение микроциркуляции, обусловленное серповидными эритроцитами в условиях низкого кислородного давления
• Гетерозиготы: HbSA (признак серповидных клеток), HbSC (↓ тяжесть)
б) Визуализация:
1. Общая характеристика:
• Лучший диагностический критерий:
о Генерализованное пятнистое уплотнение костной ткани на рентгенограммах, отражающее хронические диффузные инфаркты кости
о Остеонекроз (ОН), особенно головки бедренной кости, головки плечевой кости или тел позвонков
о Грудная клетка: кардиомегалия, инфаркт легкого; брюшная полость: камни в желчном пузыре, отсутствующая или кальцифицированная селезенка (инфаркт селезенки с последующей аутоспленэктомией)
• Локализация:
о Инфаркт может наблюдаться в любой кости:
- Длинные кости: бедренная в 96%, плечевая в 48%
- Мелкие трубчатые кости кистей и стоп: 20-50%
- Позвоночник: 43-70%, череп: 25%
о ОН: головка бедренной кости > головка плечевой кости > тела позвонков > другая локализация
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: у ребенка определяется периостальная реакция с вовлечением нескольких пястных костей. Она является проявлением инфарктов при синдроме кистей-стоп, часто первым проявлением серповидноклеточной анемии.
(Справа) КТ, костное окно, аксиальный срез: в телах позвонков определяются пятнистые инфаркты кости. Кроме того, определяется кальцифицированная гипоплазированная селезенка, что обусловлено инфарктом; в области, в норме занятой селезенкой, расположена петля кишечника. Аутоинфаркт селезенки - часто встречающийся признак серповидноклеточной анемии.
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: определяются диффузные инфаркты бедренной кости и вертлужной впадины. Кроме того, в головке бедренной кости наблюдается признаки ранней стадии остеонекроза в виде уплотнения в центральной части нагружаемой области. Разрушение правой головки бедренной кости еще не произошло.
(Справа) Рентгенография в ПЗ проекции: у этого же пациента молодого возраста с серповидноклеточной анемией в противоположной бедренной кости определяется намного более тяжелая стадия остеонекроза в виде субхондрального перелома и разрушения нагружаемой части головки бедренной кости.
(Слева) МРТ Т2ВИ, корональный срез: у пациента с серповидноклеточной анемией определяется диффузная область низкоинтенсивного сигнала, обусловленная репопуляцией красного костного мозга. В болезненной области левого бедра определяется отек и выпот. Такая картина может соответствовать сепсису тазобедренного сустава, при пункции обнаружен стерильный выпот.
(Справа) МРТ Т2ВИ, корональный срез: на изображении, полученном через семь месяцев, определяется уплощение головки бедренной костив Это случай остеонекроза с субхондральным переломом. Это часто встречающееся осложнение серповидноклеточной анемии. Отек, наблюдавшийся ранее, был ранним, но неспецифичным признаком остеонекроза.
2. Рентгенография костей при серповидноклеточной анемии:
• Инфаркт кости:
о Длинные кости:
- Острая стадия: нормальная картина; редко наблюдается лизис или периостальная реакция; подострая/хроническая стадия, очаговое поражение: ползучая кальцификация; хроническая стадия, диффузное поражение: пятнистый диффузный склероз; в некоторых случаях ассоциирован с периостальной реакцией
о Трубчатые кости кистей и стоп (дактилит):
- Изначально наблюдается периостальная реакция, позже возникает пятнистый склероз
• ОН (у 50% пациентов к 35 годам):
о Головки бедренной и плечевой костей: изначально ↑ плотности в центральной части; область концентрации нагрузки: передневерхний отдел головки; субхондральная линия перелома в виде просветления, параллельная кортикальному слою в областях концентрации нагрузки; уплощение со смешанной литической и склеротической плотностью
о Тело позвонка: изначально склероз ниже замыкательной пластинки:
- Разрушение центральной части замыкательных пластинок с формированием либо двояковогнутой формы позвонка, либо более заостренной Н-образной формы
• Репопуляция костного мозга:
о Нечасто встречающийся рентгенологический признак или часто настолько невыраженный, что не отмечается за исключением случаев тяжелой анемии
о В костях черепа может наблюдаться легкое расширение диплоического вещества с истончением свода черепа:
- Картина по типу «волосы дыбом» наблюдается нечасто или не выражена при СК анемии, в отличие от талассемии
- В нижней челюсти могут обнаруживаться грубые трабекулы
• Инфекция: у 18% развивается остеомиелит, у 7% -септический артрит:
о Периостальная реакция
о Нечеткость границы/облитерация жировой прослойки
о Со временем возникает размытость костной границы
• Аутоинфаркт селезенки:
о Тень селезенки в левом заднем верхнем квадранте заменена кишечными газами; мелкая селезенка может быть кальцифицирована
(Слева) МРТ Т1ВИ, корональный срез: у пациента с серповидноклеточной анемией, обследованного для оценки остеонекроза, определяется низкая интенсивность сигнала во всех костях, что говорит о диффузной репопуляции костного мозга. В каждой головке бедренной кости наблюдается небольшая область высокой интенсивности сигнала. Сигнал такой высокой интенсивности на Т1ВИ при инфаркте не ожидается.
(Справа) МРТ Т2ВИ, сагиттальный срез (тот же случай): зона высокоинтенсивного сигнала В расположена сзади, а не в ожидаемой локализации некроза. Она соответствует небольшой области сохранного нормального желтого костного мозга. Прогрессии остеонекроза не наблюдается.
(Слева) МРТ, корональный срез, Т1ВИ: определяется репопуляция красного костного мозга в области таза и проксимального отдела бедренной кости. Фиброз и отложение гемосидерина также обусловливают низкую ИС. Змеевидные низкоинтенсивные инфаркты кости накладываются на этот аномальный костный мозг.
(Справа) MPT, STIR, аксиальный срез: подтверждаются змеевидные инфаркты кости в головках и метафизах бедренных костей. Инфаркты являются частыми осложнениями СК анемии и могут наблюдаться либо как обособленные змеевидные очаги, как и в этом случае, либо как диффузные неоднородные изменения плотности кости.
(Слева) Рентгенография в ПЗ проекции: у ребенка с серповидноклеточной анемией, лихорадкой и лейкоцитозом в дисталь -ных отделах лучевой и локтевой костей определяются литические поражения с периостальной реакцией и деструкцией кортикальной пластинки. Эта картина оказалась проявлением остеомиелита, обусловленного сальмонеллой.
(Справа) МРТ Т2ВИ, режим подавления сигнала от жира, корональный срез: у пациента с серповидноклеточной анемией определяется повышение интенсивности сигнала от всего крестца, диагностирован остеомиелит. При острой стадии инфаркта кости может наблюдаться такая же картина. Низкая интенсивность сигнала от подвздошных костей В обусловлена сочетанием репопуляции костного мозга и отложения железа.
3. МРТ костей при серповидноклеточной анемии:
• Инфаркт кости:
о Острая стадия: очаговые области низкой интенсивности сигнала на Т1 ВИ и высокой интенсивности сигнала на Т2 ВИ при МРТ (отек); могут быть незначительными:
- При Т1 ВИ с подавлением сигнала от жира часто определяется очаг высокой ИС в области острого сигнала:
Обусловлен измененными эритроцитами; может помочь дифференцировать острый инфаркт от инфекции
- Постконтрастное Т1 ВИ: тонкое линейное ободковое контрастирование
о Хроническая стадия: пятнистая или очаговая картина, классическая змеевидная картина:
- МРТ Т1ВИ: змеевидные области очень низкой интенсивности сигнала, очерчивающие красный костный мозг
- МРТ Т2ВИ: змеевидная граница с высокой интенсивностью сигнала; часто наблюдается конфигурация в виде двойной линии низкой и высокой интенсивности сигнала
• Остеонекроз:
о Изначально может визуализироваться в виде отека костного мозга
о Более поздняя картина: МРТ Т1 ВИ: низкая интенсивность сигнала в нагружаемой области; МРТ Т2 ВИ: змеевидный ободок двойной плотности (высокая и низкая интенсивность сигнала) вокруг области некроза в нагружаемой части кости; со временем - субхондральный перелом и уплощение
• Репопуляция костного мозга:
о МРТ Т1ВИ: красный костный мозге низкой интенсивностью сигнала (↓ или изоинтенсивный по отношению к мышцам или диску) замещает жировые отложения в костном мозге; могут наблюдаться очаг или участки сохранного желтого костного мозга
о МРТ Т2ВИ: в костном мозге сохраняется низкая интенсивность сигнала от красного костного мозга, чуть гиперинтенсивная по отношению к мышцам
о Градиент-эхо: в областях репопуляции могут наблюдаться области «выцветания» изображения, обусловленные отложением гемосидерина при хронических переливаниях крови
о Визуализация в противофазу: области репопуляции со ↓ ИС> 20%, т.к. в костном мозге сохраняется жировая ткань
о Репопулированный костный мозг контрастируется только в 10% случаев
о Характер репопуляции тот же, что и при всех причинах репопуляции, обратного преобразования или стимуляции роста костного мозга:
- Осевой скелет, затем дистальные отделы конечностей
- Крупные трубчатые кости: метафизы, затем диафиз, эпифизы
• Остеомиелит:
о Т1 ВИ: сливные области низкой интенсивности сигнала; могут не отличаться от областей низкой интенсивности сигнала при гиперплазии красного костного мозга
о Последовательности, чувствительные к жидкости: высокая интенсивность сигнала; отек прилегающих мягких тканей, целлюлит или абсцесс
о Постконтрастные Т1 ВИ: рельефный, толстый, неровный ободок контрастирования вокруг красного костного мозга, реактивные изменения прилегающих мягких тканей или абсцесс
• Внекостномозговой гемопоэз (при СК анемии встречается реже, чем другие варианты серповидных клеток)
о Гепатомегалия, отложения в грудной клетке и коже
• Мионекроз: встречается редко; гиперинтенсивный сигнал на последовательностях, чувствительных к жидкости и контрастирование мышечной ткани и фасций
4. Рекомендации по визуализации:
• Лучший метод визуализации:
о Диагноз обычно устанавливает по данным рентгенографии
о МРТ может быть необходима для диагностики инфаркта в ранней стадии/ОН
о МРТ может дифференцировать острый инфаркт/остеомиелит
(Слева) Рисунок, сагиттальный срез: вдавливание замыкательных пластинок тел позвонков в виде ступеньки, что обуславливает их Н-образную форму. Инфаркт возникает в центральной области замыкательной пластинки и кость в этой области разрушается. При остеонекрозе тел позвонков также может сформироваться их двояковогнутая форма.
(Справа) КТ, костное окно, корональный срез: определяется склероз тел позвонков, обусловленный множественными инфарктами кости. Наблюдается разрушение замыкательных пластинок как по двояковогнутому, так и по Н-образному типу. Оба типа наблюдаются при остеонекрозе замыкательных пластинок.
(Слева) МРТ Т1ВИ, корональный срез: в костном мозге, печени и селезенке определяются типичные признаки трансфузионного гемосидероза в виде ↓ ИС в этих областях. Отложение гемосидерина обусловлено постоянными переливаниями крови. При визуализации в режиме градиент-эхо будет определяться «выцветание».
(Справа) МРТ Т2ВИ, сагиттальный срез: определяется множество Н-образных позвонков в позвоночнике. Обратите внимание на диффузную область сниженной интенсивности сигнала в телах позвонков; она ниже по отношению к сигналу, наблюдаемому обычно при репопуляции костного мозга, и характерна для отложения гемосидерина, обусловленного переливаниями крови этому пациенту с серповидноклеточной анемией.
(Слева) МРТ Т1ВИ, корональный срез: в позвонках определяются области ↓ ИС, обусловленные отложением железа и репопуляцией. Также наблюдаются распространенные области застарелого инфаркта костного мозга, сейчас замещенные фиброзной тканью с серой ИС. Сигнал от костного мозга при СК анемии может изменяться за счет комбинации инфаркта костного мозга, репопуляции и фиброза.
(Справа) Рентгенография в боковой проекции: у пациента 16 лет с серповидноклеточной анемией определяется слегка расширенное диплоическое пространство. Расширение выражено слабее, чем при талассемии.
1. Талассемия:
• Гиперплазия костного мозга в длинных костях
• Череп: гиперплазия костного мозга с щажением затылка
• Внекостномозговое кроветворение (околопозвоночный очаг)
• Остеонекроз и диафизарные инфаркты при талассемии встречаются намного реже, чем при серповидноклеточной анемии
2. Серповидноклеточная аномалия эритроцитов (гетерозиготная форма по гену HbSA):
• Небольшое число изменений опорно-двигательного аппарата
• Инфаркты кости встречаются относительно редко
3. Серповидное заболевание гемоглобина С (HbSC):
• Гиперплазия костного мозга костей черепа
• Остеонекроз, немногочисленные инфаркты кости
• Спленомегалия встречается чаще, чем инфаркт селезенки
г) Патология. Общая характеристика:
• Этиология:
о Структурный дефект HbS гемоглобина: глутаминовая кислота в 6 позиции заменяется валином
о Порядок событий, ведущих к инфаркту:
- Низкое кислородное давление → изменение формы и пластичности эритроцитов → повышение вязкости крови, стаз — окклюзия мелкокалиберных сосудов серповидными клетками:
Риску особенно подвержены мелкие терминальные сосуды головок бедренной и плечевой костей
В телах позвонков терминальные сосуды формируют петлю под замыкательными пластинками; при очаговом остеонекрозе замыкательных пластинок разрушается 75% их центральной части с формированием Н-образного позвонка
о Дактилит:
- Пониженная окружающая температура → сужение сосудов кроветворного костного мозга пальцев → инфаркт кости; часто 1-е проявление СК (в промежутке 6 месяцев-2 года); периостальная реакция может обусловить невозможность дифференцировки инфаркта и остеомиелита
о Высокий риск остеомиелита:
- Большинство случаев обусловлено Staphylococcus
- Остеомиелит, обусловленный Salmonella, встречается чаще, чем в здоровой популяции
о Первые шесть месяцев у детей не возникает признаков заболевания, что обусловлено повышенным уровнем плодного гемоглобина (HbF)
• Генетика:
о Гемоглобин S (HbS) всех форм:
- Дефектная форма гемоглобина (HbS) обусловлена заменой одной аминокислоты в гене β-глобина в XI хромосоме
о Серповидноклеточная анемия (HbSS): гомозиготная форма; мутация HbS обоих генов β глобина
о Серповидный гемоглобин С (HbSC): гетерозиготная форма; 1 ген HbS, 1 ген гемоглобина С
о Серповидноклеточная аномалия эритроцитов (HbSA): гетерозиготная форма; 1 ген HbS; 1 нормальный ген
• Ассоциированные аномалии:
о Тромбоз/инфаркт:
- Папиллярный некроз почки, холелитиаз, аутоинфаркт селезенки, кардиомегалия, инфаркт легкого, инсульт
о Может сочетаться с талассемией
д) Клинические особенности:
1. Проявления:
• Типичные признаки/симптомы:
о Серповидноклеточный криз:
- Внезапное возникновение сильных болей в костях, брюшной и грудной полости
- Часто является следствием инфекции, низкой температуры или гипоксии, связанной с высотой/полетом на самолете
- ± лихорадка, лейкоцитоз
- Время протекания: от нескольких часов до дней
о Синдром кистей/стоп:
- Часто начальное проявление у детей в возрасте 0,5-2 лет
- Отек, снижение объема движений пальцев
- Происходит при контакте с низкими температурами и последующем сужении сосудов
- Исчезает самостоятельно, в срок от нескольких дней до недель
2. Демография:
• Возраст:
о Начальные проявления в первые два года жизни; симптомы сохраняются на протяжении всей жизни
3. Течение и прогноз:
• Повторяющиеся эпизоды приводят к прогрессированию инфаркта кости
• ОН обусловливает артрит и необходимость хирургического вмешательства
• Повторные госпитализации обусловлены кризами или инфекцией
• Факторы неблагоприятного прогноза: дактилит в возрасте до одного года, уровни гемоглобина <70 г/мл, лейкоцитоз без инфекции
• Преждевременная смерть (в среднем до 48 года жизни):
о Основные причины: пневмония, менингит, инсульт
е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:
• Обращайте внимание на сигнал от костного мозга:
о Отек костного мозга может быть первым признаком начинающегося остеонекроза
о Сигнал от костного мозга может быть осложнен
- Сочетание репопуляции, инфаркта и фиброза
• Острый инфаркт и остеомиелит могут быть неотличимы при визуализации:
о Т1 ВИ с подавлением сигнала от жира может помочь при дифференциальной диагностике (при остром инфаркте наблюдается ↑ ИС)
ж) Список использованной литературы:
1. Walters МС: Update of hematopoietic cell transplantation for sickle cell disease. Curr Opin Hematol. 22(3):227-33, 2015
2. Wood JC: Estimating tissue iron burden: current status and future prospects. Br J Haematol. ePub, 2015
