多发性骨髓瘤影像学研究进展

2018-01-22 11:45牛金亮
中国医学影像技术 2018年5期
关键词:平片骨髓瘤骨髓

范 荣,牛金亮

(山西医科大学第二医院影像科,山西 太原 030001)

多发性骨髓瘤(multiple myeloma, MM)是起源于骨髓的单克隆浆细胞恶性增殖的血液系统肿瘤,常见于中老年人,男性多于女性,主要病理改变是浆细胞浸润骨髓并破坏骨质,表现为髓腔内边界不清、大小不等的骨质破坏病灶,也可表现为单纯骨髓浸润而无骨质破坏[1]。MM好发于中轴骨等富含红骨髓的骨骼,如脊柱、骨盆、颅骨、肋骨、胸骨和四肢长骨近端等,四肢长骨骨干少见;临床多表现为贫血、感染、肾功能不全、高钙血症、骨质疏松和病理性骨折等。国际骨髓瘤工作组(International Myeloma Working Group, IMWG)提出的Durie-Salmon分期中,以X线平片作为判断MM病变程度的参考标准[2]。随着影像学技术的不断发展,CT、MRI、PET/CT及PET/MRI等多种影像学技术可用于观察MM骨髓浸润及骨质破坏,为MM分期、危险分层、疗效评估、疗效监测提供更精确的影像学依据[3]。本研究对MM的影像学研究进展进行综述。

1 X线平片

目前X线平片仍然是MM最基本的影像学检查方法[1]。MM早期表现为溶骨性骨质破坏,骨密度减低,骨小梁变细、间隙增宽,骨皮质变薄,发生于脊柱时常伴有椎体压缩性骨折;病情进一步发展可形成穿凿样、虫蚀样骨质破坏,边缘较清晰,无硬化边缘。IMWG推荐对初诊MM患者均需行X线平片检查,可在约80%的MM患者中检出骨质破坏[4]。对于X线发现骨质破坏的MM患者,无论有无临床症状,均需给予临床干预[4]。在临床最常用的Durie-Salmon分期系统中,X线检查骨质破坏多于3处可诊断为Ⅲ期[5];但在治疗有效和完全缓解的MM患者中,骨质破坏病灶可持续存在,因此X线平片评价MM疗效的价值有限[1]。

2 CT

与X线平片相比,CT对骨质改变更加敏感,可检出X线平片难以显示的较小的骨质破坏[6],由此发现MM早期骨质变化。MM患者骨质受累范围广泛,CT辐射剂量问题亟需解决。随着迭代重建等新技术的应用,目前全身低剂量CT(whole-body low-dose CT, LDCT)能在有效检出骨质破坏病灶的前提下显著降低辐射剂量[7],故可用于MM患者的随诊复查。有学者[8]对52例MM患者行X线平片和LDCT检查,发现LDCT均可检出骨质破坏,而X线平片漏诊12例,提示LDCT的诊断效能较高,更有助于MM精准分期[7]。另外,CT为断层成像,对肩胛骨、肋骨、胸骨、骨盆等复杂结构骨质病变的显示更具优势。临床上,对有症状的MM患者,无论X线检查是否异常,均需行CT检查明确骨质破坏情况,以便于临床分期[8]。但是,CT对弥漫性骨髓浸润、无骨质破坏的骨髓浸润和髓外病变的诊断敏感度有限。

3 MRI

3.1 常规MRI 成人红骨髓主要分布于中轴骨,黄骨髓主要分布于四肢骨骨干[9]。MM肿瘤细胞浸润正常骨髓组织时,病变区域骨髓MRI信号发生改变,T1WI为低信号,在短时反转恢复(short time inversion recovery, STIR)序列图像中则表现为高信号[9]。MRI可清晰显示MM骨髓浸润并对此分型,即正常型、弥漫型、局灶型、混合型(弥漫+局灶型)和椒盐型[10]。约50%的MM患者采用MRI可检出X线平片或CT难以发现的骨髓浸润病灶[11]。Ghanem等[12]报道,54例MM患者MRI均可显示骨髓浸润,而X线平片显示其中44例患者存在骨质破坏。研究[9]表明,MRI对局灶性骨髓浸润和骨质破坏的检出率优于X线平片,其中MRI对脊柱病变的检出率为78%,而X线平片为16%(P<0.001);对骨盆病变的检出率为64%(X线平片为28%,P<0.001);对胸骨病变的检出率为24%,优于X线平片(3%,P<0.001)。

2003年,IMWG在Durie-Salmon分期基础上整合了MRI及PET等新的成像方法,提出了新的Durie-Salmon Plus分期系统[13],纳入了≥5 mm的局灶性骨质破坏病灶数目和骨髓浸润程度(轻度、中度及重度)等新的分期参数,显示出MRI有助于MM的早期诊断及准确分期[1]。

3.2 动态对比增强MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI) DCE-MRI可反映组织微循环血流动力学特征,检测肿瘤微循环血流动力学改变,提供肿瘤组织血容量和血管通透性等信息,有助于评估微血管密度及毛细血管通透性。肿瘤新生血管是MM肿瘤生长的标志。MM病灶活跃时,骨髓DCE-MRI的定量参数血容量振幅A、血管通透性速率常数(Kep)升高,Kep与组织学微血管密度呈正相关(P=0.01),表明肿瘤灌注及血管通透性增加,提示DCE-MRI可反映骨髓浸润程度[14]。DCE-MRI参数与MM患者血管生成因子水平亦具有明显相关性,且与疾病活动程度相关。血容量振幅A对MM无进展生存期具有重要的预测价值[15]。

3.3 DWI DWI可检测活体组织细胞内外水分子扩散运动的变化,ADC值可定量测量骨髓浸润程度[16]。MM为全身性疾病,常规DWI成像范围较小,并不适用于MM患者。全身DWI(whole body diffusion-weighted MRI, WB-DWI)是在DWI基础上发展的一种新的成像技术,可一次扫描完成全身成像,用于定量评估全身骨髓浸润程度[17]大多数全身其他肿瘤经治疗后ADC值升高,但MM病灶ADC值变化更为复杂,这是因为ADC值的变化与骨髓中脂肪组织的再生有关[18]。Giles等[18]研究发现,治疗MM患者4~6周后,缓解组ADC值升高,治疗20周后ADC值开始降低。早期ADC值增加可能反映病灶组织坏死和/或骨髓水肿,之后骨髓中脂肪组织再生,ADC值反而减低。有研究[17]表明,WB-DWI测量ADC值的可重复性较好,变异系数仅为2.8%,提示WB-DWI可有效评估MM的疗效。

3.4 基于体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion, IVIM)的DWI IVIM可提供组织扩散和灌注的双重信息,低b值DWI组织信号变化与血流灌注相关,高b值DWI反映真实的分子扩散。IVIM可获得以下参数:假性扩散系数(D*),反映组织微循环的血流速度;灌注分数(f),反映组织微循环的血流量;真性扩散系数(D),评估组织细胞的扩散情况[19]。Bourillon等[20]对MM患者治疗前后病变区域IVIM和DCE-MRI参数进行相关性分析,发现治疗前D值与骨髓最大强化百分比(maximal bone marrow enhancement, BMEmax)呈正相关(r=0.7,P<0.001),提示D值可用于评估弥漫型骨髓浸润程度;治疗缓解组局灶性病灶的BMEmax显著降低[治疗前(213.9±78.7)%,治疗后(131.0±53.6)%;P<0.001],提示病灶内血流灌注减少,而治疗缓解组f值也显著降低[治疗前(11.0±3.8)%,治疗后(5.8±4.7)%;P<0.001)],表明f值在MM的疗效评估、疗效监测方面具有一定临床价值。

4 PET/CT和PET/MRI

18F-FDG PET/CT是一种功能性成像方法,PET与CT成像融合,能更好显示骨髓浸润及骨质破坏[21],同时可用于评价MM骨髓病灶的活性。一项研究[22]观察120例无症状MM患者,发现PET/CT均可显示骨髓浸润。最大标准摄取值(maximal standardized uptake value, SUVmax)与骨髓活检细胞数和浆细胞比例呈正相关(r=0.54、0.74,P均<0.01),可用于区分活动性病灶与非活动性病灶[23]。PET/CT是全身成像,一次成像可同时显示MM髓内及髓外浸润病灶。约13%MM患者并发髓外浸润,多累及中枢神经系统、肺、肝脏、肾脏、胰腺及淋巴结等器官,此类患者总体生存期及无进展生存期均低于无髓外浸润者[1]。PET/CT对于评价MM患者预后亦有一定价值。研究[24]表明,PET/CT显示3个或以上FDG浓聚的局灶性骨质破坏是影响MM患者总体生存率和无进展生存率的独立危险因素;而病灶SUVmax>4.2及髓外浸润是MM患者不良预后因素[25]。

PET/MRI可从功能角度显示组织及病变的分子生物学特征。Sachpekidis等[26]比较 30例MM患者的PET/MRI与PET/CT资料,发现其检出活动病灶数量和测量病灶平均标准摄取值的一致性良好。PET/MRI是新兴的影像学技术,目前尚在起步阶段,其对MM的临床价值有待进一步研究。

总之,X线平片是显示MM骨质破坏的常用方法,CT对骨质破坏更加敏感;MRI、PET/CT和PET/MRI可同时显示骨髓浸润及骨质破坏,在MM的诊断、分期、疗效评估和预后判断中发挥着重要作用。

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