жировая реконверсия костного мозга
Жировая реконверсия костного мозга
а) Определения:
• Красный костный мозг: гемопоэтический костный мозг
• Желтый костный мозг: жировой костный мозг
1. Общие характеристики:
• Локализация:
о Тела позвонков
о Желтый костный мозг нередко можно видеть вокруг центральной перфорантной вены
о При дегенеративных изменениях межпозвонковых дисков желтый костный мозг прилежит к замыкательным пластинкам позвонков
о После трансплантации костного мозга: жировой костный мозг располагается в центральной части тела позвонка, красный — по периферии
о Исчезновение красного мозга в зонах, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения
2. КТ при жировой перестройке костного мозга:
• Сохранение нормальной трабекулярной структуры кости
3. МРТ при жировой перестройке костного мозга:
• Т1-ВИ:
о Желтый костный мозг характеризуется высокой интенсивностью сигнала
о Красный костный мозг характеризуется низкой или промежуточной интенсивностью сигнала:
— Интенсивность сигнала аналогична или несколько выше сигнала мышц
• Т2-ВИ:
о При отсутствии подавления сигнала жировой ткани желтый костный мозг характеризуется высокой интенсивностью сигнала о Красный костный мозг, аналогично мышцам, характеризуется промежуточной интенсивностью сигнала
• STIR:
о Жировой костный мозг характеризуется низкой интенсивностью сигнала
о Красный костный мозг характеризуется низкой или промежуточной интенсивностью сигнала
• Д-ВИ:
о Нет свидетельств того, что данный режим позволяет отличить красный костный мозг от опухолевой инфильтрации
• Т1-ВИ с КУ:
о Эритропоэтический костный мозг характеризуется некоторым контрастным усилением сигнала
• Фазовый и внефазовый режим градиентного эхо (GRE):
о И жировая ткань, и вода при увеличении времени эхо оказывают влияние на цикл сигналов, регистрируемых при совпадении с фазой и вне фазы
о Эритропоэтический костный мозг содержит в себе и жир, и воду: низкая интенсивность сигнала на внефазовых изображениях
о Опухоли обычно не содержат жировой ткани: высокая интенсивность сигнала на внефазовых изображениях
о Крупных исследований, которые позволили бы подтвердить эту концепцию, не проводилось
— Миелома на ранней стадии выглядит точно так же, как красный костный мозг
4. Рекомендации по визуализации:
• Наиболее оптимальный метод диагностики:
о КТ в сомнительных случаях, когда необходимо исключить наличие литического очага поражения
(Слева) Сагиттальный срез, Т2-ВИ, 15-летний пациент: жировая перестройка костного мозга, ограниченная зоной вокруг центральных дренирующих вен каждого позвонка. Остальная часть тел позвонков заполнена красным костным мозгом. Подобная МР-картина типична для пациентов молодого возраста.
(Справа) На сагиттальном Т1-ВИ 50-летнего пациента определяется смешанная картина «ткани в горошек», характеризующаяся перемежающимися друг с другом участками красного и желтого костного мозга. Жировой костный мозг обычно локализуется вокруг дренирующих вен и вблизи замыкательных пластинок. Красный костный мозг характеризуется аналогичной или несколько повышенной по сравнению с мышцами интенсивностью сигнала.
в) Дифференциальная диагностика жировой перестройки костного мозга:
1. Лейкоз:
• Ранняя стадия: МР-картина может быть идентична нормальному красному костному мозгу
• Развернутая стадия: интенсивность сигнала в Т1-режиме ниже по сравнению с межпозвонковыми дисками
• Фокальная деструкция костных трабекул по данным КТ
• Внефазовые МР-И: высокая интенсивность сигнала (обычно)
2. Множественная миелома:
• Аналогичные лейкозам изменения
3. Метастазы:
• Интенсивность сигнала в Т1-режиме ниже по сравнению с межпозвонковыми дисками
• В режиме STIR обычно высокая интенсивность сигнала, однако при склерозирующих метастазах сигнал может быть промежуточным
• Обычно более четко ограниченный очаг, размеры которого превышают размеры фокусов красного костного мозга
• Внефазовые МР-И: высокая интенсивность сигнала
4. Миелофиброз:
• Низкая интенсивность сигнала во всех режимах исследования
5. Гемангиома:
• Округлое образование, обычно содержащее жировую ткань
• Картина «вельвета», связанная с наличием в полости образования вертикальных утолщенных костных трабекул
(Слева) На сагиттальном Т1-ВИ 85-летнего пациента определяется практически полная жировая перестройка костного мозга тел позвонков, на фоне которой видны лишь небольшие фокусы эритропоэтического костного мозга. Красный мозг с возрастом подвергается инволюции, однако небольшие его очаги в позвонках, если пациент ранее не получал лучевую терапию, сохраняются всегда.
(Справа) Сагиттальный срез, Т1-ВИ: выраженная разница в интенсивности сигнала между нормальным желтым костным мозгом, изменениями костного мозга на фоне лучевой терапии и опухолевой инфильтрацией костного мозга.
1. Общие характеристики:
• Этиология:
о Увеличение доли желтого костного мозга:
— Феномен нормального старения костного мозга:
Мраморный рисунок тел позвонков
— Лучевая терапия:
Изменения соответствуют зоне облучения
Эритропоэтические элементы в большей степени подвержены радиационному некрозу
— Дегенеративные изменения межпозвонковых дисков:
Изменения преимущественно ограничены зонами, прилежащими к замыкательным пластинкам
о Увеличение доли красного костного мозга:
— Реконверсия жирового костного мозга в эритропоэтический
— Анемия, ожирение, интенсивные физические нагрузки, трансплантация костного мозга, прием стимулирующих эритропоэз препаратов
2. Стадирование, степени и классификация жировой перестройки костного мозга:
• Картина нормального костного мозга с возрастом меняется:
о В детском возрасте костный мозг преимущественно гемопоэтический
о Во взрослом возрасте наступает постепенная жировая перестройка костного мозга
о Первые очаги жировой перестройки костного мозга в позвонках появляются вокруг центральной дренирующей вены
о Участки жирового и эритропоэтического костного мозга обычно перемешаны друг с другом, напоминая картину мраморного рисунка
о Жировая перестройка костного мозга наблюдается в основном в зрелом возрасте
о Реконверсия желтого костного мозга в красный наблюдается при анемии, ожирении
д) Диагностическая памятка. Следует учесть:
• Картина жировой перестройки костного мозга варьирует в зависимости от возраста и общего состояния здоровья человека
е) Список использованной литературы:
1. Guillerman RP: Marrow: red, yellow and bad. Pediatr Radiol. 43 Suppl 1:S181-92, 2013
2. Vande Berg BC et al: Normal variants of the bone marrow at MR imaging of the spine. Semin Musculoskelet Radiol. 13(2):87-96, 2009
3. Montazel JL et al: Normal spinal bone marrow in adults: dynamic gadolinium-enhanced MR imaging. Radiology. 229(3):703-9, 2003
4. Otake S et al: Radiation-induced changes in MR signal intensity and contrast enhancement of lumbosacral vertebrae: do changes occur only inside the radiation therapy field? Radiology. 222(1): 179-83, 2002
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 2.9.2019
Магнитно-резонансная томография (МРТ) в Санкт-Петербурге
Запишитесь на МРТ по телефону (812) 493-39-22 или заполните форму
Расписание приема МРТ:
ЦМРТ «Нарвский»
(812) 493-39-22
в четверг прием с 8-00 до 23-00
и воскресенье прием с 8-00 до 23-00
ул. Ивана Черных,29
МРТ аппарат 1,5 Тл
суббота :
ЦМРТ «Старая деревня»
(812) 493-39-22
прием 8-00 до 23-00
ул. Дибуновская,45
МРТ аппарат 1,5 Тл
Прием в “РНХИ им. проф. А.Л. Поленова” прекращен по техническим причинам и
перенесен в ЦМРТ
МРТ позвоночника при патологиях костного мозга
Костный мозг занимает примерно 5% общей массы тела и играет активную роль в гемапоэзе (формировании крови). Состоит костный мозг, в основном, из стволовых клеток (всех видов клеточных элементов крови), окружающих поддерживающих клеток – макрофагов, адипоцитов и большого числа других, участвующих в питании, пролиферации (росте) и дифференциации стволовых клеток. Красный костный мозг содержит около 40% жира, желтый до 80%. Эта особенность помогает в выявлении различных патологий, связанных с изменением этого соотношения, при МРТ позвоночника.
К жировой ткани наиболее чувствительны Т1-взвешенные МРТ. Они являются основой протокола МРТ. В дополнение используются Т2-взвешенные МРТ с подавлением сигнала от жира. Ниже мы остановимся на основных патологиях, проявляющихся на МРТ позвоночника, как патология костного мозга, в первую очередь.
МРТ позвоночника. Т1-взвешенная сагиттальная МРТ пояснично-крестцового отдела. Замещение костного мозга крестца жиром при болезни Пэджета.
МРТ позвоночника. Т1-взвешенная сагиттальная МРТ грудного отдела. Жировая дегенерация костного мозга после лучевой терапии.
МРТ позвоночника. Т2-взвешенная сагиттальная МРТ. Желатинозная трансформация при нарушении питания.
МРТ позвоночника. Т1-взвешенная МРТ грудного отдела позвоночника. Болезнь Гоше.
МРТ позвоночника. Т2-взвешенная сагиттальная МРТ шейного отдела позвоночника. Хронический миелолейкоз.
При МРТ в СПб в наших клиниках мы поводим дифференциальный диагноз с метастазами и первичными опухолями позвоночника. Кроме того, при МРТ позвоночника надо исключить воспалительные процессы – туберкулезный спондилит и спондилодисцит.
Жировая реконверсия костного мозга
а) Терминология:
• Красный костный мозг: гемопоэтический костный мозг
• Желтый костный мозг: жировой костный мозг
(Слева) Сагиттальный срез, Т2-ВИ, 15-летний пациент: жировая перестройка костного мозга, ограниченная зоной вокруг центральных дренирующих вен каждого позвонка. Остальная часть тел позвонков заполнена красным костным мозгом. Подобная МР-картина типична для пациентов молодого возраста.
(Справа) На сагиттальном Т1-ВИ 50-летнего пациента определяется смешанная картина «ткани в горошек», характеризующаяся перемежающимися друг с другом участками красного и желтого костного мозга. Жировой костный мозг обычно локализуется вокруг дренирующих вен и вблизи замыкательных пластинок. Красный костный мозг характеризуется аналогичной или несколько повышенной по сравнению с мышцами интенсивностью сигнала. (Слева) На сагиттальном Т1-ВИ 85-летнего пациента определяется практически полная жировая перестройка костного мозга тел позвонков, на фоне которой видны лишь небольшие фокусы эритропоэтического костного мозга. Красный мозг с возрастом подвергается инволюции, однако небольшие его очаги в позвонках, если пациент ранее не получал лучевую терапию, сохраняются всегда.
(Справа) Сагиттальный срез, Т1-ВИ: выраженная разница в интенсивности сигнала между нормальным желтым костным мозгом, изменениями костного мозга на фоне лучевой терапии и опухолевой инфильтрацией костного мозга.
в) Дифференциальная диагностика:
• Лейкоз
• Множественная миелома
• Метастазы
• Миелофиброз
• Гемангиома
г) Патология:
• Картина нормального костного мозга с возрастом меняется
• В детском возрасте костный мозг преимущественно гемопоэтический
• Во взрослом возрасте наступает постепенная жировая перестройка костного мозга
• Первые очаги жировой перестройки костного мозга появляются вокруг центральной дренирующей вены
• Участки жирового и эритропоэтического костного мозга обычно перемешаны друге другом, напоминая картину мраморного рисунка
• Жировая перестройка костного мозга наблюдается в основном в зрелом возрасте
• Реконверсия желтого костного мозга в красный наблюдается при анемии, ожирении, интенсивных физических нагрузках, трансплантации костного мозга и приеме стимулирующих эритропоэз препаратов
д) Клинические особенности:
• Бессимптомное состояние
е) Диагностическая памятка:
• Картина жировой перестройки костного мозга варьирует в зависимости от возраста и общего состояния здоровья человека
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 2.9.2019
Жировая реконверсия костного мозга
а) Определения:
• Трансформация на фоне лучевой терапии красного костного мозга в жировой
1. Общие характеристики:
• Наиболее значимый диагностический признак:
о Интенсивность сигнала (ИС) костного мозга в пределах зоны облучения в Т1-режиме соответствует ИС подкожной клетчатки
• Локализация:
о Соответствует области облучения
• Размеры:
о Соответствуют размерам области облучения
• Морфология:
о Однородная гиперинтенсивность сигнала костного мозга:
— Неоднородный характер сигнала дает основание заподозрить рецидив поражения костного мозга
о Четкие границы между измененным и неизмененным костным мозгом (границы области облучения)
2. Рентгенологические данные постлучевых изменений костного мозга:
• Рентгенография:
о ± остеопения, компрессионные переломы
3. КТ постлучевых изменений костного мозга:
• Костная КТ:
о ± компрессионные переломы
о Неинформативна в отношении диагностики жировой перестройки костного мозга
4. МРТ постлучевых изменений костного мозга:
• Т1-ВИ:
о Очень высокая интенсивность сигнала костного мозга (соответствует жировой ткани)
• Т2-ВИ:
о Промежуточная ИС, соответствует жировой ткани
• PD/промежуточный режимы:
о Промежуточная ИС, соответствует жировой ткани
• STIR:
о Высокая интенсивность сигнала в острую фазу (отек)
о Низкая интенсивность сигнала в последующем (жировая перестройка)
• Т1-ВИ с КУ:
о Контрастное усиление сигнала в острую фазу:
— Возможно связано с застойными явлениями
о В последующем контрастное усиление исчезает:
— Снижение кровоснабжения, фиброз
• Первые три недели:
о Отсутствие изменений или ранняя гиперинтенсивность Т1-сигнала костного мозга:
— Гиперинтенсивность сигнала позволяет предположить наличие кровоизлияний ± жировую перестройку
о Гиперинтенсивность в STIR:
— Отек и некроз костного мозга
— Изменения наиболее выражены в течение первых 9 дней после облучения, в последующем ИС постепенно снижается
• 3-6 недель:
о Неоднородный пятнистый характер сигнала в Т1
о Усиление сигнала за счет жировой перестройки в центральных отделах тел позвонков вокруг базивертебральных вен
• После шести недель:
о Диффузная и гомогенная гиперинтенсивность сигнала в Т1
о Полосы промежуточной ИС по периферии:
— Вокруг центрального гиперинтенсивного костного мозга
— Могут быть отражением регенерации гемопоэтического костного мозга
о Характерные изменения, захватывающие >90% костного мозга в пределах области облучения
5. Радиоизотопные исследования:
• Костная сцинтиграфия:
о Четко ограниченное очаговое или диффузное снижение захвата изотопа вследствие уменьшения кровоснабжения облученных участков костного мозга
• ПЭТ:
о Снижение метаболической активности костного мозга
• Сцинтиграфия с серным коллоидом, меченым 99m Тс:
о Четко ограниченная «холодная» зона, соответствующая границам области облучения
6. Другие методы исследования:
• Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия:
о Возможно уменьшение костной массы
7. Рекомендации по визуализации:
• Наиболее оптимальный метод диагностики:
о Методом выбора при исследовании костного мозга является МРТ
• Протокол исследования:
о Т1-ВИ — наиболее чувствительный в отношении диагностики жировой перестройки костного мозга режим
о STIR или FSET1 с насыщением жировой ткани наиболее информативны в отношении диагностики рецидивов или остаточных явлений поражений костного мозга
о Т1-ВИ без КУ и с КУ и подавлением сигнала жира увеличивают чувствительность в отношении диагностики очаговых поражений
(Слева) Сагиттальный срез, Т1-ВИ шейно-грудного отдела позвоночника: признаки однородного усиления сигнала костного мозга грудных позвонков с достаточно хорошо выраженной переходной зоной этих изменений на уровне Т1-Т2, т. е. на уровне верхней границы области облучения.
(Справа) Сагиттальное Т1-ВИ с признаками гомогенной постлучевой жировой перестройки костного мозга грудных позвонков и четкими границами этих изменений, соответствующими границам области облучения.
в) Дифференциальная диагностика постлучевых изменений костного мозга:
1. Нормальный жировой костный мозг:
• Изменения коррелируют с возрастом пациента
• Преимущественная интенсивность сигнала соответствует жировой ткани, нередка некоторая неоднородность сигнала
• Отсутствие четких границ с неизмененным костным мозгом
• ± компрессионные переломы
• Отсутствие патологических изменений захвата изотопов при сцинтиграфии и ПЭТ
2. Гемангиома позвонка:
• Четко ограниченное округлое образование
• Типична гиперинтенсивность в Т1 и Т2, связанная с наличием жировой стромы
• Яркое контрастное усиление
(Слева) На сагиттальном Т1-ВИ определяются признаки жировой перестройки костного мозга нижней половины тела Т5 и целиком тел и задних элементов Т6-Т8 позвонков. Обратите внимание на T9 позвонок, костный мозг которого практически полностью инфильтрирован опухолью.
(Справа) Сагиттальный срез, Т2-ВИ: признаки жировой перестройки костного мозга нижней половины тела Т5 и целиком тел и задних элементов Т6-Т8 позвонков. Костный мозг T9 позвонка инфильтрирован метастазом опухоли.
1. Общие характеристики:
• Этиология:
о Лучевое повреждение гемопоэтических элементов костного мозга (отличающихся высокой радиочувствительностью)
о Сопутствующее снижение костной массы
о Изменения МР-сигнала костного мозга зависят от дозы облучения, ее фракционирования и времени, прошедшего с момента окончания терапии:
— Признаки жировой перестройки костного мозга появляются через две недели после облучения:
Через два месяца после облучения жировая перестройка наблюдается более, чем у 90% пациентов
— При дозе облучения 1,25 Гр ИС костного мозга не меняется
— При дозе в 50 Гр признаки жировой перестройки сохраняются и через девять лет после облучения:
Полное и необратимое исчезновение гемопоэтических элементов
— При дозах 20-30 Гр через 10 лет восстанавливается картина нормального костного мозга:
Частичное восстановление наступает в период от 2 до 9 лет
о Реконверсия жирового костного мозга в красный у детей наступает через 11-30 месяцев после облучения
• Генетика:
о Генетическая предрасположенность отсутствует
• Сочетанные изменения:
о Остеопения
о Остеопоротические компрессионные переломы
о Остеонекроз:
— Четкая граница между нормальным костным мозгом и зоной инфаркта
— МРТ:
Гиперинтенсивность в STIR и FS Т2
Гипоинтенсивность в Т1
± внутрипозвонковое жидкостное скопление
± КУ после внутривенного введения гадолиния
— Рентгенография, КТ:
± линейное скопление газа в теле позвонка, склероз
— Костная сцинтиграфия:
Отсутствие захвата изотопа, за исключением случаев развития коллапса тела позвонка
Бывает сложно отличить от рецидива метастатического поражения
о Для дифференциальной диагностики показана биопсия
о Рецидив или продолженный рост опухоли:
— Множественные дискретные очаги
— Парадуральный или паравертебральный мягкотканный компонент
— Патологические переломы
— Гипоинтенсивная в Т1 зона, окруженная жировым костным мозгом
— Гиперинтенсивность в STIR или FS Т2
— Очаговые образования после курса лечения могут не накапливать контраст
о Постлучевой миелит:
— Диффузная гиперинтенсивность Т2-сигнала спинного мозга в пределах области облучения
— Умеренная гипоинтенсивность в Т1
— Утолщение спинного мозга ± неправильной формы очаги контрастного усиления (некроз)
2. Микроскопия:
• Исследование на крысах, подвергшихся однократному облучению в дозе 20 Гр
• Снижение числа клеточных элементов и повреждение синусоидных сосудов:
о Сочетанные отек и кровоизлияния
• Восполнение клеточного состава костного мозга:
о Одновременное увеличение и жирового компонента
• Уменьшение клеточности костного мозга и уменьшение числа синусоидов:
о Фиброз с последующим увеличением жирового компонента
• Постепенная регенерация гемопоэтических элементов и синусоидов
(Слева) На сагиттальном STIR МР-И у этого же пациента видно, что нормальный костный мозг и измененный в результате облучения костный мозг характеризуются практически одинаковой низкой интенсивностью сигнала, тогда как очаг метастатического поражения характеризуется высокой интенсивностью сигнала.
(Справа) На следующем сагиттальном FS T1-ВИ с КУ отмечается подавление сигнала и отсутствие контрастного усиления подвергшегося облучению и последующей жировой перестройке костного мозга нижней половины тела Т5 и тел и задних элементов Т6-Т8 позвонков. Тело T9 позвонка практически полностью замещено накапливающим контраст метастазом опухоли.
д) Клинические особенности:
1. Клиническая картина постлучевых изменений костного мозга:
• Наиболее распространенные симптомы/признаки:
о Обычно бессимптомное течение
• Другие симптомы/признаки:
о Боль (перелом)
о Миелопатия или радикулопатия вследствие компрессионного перелома или инфильтрации опухолью
• Особенности клинической картины:
о Развитие или прогрессирование болевого синдрома и неврологического дефицита обычно связано с постлучевым некрозом, переломами позвонков или рецидивом/прогрессирова-нием опухоли
2. Демография:
• Возраст:
о Дети и взрослые
• Пол:
о М = Ж
• Этническая предрасположенность:
о Отсутствует
• Эпидемиология:
о Ожидаемая находка у всех пациентов, подвергшихся лучевой терапии
3. Течение заболевания и прогноз:
• Восстановление картины нормального костного мозга при длительных сроках наблюдения за пациентами: > 10 лет
• Зависят в первую очередь от характера первичного заболевания, по поводу которого проводилась лучевая терапия
4. Лечение постлучевых изменений костного мозга:
• Ожидаемая находка после проведенной лучевой терапии, при отсутствии осложнений лечения не требует:
о Симптоматическая терапия при компрессионных переломах
о Хирургическое лечение при сдавлении спинного мозга или нестабильности позвоночника
е) Диагностическая памятка:
1. Следует учесть:
• Методом выбора при исследовании костного мозга является МРТ: Т2-ВИ FS или STIR и Т1 FS с КУ
2. Советы по интерпретации изображений:
• Гомогенная жировая перестройка костного мозга, четко отграниченная от неизмененного костного мозга, является характерным диагностическим признаком постлучевых изменений костного мозга
ж) Список использованной литературы:
1. Carmona R et al: Fat composition changes in bone marrow during chemotherapy and radiation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 90(1):1 55-63, 2014
2. Bolan PJ et al: Water-fat MRI for assessing changes in bone marrow composition due to radiation and chemotherapy in gynecologic cancer patients. J Magn Reson Imaging. 38(6): 1578-84, 2013
3. Hwang S et al: Magnetic resonance imaging of bone marrow in oncology. Part 2. Skeletal Radiol. 36(11):1017-27, 2007
4. Tall MA et al: MR imaging of the spinal bone marrow. Magn Reson Imaging Clin N Am. 15(2): 1 75-98, vi, 2007
5. Foster К et al: MRI of the marrow in the paediatric skeleton. Clin Radiol. 59(8):651-73, 2004
6. Shih WJ et al: Tc-99m depreotide SPECT demonstrates photon-deficiency in the thoracic vertebrae after adjunct radiation therapy of lung cancer: correlation with MRI and bone scintigraphy. Ann Nucl Med. 17(3):245-8, 2003
7. Otake S et al: Radiation-induced changes in MR signal intensity and contrast enhancement of lumbosacral vertebrae: do changes occur only inside the radiation therapy field? Radiology. 222(1): 179-83, 2002
8. Onu M et al: Early MR changes in vertebral bone marrow for patients following radiotherapy. Eur Radiol. 11 (8): 1463-9, 2001
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.9.2019