范 榮,牛金亮
(山西醫科大學第二醫院影像科,山西 太原 030001)
多發性骨髓瘤(multiple myeloma, MM)是起源于骨髓的單克隆漿細胞惡性增殖的血液系統腫瘤,常見于中老年人,男性多于女性,主要病理改變是漿細胞浸潤骨髓并破壞骨質,表現為髓腔內邊界不清、大小不等的骨質破壞病灶,也可表現為單純骨髓浸潤而無骨質破壞[1]。MM好發于中軸骨等富含紅骨髓的骨骼,如脊柱、骨盆、顱骨、肋骨、胸骨和四肢長骨近端等,四肢長骨骨干少見;臨床多表現為貧血、感染、腎功能不全、高鈣血癥、骨質疏松和病理性骨折等。國際骨髓瘤工作組(International Myeloma Working Group, IMWG)提出的Durie-Salmon分期中,以X線平片作為判斷MM病變程度的參考標準[2]。隨著影像學技術的不斷發展,CT、MRI、PET/CT及PET/MRI等多種影像學技術可用于觀察MM骨髓浸潤及骨質破壞,為MM分期、危險分層、療效評估、療效監測提供更精確的影像學依據[3]。本研究對MM的影像學研究進展進行綜述。
目前X線平片仍然是MM最基本的影像學檢查方法[1]。MM早期表現為溶骨性骨質破壞,骨密度減低,骨小梁變細、間隙增寬,骨皮質變薄,發生于脊柱時常伴有椎體壓縮性骨折;病情進一步發展可形成穿鑿樣、蟲蝕樣骨質破壞,邊緣較清晰,無硬化邊緣。IMWG推薦對初診MM患者均需行X線平片檢查,可在約80%的MM患者中檢出骨質破壞[4]。對于X線發現骨質破壞的MM患者,無論有無臨床癥狀,均需給予臨床干預[4]。在臨床最常用的Durie-Salmon分期系統中,X線檢查骨質破壞多于3處可診斷為Ⅲ期[5];但在治療有效和完全緩解的MM患者中,骨質破壞病灶可持續存在,因此X線平片評價MM療效的價值有限[1]。
與X線平片相比,CT對骨質改變更加敏感,可檢出X線平片難以顯示的較小的骨質破壞[6],由此發現MM早期骨質變化。MM患者骨質受累范圍廣泛,CT輻射劑量問題亟需解決。隨著迭代重建等新技術的應用,目前全身低劑量CT(whole-body low-dose CT, LDCT)能在有效檢出骨質破壞病灶的前提下顯著降低輻射劑量[7],故可用于MM患者的隨診復查。有學者[8]對52例MM患者行X線平片和LDCT檢查,發現LDCT均可檢出骨質破壞,而X線平片漏診12例,提示LDCT的診斷效能較高,更有助于MM精準分期[7]。另外,CT為斷層成像,對肩胛骨、肋骨、胸骨、骨盆等復雜結構骨質病變的顯示更具優勢。臨床上,對有癥狀的MM患者,無論X線檢查是否異常,均需行CT檢查明確骨質破壞情況,以便于臨床分期[8]。但是,CT對彌漫性骨髓浸潤、無骨質破壞的骨髓浸潤和髓外病變的診斷敏感度有限。
3.1 常規MRI 成人紅骨髓主要分布于中軸骨,黃骨髓主要分布于四肢骨骨干[9]。MM腫瘤細胞浸潤正常骨髓組織時,病變區域骨髓MRI信號發生改變,T1WI為低信號,在短時反轉恢復(short time inversion recovery, STIR)序列圖像中則表現為高信號[9]。MRI可清晰顯示MM骨髓浸潤并對此分型,即正常型、彌漫型、局灶型、混合型(彌漫+局灶型)和椒鹽型[10]。約50%的MM患者采用MRI可檢出X線平片或CT難以發現的骨髓浸潤病灶[11]。Ghanem等[12]報道,54例MM患者MRI均可顯示骨髓浸潤,而X線平片顯示其中44例患者存在骨質破壞。研究[9]表明,MRI對局灶性骨髓浸潤和骨質破壞的檢出率優于X線平片,其中MRI對脊柱病變的檢出率為78%,而X線平片為16%(P<0.001);對骨盆病變的檢出率為64%(X線平片為28%,P<0.001);對胸骨病變的檢出率為24%,優于X線平片(3%,P<0.001)。
2003年,IMWG在Durie-Salmon分期基礎上整合了MRI及PET等新的成像方法,提出了新的Durie-Salmon Plus分期系統[13],納入了≥5 mm的局灶性骨質破壞病灶數目和骨髓浸潤程度(輕度、中度及重度)等新的分期參數,顯示出MRI有助于MM的早期診斷及準確分期[1]。
3.2 動態對比增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI) DCE-MRI可反映組織微循環血流動力學特征,檢測腫瘤微循環血流動力學改變,提供腫瘤組織血容量和血管通透性等信息,有助于評估微血管密度及毛細血管通透性。腫瘤新生血管是MM腫瘤生長的標志。MM病灶活躍時,骨髓DCE-MRI的定量參數血容量振幅A、血管通透性速率常數(Kep)升高,Kep與組織學微血管密度呈正相關(P=0.01),表明腫瘤灌注及血管通透性增加,提示DCE-MRI可反映骨髓浸潤程度[14]。DCE-MRI參數與MM患者血管生成因子水平亦具有明顯相關性,且與疾病活動程度相關。血容量振幅A對MM無進展生存期具有重要的預測價值[15]。
3.3 DWI DWI可檢測活體組織細胞內外水分子擴散運動的變化,ADC值可定量測量骨髓浸潤程度[16]。MM為全身性疾病,常規DWI成像范圍較小,并不適用于MM患者。全身DWI(whole body diffusion-weighted MRI, WB-DWI)是在DWI基礎上發展的一種新的成像技術,可一次掃描完成全身成像,用于定量評估全身骨髓浸潤程度[17]大多數全身其他腫瘤經治療后ADC值升高,但MM病灶ADC值變化更為復雜,這是因為ADC值的變化與骨髓中脂肪組織的再生有關[18]。Giles等[18]研究發現,治療MM患者4~6周后,緩解組ADC值升高,治療20周后ADC值開始降低。早期ADC值增加可能反映病灶組織壞死和/或骨髓水腫,之后骨髓中脂肪組織再生,ADC值反而減低。有研究[17]表明,WB-DWI測量ADC值的可重復性較好,變異系數僅為2.8%,提示WB-DWI可有效評估MM的療效。
3.4 基于體素內不相干運動(intravoxel incoherent motion, IVIM)的DWI IVIM可提供組織擴散和灌注的雙重信息,低b值DWI組織信號變化與血流灌注相關,高b值DWI反映真實的分子擴散。IVIM可獲得以下參數:假性擴散系數(D*),反映組織微循環的血流速度;灌注分數(f),反映組織微循環的血流量;真性擴散系數(D),評估組織細胞的擴散情況[19]。Bourillon等[20]對MM患者治療前后病變區域IVIM和DCE-MRI參數進行相關性分析,發現治療前D值與骨髓最大強化百分比(maximal bone marrow enhancement, BMEmax)呈正相關(r=0.7,P<0.001),提示D值可用于評估彌漫型骨髓浸潤程度;治療緩解組局灶性病灶的BMEmax顯著降低[治療前(213.9±78.7)%,治療后(131.0±53.6)%;P<0.001],提示病灶內血流灌注減少,而治療緩解組f值也顯著降低[治療前(11.0±3.8)%,治療后(5.8±4.7)%;P<0.001)],表明f值在MM的療效評估、療效監測方面具有一定臨床價值。
18F-FDG PET/CT是一種功能性成像方法,PET與CT成像融合,能更好顯示骨髓浸潤及骨質破壞[21],同時可用于評價MM骨髓病灶的活性。一項研究[22]觀察120例無癥狀MM患者,發現PET/CT均可顯示骨髓浸潤。最大標準攝取值(maximal standardized uptake value, SUVmax)與骨髓活檢細胞數和漿細胞比例呈正相關(r=0.54、0.74,P均<0.01),可用于區分活動性病灶與非活動性病灶[23]。PET/CT是全身成像,一次成像可同時顯示MM髓內及髓外浸潤病灶。約13%MM患者并發髓外浸潤,多累及中樞神經系統、肺、肝臟、腎臟、胰腺及淋巴結等器官,此類患者總體生存期及無進展生存期均低于無髓外浸潤者[1]。PET/CT對于評價MM患者預后亦有一定價值。研究[24]表明,PET/CT顯示3個或以上FDG濃聚的局灶性骨質破壞是影響MM患者總體生存率和無進展生存率的獨立危險因素;而病灶SUVmax>4.2及髓外浸潤是MM患者不良預后因素[25]。
PET/MRI可從功能角度顯示組織及病變的分子生物學特征。Sachpekidis等[26]比較 30例MM患者的PET/MRI與PET/CT資料,發現其檢出活動病灶數量和測量病灶平均標準攝取值的一致性良好。PET/MRI是新興的影像學技術,目前尚在起步階段,其對MM的臨床價值有待進一步研究。
總之,X線平片是顯示MM骨質破壞的常用方法,CT對骨質破壞更加敏感;MRI、PET/CT和PET/MRI可同時顯示骨髓浸潤及骨質破壞,在MM的診斷、分期、療效評估和預后判斷中發揮著重要作用。
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