骨髓增生异常综合征的mri研究进展.doc

1、骨髓增生异常综合征的 MRI研究进展 管文敏 余卫 中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院放射 科 摘 要： 骨髓增生异常综合征 (MDS) 是一组以无效造血为特征的骨髓疾病, 特点是向急 性髓系白血病 (AML) 转化风险高。 MDS一旦转化为 AML, 病人将面临治疗难度增 加、预后变差等诸多问题, 故了解MDS向AML 转化的征象、预测MDS 向AML的转 化具有重要意义。MRI 能够从整体上显示骨髓结构并具有无创性, 其有助于 MDS 的诊断、病情评估及预测 MDS转化为AML的风险。就 MRI在MDS中的研究进展进 行综述。 关键词： 骨髓增生异常综合征; 急性髓系白血病; 磁共振

2、成像; 骨髓率; 骨髓穿刺; 作者简介：余卫, E-mail: Advances of magnetic resonance imaging in patients with myelodysplastic syndromes GUAN Wenmin YU Wei Department of Radiology, Peking Union Medical College Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College; Abstract： Myelodys plastic syndro

3、mes (MDS) are a group of bone marrow diseases characterized by ineffective hematopoiesis and a high risk of developing acute myleloid leukaemia (AML) . Patients will face many problems such as increased difficulties in treatments and worse prognosis when MDS developing AML. Therefore, it is importan

4、t to discover the signs and to predict the AML conversion from MDS.MRI is a non-invasive technology and can delineate the detailed structure of bone marrow. It can be used to assist the diagnosis and assessment of MDS and to predict the risk of AML conversion. This review mainly focuses on the advan

5、ces of MR imaging of MDS. Keyword： Myelodysplastic syndromes; Acute myleloid leukaemia; Magnetic resonance imaging; Marrow ratio; Bone marrow biopsy; 骨髓增生异常综合征 (myelodysplastic syndromes, MDS) 是一组起源于造血干 细胞的骨髓疾病, 以造血干细胞和/或造血祖细胞发育异常及无效造血为主要特 点, 临床表现为贫血、出血或感染等1-2。常规实验室检查, 其外周血象以全 血细胞减少为主, 骨髓象则主要表现为骨髓增生

6、活跃或明显活跃3-4。该病主 要通过骨髓穿刺和/或活检确诊5, 并可以据此进行临床分型。MDS 诊断和分型 标准众多6, 目前临床多采用 2种分型标准, 即由法美英协作组 (France America Britain Group, FAB) 提出的分型和诊断标准7以及由世界卫生组织 (WHO) 提出的分型和诊断标准8。由于骨髓穿刺及活检属有创性检查, 穿刺范 围较局限, 存在一定漏诊率, 尚不能从整体上对骨髓改变进行全面评价9, 而 MRI具有无创性从整体上显示人体骨髓宏观影像结构及其变化的优越性, 可为 临床诊断及疗效评价提供影像学依据10。 此外, 因MDS具有向急性髓系白血病 (acu

7、te myleloid leukaemia, AML) 转化风险高的特点, 且不同临床分型的 MDS 向AML 转化的风险不同, 一旦MDS转化为AML, 病人将面临治疗难度增加、预后 变差及生存时间缩短等诸多问题11。 因此, 通过研究MDS的MRI表现, 将更有 利于全面评估MDS病人骨髓病变的范围和程度、协助临床对 MDS的诊断、预测 MDS转化为 AML的风险率、评价 MDS的转归及预后, 尽管目前对MDS 的MRI表现 的研究结论各有差异。 1 MDS骨髓MRI 常用检查技术及检查方法 目前文献12-13报道的 MDS的 MRI检查多采用 1.5 T或3.0 T MR设备, 常用的

8、扫描序列包括T1WI、T2WI及短时反转恢复 (short time inversion recovery, STIR) 序列。不同研究的扫描参数因扫描部位、扫描设备不同而有所差别, 但多 数应用以下参数14-16:T1WI重复时间 (TR) 400600 ms, 回波时间 (TE) 1522 ms;T2WI (TR 4500 ms, TE 100 ms) ;STIR (TR 400600 ms, TE 2030 ms, TI 130150 ms) ;层厚 48 ms;层间距 12 ms;矩阵 (180256) (180256) 。 在上述序列中, 因 T1WI及STIR 对骨髓病变的表现能力

9、较好, 现多认为 T1WI及 STIR是骨髓MRI检查的基本序列17-19, 而T2WI序列对骨髓成分的显示能力欠佳因而只作为一种辅助诊断序列20-21;增强扫描在 MDS的鉴别诊断或疗效随 访过程中存在一定价值12,22。 MDS作为血液系统疾病, 可累及全身各部位骨髓, 目前MDS的MRI检查部位包括 了颈椎、胸椎、腰椎、骨盆、股骨及胸骨等多个部位, 但以腰椎及股骨为最常见, 因为腰椎是全身体积最大的脊椎骨, 便于观察病变信号强度及范围的变化情况 12-14,16。 另有部分研究将股骨作为 MDS较为理想的研究部位, 因股骨是具有 较大髓腔的长管状骨, 有利于在单块骨中对骨髓异常信号的范围

10、和程度进行评 价。 另外, 股骨中骨小梁含量较低, 且以黄骨髓为主, 受到骨小梁信号干扰作用 减低的同时可以反映黄骨髓中异常信号的变化22-23。 2 MDS骨髓MRI 表现及其临床意义 骨髓MRI 中异常信号的强度、数量、形态、范围及分布情况是评定骨髓异常影像 的主要征象。正常成人黄骨髓在 T1WI中表现为高信号, 信号强度接近于皮下脂 肪信号, 在脂肪抑制序列中表现为均匀明显低信号, 信号强度低于同层肌肉组 织信号;正常成人的红骨髓在T1WI中表现为等信号至偏高信号, 在脂肪抑制序列 中表现为均匀等信号至偏低信号, 信号强度介于同层肌肉信号至皮下脂肪信号 之间10。因 MDS有众多临床分型

11、, 故其MRI 表现也呈现出复杂性及多样性, 不 同研究者得出了不同结论。 有研究12报道, MDS 病人腰椎骨髓MRI T1WI 信号强度可表现为正常信号或不同 形态异常低信号, 极少数表现为异常高信号, STIR影像信号强度多表现为正常 骨髓信号或异常高信号。Kusumoto等15-16依据MDS病人腰椎骨髓 MRI信号范 围及形态将其MRI表现大致分为以下 4型:1 型, 大致正常骨髓信号;2型, 多发 性小结节状异常信号;3型, 多发性不均匀斑片状异常信号;4型, 均匀弥漫性异 常信号。其中, 3型及 4型病人的生存时间明显短于 1型和2型病人;此外, 3 型及4型的MDS病人向AML

12、转化的比例明显高于1型及2型的病人, 且相对于1 型及2 型的病人, 3 型及4型的病人由MDS转化为 AML的时间明显缩短, 故认为 腰椎MRI 影像表现为 3型及4型的MDS病人向 AML转化的风险更高、预后更差。 因此, 腰椎MRI影像表现分型可为MDS的疾病分型及MDS转化为AML的风险预测 提供重要客观影像依据12,15。 另有研究19通过对不同FAB分型的MDS病人及AML病人股骨MRI影像进行研究, 按照MRI 异常信号出现的数量、形态、范围及分布情况将MDS及AML 病人的MRI 影像分为4级7类:1 级, 正常信号或均匀脂肪信号;2级, 脂肪信号中含有少量 小结节样异常信号

13、(结节型) ;3级, 骨髓内出现局灶分布的散在 (3A) 或片状 (3B) 异常信号;4级, 骨髓内出现弥漫分布的散在 (4A) 或片状 (4B) 异常信 号19。 通过对不同 FAB分型的MDS病人及 AML病人的股骨骨髓MRI 表现进行研 究表明, 不同FAB分型的MDS病人股骨骨髓MRI表现不同, 临床分型越高, 其股 骨MRI 影像表现分级越高, 具体如下:按照 FAB分型, MDS中难治性贫血 (refractory anemia, RA) 或环形铁粒幼细胞性难治性贫血 (refractory anemia with ring sideroblast, RARS) 病人, 其MRI常

14、表现为1级或 2级, 而 3级及4 级MRI表现常出现于临床表现较重的难治性贫血伴原始细胞增多 (refractory anemia with excess of blasts, REAB) 或难治性贫血伴原始细胞 增多转变型 (refractory anemia with excess of blasts in transformation, REAB-T) 病人中, AML 病人几乎全表现为4A 或4B型19, 这表明股骨 MRI可为 MDS分型及 MDS和AML 的鉴别诊断提供一定参考。随后, 该研究者通过对 MDS病 人股骨骨髓MRI表现进行随访观察, 并依据MDS病人股骨骨髓MRI信

15、号范围及形 态进一步将MDS病人股骨骨髓 MRI表现分为 5型: (1) 正常信号骨髓; (2) 轻微 异常信号改变; (3) 结节状异常信号改变; (4) 斑片状异常信号改变; (5) 均匀 异常信号改变。 研究结果显示, 仅在MRI上表现为 (4) 型或 (5) 型的 MDS病人 中发现了进展为AML 的病人。此外, (4) 型或 (5) 型病人生存时间较 (1) (3) 型病人生存时间明显缩短、预后较 (1) (3) 型病人差, 且MRI表现为 (4) 型 或 (5) 型的病人由 MDS向AML 转化的时间较前 3型亦短21。以上研究认为股 骨MRI分型与临床分型存在明显的相关性, 可以

16、为评价MDS病人的转归及预后提 供MRI 影像学客观依据19,21。 3 MDS病人MRI 骨髓率的研究及其临床意义 在MDS骨髓MRI定性研究的基础上, 部分研究者开展了对MDS病人MRI骨髓率的 研究, 探讨骨髓率及骨髓率与 MDS骨髓MRI 表现相结合的评价标准对临床诊断 MDS、 预测MDS向AML 转化风险及其临床意义。 骨髓率的概念是由 Stabler 等23 在对多发性骨髓瘤 (multiple myeloma, MM) 的研究中首先提出, 其计算公式为: 骨髓率=T1WI上兴趣区 (ROI) 的信号强度/STIR 序列上ROI的信号强度。鉴于在 T1WI所示病变区域的低信号中包

17、含了肿瘤细胞的信号及残存脂肪组织的信号, 而STIR 序列所示病变区域的高信号中仅包含肿瘤细胞信号, 故骨髓率可被看作 肿瘤细胞在骨髓成分中所占比例的倒数。在 MM中, 其病理表现以骨髓中肿瘤细 胞浸润为主要特点, Stabler 等23对MM的研究显示, 骨髓率越小, 骨髓中肿 瘤细胞浸润的程度越高。 在 MDS中, 其病理表现以骨髓中原始细胞浸润为主要特 点, 故有研究者在研究 MDS的过程中, 通过引入骨髓率的概念, 进一步探讨骨 髓率与MDS病人骨髓原始细胞比例的关系及其临床意义。 MDS病人 MRI骨髓率的研究部位以股骨较为多见24-26, 其主要原因是成人股 骨中, 骨小梁的含量较

18、其他部位低, 股骨这种结构特点可以在一定程度上降低 骨小梁对骨髓率计算的干扰作用, 另一方面, 成人股骨骨髓几乎全为黄骨髓, 发生在股骨的病变在黄骨髓的信号背景衬托下更有利于发现和观察。 有研究者25-26对股骨骨髓率的研究表明, MDS 病人的骨髓率与其骨髓中原始 细胞的比例呈负相关, 即骨髓率越小, 骨髓中原始细胞所占比例越高。 此外, 通 过将MRI表现分型与骨髓率评分分级相结合的方法, 将MDS股骨骨髓MRI表现分 成3级:级, 股骨大转子下缘远端骨干浸润;级, 股骨大转子内侧及股骨颈 受累;级, 在级基础上股骨头及大转子受累。按照 Stabler等23的评分标 准, 可将骨髓率划分为

19、 03.0分:其中2.0分以上为低度浸润, 1.02.0 分为中 度浸润, 1.0 分以下为高度浸润。将股骨 MRI 表现为级、骨髓率评分为 1.03.0分的病人拟定为 MDS;将股骨MRI表现为级、 骨髓评分为1.0 分以下者 拟定为AML。研究结果显示这一分级标准与临床诊断指标其有一致性25-26。这种MRI 表现与骨髓率相结合的分级标准有助于病情评估、 提示病人预后, 从影 像学角度为临床诊断存在难点的 MDS病例的确诊提供依据25-26。 总之, MDS 病人的骨髓 MRI表现呈现出一定特征, 通过MDS病人不同部位的 MRI 表现、MDS 病人骨髓率及两者相结合的影像评定标准, 可为

20、MDS的诊断、MDS疾 病临床分型及MDS转化为 AML的风险预测提供重要客观影像学依据。 但由于目前 各研究的方法不尽相同, 关于MDS的MRI表现与疾病转归、 预后之间的准确关系 仍难以统一14-27, 有待进一步的研究及探讨。 参考文献 1Ades L, Itzykson R, Fenaux P.Myelodysplastic syndromesJ.Lancet, 2014, 383:2239-2252. 2Meers S.The myelodysplastic syndromes:the era of understandingJ.Eur J Haematol, 2015, 94:37

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