Магнитно-резонансная томография в диагностике новообразований опорно-двигательного аппарата (
На правах рукописи
ГУНИЧЕВА Наталья Васильевна
Магнитно-резонансная томография
в диагностике новообразований опорно-двигательного аппарата
( 14.00.19 – лучевая диагностика, лучевая терапия)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Москва - 2008
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ректор – доктор медицинских наук, профессор Артюхов И.П)
Научный консультант:
Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Ахадов Т. А.
Официальные оппоненты:
Доктор медицинских наук, профессор Овчинников В. И.
Доктор медицинских наук Шарифуллин Ф. А.-К.
Доктор медицинских наук Сташук Г.А.
Ведущее учреждение:
ФГУ Институт клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова РКНПК, г. Москва
Защита состоится «23 » марта 2009 года
в___час. на заседании диссертационного совета Д. 208.081.01 при ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии Росмедтехнологий» по адресу: 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д.86.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Российский научный центр рентгенорадиологии Росмедтехнологий».
Автореферат разослан «_____» ____________2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор З.С. Цаллагова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Опухоли опорно-двигательного аппарата встречаются реже, чем новообразования других локализаций. Однако по тяжести течения и отдаленным результатам лечения они занимают весьма важное место, поскольку часто опухоли этой локализации диагностируются у детей и молодых людей трудоспособного возраста [Т. П. Виноградова 1973, Н. Н. Трапезников и соавт. 1986, Л.А. Дурнов и соавт., 2004]. В запущенных случаях единственным методом лечения является ампутация конечности, что приводит к инвалидности, преждевременной гибели пациента, и в связи с этим проблема приобретает не только диагностическую, но и медико-социальную значимость.
Диагностика опухолей опорно-двигательного аппарата является одним из важных и трудных разделов медицины. Трудность эта заключается, в первую очередь, в том, что в кости, как в полиморфном по своей структуре органе, могут развиваться опухоли, различные по своему гистогенезу. Международная гистологическая классификация опухолей скелета насчитывает 32 нозологические единицы, включая 14 видов сарком, большую группу неклассифицируемых опухолей и диспластических состояний.
Проблема усугубляется еще и тем, что до настоящего времени фактически отсутствует точное морфологическое определение опухолевого поражения костей. Оказалось, что в современной литературе нет формулировки, точно описывающей процесс, нет четких критериев, позволяющих уверенно отделить костные опухоли от опухолеподобных, пограничных состояний, таких как дисплазии, гистиоцитозы, хондроматоз, дермоиды и целый ряд других заболеваний.
Доброкачественные опухоли и опухолеподобные заболевания костей также заслуживают пристального внимания. Их дифференциальная диагностика нередко производится на основании анамнестических, общих клинических данных, результатов рентгенологического исследования без использования других диагностических процедур. Вместе с тем отсутствие правильного подхода к диагностике этих заболеваний приводит к очень серьезным последствиям, наиболее опасным из которых является озлокачествление доброкачественного процесса. В связи с этим заслуживает обсуждения вопрос не только определения доброкачественных опухолей, их возможного озлокачествления, но и диагностики пограничных патологических процессов костной системы, воспалительных и других заболеваний, симулирующих опухолевое поражение.
Как показывает анализ литературы, диагностические ошибки в выявлении опухолевых поражений скелета регистрируются в 60–85% наблюдений [А. В. Забродина, 1995, В. Б. Силков и соавт. 2002].
На наш взгляд, большая часть запущенных случаев, поздних обращений в специализированные ортопедические отделения и, как следствие, низкой эффективности лечебных мероприятий связана с недостаточной проработкой вопросов диагностики и дифференциальной диагностики опухолевых поражений костей, особенно в части выбора адекватного метода исследования, оценки полученной диагностической информации и сопоставления ее с данными других методик.
Общим фактом, характеризующим медико-социальную значимость проблемы, является также то, что эта патология характерна в основном для детей и людей молодого, трудоспособного возраста.
Каждый этап развития лучевой диагностики приводил к большей достоверности в идентификации новообразований этой локализации, к большей точности в дооперационной оценке стадий их развития, адекватности выбора лечения и определения прогноза течения заболевания. Однако из-за многообразия клинических, рентгенологических и морфологических проявлений опухолей костей часто очень трудно верно определить эту патологию. Известную путаницу в интерпретацию клинической картины вносит и визуальная разноплановость, которую предоставляют различные методы лучевой диагностики.
Например, рентгенологический метод надежно и достоверно выявляет изменения в костной ткани, ультразвуковой позволяет визуализировать патологические образования в мягких тканях, ангиография - оценивать состояние сосудов. В то же время магнитно-резонансная томография (МРТ) дает возможность одновременно получать изображения костных, мягкотканных и сосудистых структур, достоверно оценивать границы выявленных образований и топографические особенности пораженной области. Если в публикациях, посвященных проблемам опухолевых поражений костей, тема рентгенодиагностики и дифференциальной диагностики разработана достаточно основательно, то информация по возможностям МРТ в этой проблеме носит ограниченный характер. Недостаточно освещена проблема диагностических возможностей МРТ с контрастным усилением в определении опухолей костей, и, судя по литературным данным, этот вариант методики применяется в основном только в целях послеоперационного контроля. Вышесказанное показывает, что полноценная диагностика опухолевых поражений скелета остается актуальной проблемой лучевой диагностики.
Цель исследования
Определение возможностей магнитно-резонансной томографии (МРТ) в первичной и дифференциальной диагностике опухолей опорно-двигательного аппарата.
Задачи исследования
- Определение показаний к проведению нативной МРТ и МРТ с контрастным усилением у пациентов с подозрением на опухоль опорно-двигательного аппарата.
- Уточнение МРТ-симптоматики опухолей опорно-двигательного аппарата.
- Изучение ценности и прогностической значимости симптомов МРТ в первичной и дифференциальной диагностике опухолей опорно-двигательного аппарата для определения места этого метода в ряду других лучевых диагностических технологий
- Разработка алгоритма оптимального использования МРТ в исследовании больных с опухолевым поражением опорно-двигательного аппарата.
Научная новизна
Детализирована и систематизирована симптоматика опухолевых поражений опорно-двигательного аппарата. Уточнены показания и противопоказания к проведению нативной МРТ и МРТ с контрастным усилением при опухолях опорно-двигательного аппарата. Показана высокая достоверность и возможность использования парамагнетиков в первичной и дифференциальной диагностике опухолевых поражений опорно-двигательного аппарата. Сформулированы критерии доброкачественности и злокачественности опухолевых поражений опорно-двигательного аппарата. Определены показатели озлокачествления хондром. Выявлена МРТ специфичность хондросарком в условиях контрастного усиления. Разработан алгоритм оптимального использования МРТ при исследовании пациентов с опухолями опорно-двигательного аппарата. Уточнены показания к включению в диагностический протокол ИП STIR пациентов с опухолями опорно-двигательного аппарата.
Практическая значимость
Полученные результаты позволят эффективно решать задачи первичной и дифференциальной диагностики, сократить объем применяемых методов лучевой диагностики, а также сроки дооперационного исследования пациентов с опухолями опорно-двигательного аппарата, устранить опасность осложнений при использовании инвазивных вмешательств, адекватно определять вид лечения и проводить мониторинг его результатов в каждом конкретном случае и на каждом конкретном этапе без риска ятрогенной травмы и дополнительной лучевой нагрузки для больного.
Положения, выносимые на защиту
- МРТ является наиболее высокоинформативным методом первичной и дифференциальной диагностики опухолей опорно-двигательного аппарата, способствует выбору оптимальной тактики лечения и мониторинга.
- Нативная МРТ способна предоставить четкие критерии доброкачественности и злокачественности опухолевого узла, выявить признаки его озлокачествления.
- МРТ с контрастным усилением повышает эффективность диагностики опухолевых поражений, дает добавочную информацию относительно топографии, характера и структуры опухолевого узла.
Внедрение
Методика исследования внедрена в работу краевой клинической больницы (г. Красноярск). Материалы диссертации включены в лекционный курс и практические занятия лучевой диагностики ИПО на кафедрах травматологии, ортопедии и ВПХ, ГОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Росздрава».
Публикации
По теме работы опубликовано 32 работы в центральной, международной и региональной печати, среди которых 1 монография, 1 глава в монографии, 1 изобретение, 7 статьей в журналах, рекомендованных ВАК.
Апробация работы
Апробация работы состоялась на совместном заседании кафедр лучевой диагностики ИПО, травматологии, ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО «КрасГМУ им. проф. В.Ф.Войно-Ясенецкого Росздрава», отделений лучевой диагностики Красноярской краевой клинической больницы, Красноярской городской клинической больницы № 20 им. И.С. Берзона, Красноярской городской клинической больницы № 6 им. Н.С. Карповича (15 октября 2007 г.). Основные положения работы доложены на заседаниях краевого общества рентгенологов (2003, 2007 г., Красноярск), на всероссийской конференции «Актуальные вопросы лучевой диагностики в травматологии, ортопедии и смежных дисциплинах» (2003 г, Курган), на заседании краевого общества травматологов и ортопедов (2003 г., Красноярск), на совместном заседании краевых обществ рентгенологов и УЗ-диагностов (2004 г, Красноярск), на межрегиональной конференции «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике» (Томск, 2004 г.), на конференции «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии, посвященной 35-летию кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ и 40-летию краевого научно-практического общества травматологов и ортопедов (Красноярск, 18 ноября 2004 г.), на научно – практической межрегиональной конференции «Современные подходы в диагностике и лечении заболеваний суставов» (Красноярск, 30 ноября 2005 г.), на «Невском радиологическом форуме» (Санкт-Петербург, 9–12 апреля 2007г.).
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 200 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, методики исследования, результатов исследования, заключения и выводов, указателя литературы, включающего 254 источника. Работа иллюстрирована 92 рисунками, 16 диаграммами, десятью таблицами. При выполнении работы были учтены требования, предъявляемые к изучению результатов статистической обработки данных научных медицинских исследований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и метод
В основу работы положены результаты МРТ 181 пациента с предварительным диагнозом: опухоль опорно-двигательного аппарата.
Критериями отбора больных были:
- данные клинических и лучевых методов исследования (рентгенографии, РКТ, ультразвукового исследования), позволяющие заподозрить опухолевое поражение опорно-двигательного аппарата;
- предположение о рецидиве или продолженном росте опухоли.
Каждому 181 (100%) пациенту перед МРТ была проведена рентгенография пораженной области. Исследование выполнялось по стандартной методике с получением рентгенограмм в двух проекциях для костей конечностей, пяточной кости позвоночника, коленного, голеностопного, плечевого и лучезапястного суставов; в одной проекции – для костей таза, стопы, тазобедренных суставов, ключицы проекции. Получение и обработка рентгенограмм производилось в аналоговом режиме с использованием диагностических аппаратов «РДК 50/6» (Amico, Россия), «TUR-700» (Германия), «EDR» (Венгрия).
Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) производилась на аппарате «Somatom» CR (Siemens, Германия), «Picker IQXtra» (Picker, Финляндия - США). Изображения были получены у 12 (6,6%) больных при аксиальном сканировании с выполнением реконструкций и проведением контрастного усиления. В качестве контрастирующих средств использовались йодсодержащие водорастворимые вещества. Контрастное усиление осуществлялось при внутривенном введении препарата с последующим получением серии изображений и сравнении их с бесконтрастными снимками.
Ультразвуковое исследование (УЗИ) выполняли на аппарате «L-500» (General Electric, США) шестерым (3,3%) больным. Основным показанием для его проведения было изучение мягких тканей, выявление суставного выпота, проведение тонкоигольной пункции.
МРТ являлась завершающим методом исследования у каждого из 181 больного с предварительным диагнозом опухоли опорно-двигательного аппарата. МРТ выполнялась на среднепольном (0,5Т) МР томографе «Vectra» (General Electric, США) с использованием следующих импульсных последовательностей (ИП):
- ИП спин-эхо – SE Т1ВИ при TR/TE = 500-650/20-25 (msek)
- Модификацию ИП SE – вариабельное эхо – VE:
а) Т2ВИ при TR / TE = 2500/90-110 (msek)
б) DВИ при TR/TE = 2500/25-40 (msek)
3. ИП градиентное эхо – GE Т2ВИ при TR/TE/угле отклонения – 500 -780/25-27 (msek)/20°- 35°
4. ИП инверсия-восстановление с коротким TR – STIR при TR/TE/TI = 2300/30/100 (msek),
с получением серии изображений «тяжело взвешенных» по Т2.
Исследование проводилось в трех стандартных плоскостях: фронтальной (коронарной), аксиальной, сагиттальной. При изучении ключицы, в силу особенностей ее анатомии, срезы располагались в двух плоскостях: фронтальной (коронарной) и аксиальной. Для костей таза, тазобедренных и плечевых суставов основную диагностическую информацию несли изображения в аксиальной и фронтальной (коронарной) плоскостях. Исследование этих областей в сагиттальной плоскости выполнялось при необходимости уточнения локализации, структуры, топографии патологического образования. Для коленных, локтевых, лучезапястных и голеностопных суставов основными плоскостями исследования были сагиттальная и фронтальная (коронарная). Срезы же в аксиальной плоскости давали более детальное представление о топографии патологического процесса, что имело особое значение для выбора оптимального доступа при планировании открытой биопсии или радикальной операции. С целью адекватной анатомической ориентации и точного определения уровня поражения поля обзора выбирались в пределах 20 см при изучении верхней конечности и в пределах 20–30 см при исследовании нижней конечности.
После проведения нативной МРТ у 31(17,1%) из 181 больного с подозрением на опухолевое поражение опорно-двигательного аппарата была выполнена МРТ с контрастным усилением препаратами гадолиния: Magnevist (Shering) или Omniscan (Nicomed).
Контрастное исследование осуществлялось при: предположении об опухоли костно-мышечной системы по данным нативной МРТ; необходимости детализации топографо-анатомических соотношений на уровне патологического процесса; дифференциальной диагностике, требующий исключения другой патологии, кроме опухолевой; необходимости выявления возможного продолженного роста или рецидива опухоли в послеоперационном периоде; уточнении характера и распространенности послеоперационных осложнений, если таковые имелись.
Парамагнетик в течение 30 сек. вводился внутривенно из расчета 0,1 mmol/кг, после чего выполнялась МРТ соответствующего отдела скелета в трех стандартных плоскостях в ИП SE, в условиях идентичных нативному исследованию. Анализ и интерпретация данных усиленных МРТ осуществлялись в два этапа.
Статистический анализ проводился с использованием стандартной программы Microsoft Excel -2003. Статистическая достоверность проведенных исследований доказана их многофакторным характером, доверительный интервал составляет 0,95.
Результаты собственных исследований и их обсуждение.
Общий обзор патологии
На основании данных МРТ в группе из 181 человека опухолевое поражение опорно-двигательного аппарата выявлено у 87 (48,1%) больных, у 87 (48,1%) пациентов определена другая, неопухолевая патология, у 7 (3,8%) исследованных изменения со стороны опорно-двигательного аппарата отсутствовали. МРТ с контрастным усилением проведена 19 (21,3%) больным с новообразованиями и 12 (13,8%) – с неопухолевыми заболеваниями.
Гистологический диагноз верифицирован у 156 (86,2%) исследованных пациентов. Распределение пациентов по нозологии, возрасту и полу представлено в таблице 1.
Таблица 1
Распределение исследованных пациентов в зависимости от выявленной нозологии, возраста и пола (n=181).
| Диагноз | n | % | Возраст* | Пол | |||||||
| 6-12 | 13-20 | 21-30 | 31-40 | 41-50 | 51-60 | >61 | мужчины | женщины | |||
| Опухоль | 87 | 48,1 | 1 | 25 | 13 | 13 | 16 | 7 | 12 | 50 (27,7%) | 37 (20,4%) |
| Средний возраст 9-72 (36,2+17,4) | |||||||||||
| Неопухолевое поражение | 87 | 48,1 | 3 | 15 | 11 | 14 | 22 | 10 | 12 | 45 (24,9%) | 42 (23,2%) |
| Средний возраст 6-77 (39,6+17,6) | |||||||||||
| Норма | 7 | 3,8 | 1 | 4 | - | 1 | - | - | 1 | 4 (2,1%) | 3 (1,7%) |
| Средний возраст 10-68 (26,4+20,7) | |||||||||||
| Всего | 181 | 100 | 5 | 44 | 24 | 28 | 38 | 17 | 25 | 99 (54,7%) | 82 (45,3%) |
| Средний возраст 6-77 (37,5+17,8) | |||||||||||
*В графе «Возраст» в скобках указан средний возраст и стандартное отклонение.
Как видно из таблицы 1, группы больных с опухолевыми и неопухолевыми заболеваниями составили пациенты близких возрастных категорий. В то же время, среди исследованных отмечалось преобладание мужчин, в основном из-за превалирования у них новообразований. Вместе с тем, в группе больных с опухолями наибольшее число наблюдений пришлось на подростковый и юношеский возраст – от 13 до 20 лет, тогда как при неопухолевых поражениях пик патологии находился в возрастном периоде от 41 до 50 лет.
Анатомическое распределение среди 181 пациента было следующим: бедренная кость – у 57 (31,5%) больных, тазобедренные суставы – у 39 (21,6%), кости голени – у 23 (12,7%), кости таза – у 17 (9,4%), коленный сустав – у 14 (7,7%), позвоночник – у 11 (6,1%), плечевая кость – у 10 (5,5%), локтевая кость – у 2, ключица – у 2, малоберцовая кость – у 2, лучезапястный сустав у – 1, пяточная кость у – 1, голеностопный сустав – у 1, кости стопы исследованы – в 1наблюдении.
Рентгенологически различные отклонения от нормы были выявлены у 155 (85,6%) пациентов, в то время как у 26 (14,4%) на рентгенограммах патологических изменений обнаружено не было. У 13 больных с опухолевыми поражениями отсутствовали рентгенологические изменения, и в результате у них был определен ложноотрицательный диагноз опухоли. По рентгенологическим данным ложноположительный диагноз опухоли был у 19 пациентов. Основные изменения, выявленные при рентгенологическом исследовании представленыв таблице 2.
Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) выполнена 12 (6,6%) больным. МРТ оказалась более точной в оценке патологических изменений мягких тканей, сосудистых и фиброзно-хрящевых структур.
В общей группе больных УЗИ опорно-двигательного аппарата было выполнено у шести (3,3%) больных, в том числе тонкоигольная пункция под контролем УЗИ была произведена четверым пациентам. УЗИ с цветным доплеровским картированием произведено в одном наблюдении. Данные МРТ и УЗИ совпали в трех наблюдениях.
МРТ в визуализации нормальных структур опорно-двигательного аппарата. Нормальная МРТ картина проанализирована нами у семи пациентов, у троих мужчин и четырех женщин. Среди них детей и подростков было пятеро, взрослых – двое. Коленные суставы изучены у четверых этих пациентов, по одному больному проведено исследование плечевого сустава, тазобедренного сустава, костей таза. Дополнительно нормальная МРТ картина второго здорового сустава изучена нами у 31 больного с односторонней патологией тазобедренного сустава, у 10 детей и подростков и 21 взрослого.
В силу того, что распределение красного и желтого костного мозга меняется в различные возрастные периоды МРТ картина костей конечностей у детей, подростков, взрослых и пожилых людей имела свои особенности. В частности, у детей в возрасте до 12 лет, из-за того что, желтый костный мозг располагается в основном в эпифизах, а красный костный мозг – в метафизах, выявлялись отличия в их сигнальных характеристиках. Так, при МРТ сигнал от эпифизов был изо-гиперинтенсивным, как на Т1ВИ SE, так и на Т2ВИ независимо от типа ИП, а сигнал от метафизов преимущественно изо- гипоинтенсивным на Т1ВИ SE, изоинтенсивным на Т2ВИ независимо от типа ИП. Кроме того, у детей на границе эпифизов и метафизов на всех типах изображений независимо от ИП выявлялась гипоинтенсивная полоска росткового хряща.
С возрастом происходит постепенное замещение красного костного мозга желтым, закрытие ростковых зон. Поэтому у подростков и взрослых людей выявлялось выравнивание сигнала между эпифизом и метафизом на всех типах изображений независимо от ИП, а также постепенное уменьшение и исчезновение полоски росткового хряща. В то же время, у пожилых пациентов при возрастном остеопорозе отмечалась неоднородность сигнальной картины из-за очаговой жировой липодистрофии, проявлявшаяся локальными усилениями сигнала, как на Т1ВИ SE, так и на Т2ВИ независимо от типа ИП. Достоверно разграничить состояния липотрасформации от патологических очаговых перестроек костного мозга помогало применение ИП STIR, когда участки жировой дистрофии костного мозга становились гипоинтенсивными. Наши исследования также показали, что МРТ предоставляет объективную информацию не только о структуре костного мозга, но и позволяет одновременно получать изображения и анализировать все составляющие опорно-двигательного аппарата – кости, хрящи, сухожилия, связки, мягкие ткани.
МРТ в диагностике опухолей опорно-двигательного аппарата. Эту группу составили 87 человек обоего пола, как с доброкачественными, так и со злокачественными новообразованиями, в возрасте от 9 до 72 лет. Средний возраст больных составил 36,2+ 17,4 года. В общей группе исследованных пациентов детского и подросткового возраста было – 26, пожилого возраста, старше 60 лет – 12. Самой частой патологией были хрящеобразующие опухоли. Среди злокачественных новообразований наибольшее число составили хондросаркомы и остеогенные саркомы.
Костеобразующие опухоли выявлены в четырнадцати наблюдениях и представлены остеоид-остеомой, остеобластомой и остеогенными саркомами. Контрастное усиление выполнено четверым больным этой группы.
Доброкачественные костеобразующие опухоли. При остеоид-остеоме образование было небольших размеров, с максимальным диаметром до 1,0 см. В области ядра опухоли сигнал был преимущественно гипоинтенсивный независимо от взвешенности изображения, ИП. По наружной границе ядра определялся ободок гетерогенного сигнала с тенденцией к усилению, как на Т1-, так и на Т2ВИ.
Остеобластома имела при МРТ характеристики аналогичные остеоид-остеоме, отличаясь от неё лишь размерами, которые достигали 5 см. При введении парамагнетика отмечалось его фрагментарное накопление, по ходу отграничивающего ободка опухоли. В толще образования визуализировались только мелкие очажки усиленного сигнала.
Злокачественные костеобразующие опухоли. Костные саркомы метафизарно-диафизарной локализации были выявлены у девяти больных, паростальной (юкстакортикальной) – у троих. Саркомы метафизарно-диафизарной локализации были разделены на остеопластическую, остеолитическую и смешанную разновидности. При МРТ остеопластическом варианте остеогенной саркомы сигнал от узла был гетерогенным, как на Т1ВИ в ИП SE, так и на Т2ВИ в ИП GE. Преобладала гипоинтенсивная составляющая его из-за наличия в структуре опухоли остеопластического компонента с низкой интенсивностью сигнала различной формы и размеров. При остеолитическом варианте остеогенной саркомы МРТ на Т1ВИ SE опухолевый узел имел довольно однородный, в основном гипоинтенсивный сигнал, а на Т2ВИ независимо от ИП – гиперинтенсивный. При смешанном типе остеосаркомы также как и при других её разновидностях, четко визуализировался опухолевый узел. Он имел однородный изо - или гипоинтенсивный сигнал на Т1ВИ SE и неоднородный – на Т2ВИ независимо от ИП из-за присутствия в структуре узла участков различной тканевой принадлежности и соответственно различной интенсивности сигнала.
У пациентов с метафизарно-диафизарной формой остеогенной саркомы помимо опухолевого узла, как прямого признака опухоли, определялись также сопутствующие опухолевому процессу изменения: реакция надкостницы и окружающих тканей, патологический перелом и вовлечение в процесс сосудисто-нервного пучка.
В условиях контрастного усиления отмечалось равномерное интенсивное усиление сигнала от саркоматозного узла, вследствие чего лучше визуализировались контуры опухоли. В результате сама опухоль четко дифференцировалась от перифокального отека и окружающих тканей.
Паростальная остеогенная саркома характеризовалась наличием опухолевого узла максимальным размером до 9,3 см. У всех пациентов опухоль широким основанием прилегала к кортикальному слою кости и циркулярно охватывала ее. Саркоматозный узел, обнаруженный при МРТ, был более протяженным, чем при рентгенографии.
Сигнальные характеристики узлов были представлены двумя вариантами гомогенной и гетерогенной. При гетерогенном варианте – неоднородность сигнала была обусловлена плотным оссифицированным матриксом опухоли, её структурными компонентами. В этом случае на Т1ВИ SE по периферии узел имел преимущественно изо - гипоинтенсивный сигнал, а в центре преимущественно гипоинтенсивный. На Т2ВИ GE по периферии – преимущественно гиперинтенсивный, а в центре также как и на Т1ВИ SE преимущественно гипоинтенсивный.
При гомогенном варианте сигнала от опухоли узел был изоинтенсивным на Т1ВИ SE и гиперинтенсивным на Т2ВИ GE. Дополнительно выявлялись реакция надкостницы в виде игольчатого, линейного треугольного периоститов, патологический перелом и вовлечение сосудисто-нервного пучка.
Контрастное усиление в рамках постоперационного контроля позволило выявить продолженный рост опухоли.
Хрящеобразующие опухоли диагностированы у 24 больных. Определялись, как доброкачественные, так и злокачественные поражения. Доброкачественные новообразования были представлены: остеохондромами в пяти наблюдениях, хондромами – в трех, хондробластомами – в двух, хондромиксоидной фибромой – в одном. Злокачественные – первичной хондросаркомой – в шести, вторичной хондросаркомой – в шести, хондромиксоидная фиброма с атипией – была выявлена у одного пациента. МРТ с контрастным усилением применялась у шести пациентов с хрящеобразующими опухолями.
Доброкачественные хрящеобразующие опухоли. При нативной МРТ доброкачественные новообразования характеризовались гетерогенным преимущественно гипоинтенсивным сигналом, как на Т1ВИ SE, так и на Т2ВИ независимо от типа ИП без зоны перифокального отека и реактивных изменений в окружающей костной ткани.
Злокачественные хрящеобразующие опухоли. При озлокачествленных хондромах (вторичных хондросаркомах) в отличие от обычных хондром, на нативных Т1ВИ SE сигнал от узла был преимущественно гипоинтенсивным, а на Т2ВИ GE преимущественно гиперинтенсивным. Такие сигнальные характеристики были расценены нами, как показатели агрессивности опухоли, как признаки, указывающие на малигнизацию хондромы (Патент РФ № 2275851“Способ диагностики озлокачествления хондром”).
При нативной МРТ для первичной хондросаркомы модели перестройки сигнала оказались более разнообразными, они были такими:
1– гомогенный сигнал: на Т1ВИ SE – гипоинтенсивный, на Т2ВИ независимо от ИП – гиперинтенсивный, выявлялся у троих пациентов;
2 – гетерогенный сигнал проявлялся в двух вариантах:
а) преимущественно гипоинтенсивный с областью гиперинтенсивного на Т1ВИ SE и преимущественно гиперинтенсивный с включениями более интенсивного сигнала на Т2ВИ GE, был определен у двоих больных;
б) преимущественно гипоинтенсивный на Т1ВИ SE и преимущественно гиперинтенсивный сигнал с гипоинтенсивными включениями на Т2ВИ GE, отмечен в одном наблюдении.
Распределение вариантов перестройки сигнала при нативной МРТ для хондром, первичной и
вторичной хондросарком представлены на диаграмме 1.
Диаграмма 1
Сигнальные характеристики хондром, первичных и вторичных хондросарком по данным нативной МРТ.
Как видно из диаграммы 1, для хондром наиболее характерен гипоинтенсивный сигнал независимо от типа изображений и ИП, в то время как, для хондросарком – преимущественно гипоинтенсивный сигнал на Т1ВИ SE и гиперинтенсивный сигнал на Т2 ВИ GE.
В условиях контрастного усиления при хондросаркмах в строении узла обнаруживалась характерная дольчатость, не выявляемая при других первичных или вторичных злокачественных поражениях.
Хондромиксоидная фиброма с атипией на Т1ВИ SE была гомогенной, имела гипоинтенсивный сигнал, а на Т2ВИ GE она была гетерогенной, сигнал был преимущественно гиперинтенсивный с гипоинтенсивными включениями.
Соединительнотканные опухоли выявлены у 11 человек. Доброкачественные опухоли были представлены фиброзно-кортикальным дефектом (неоссифицированной фибромой) в двух наблюдениях и внекостной фибромой – в одном. Злокачественные опухоли были диагностированы в семи наблюдениях, это были фибросаркомы, у одного больного была определена злокачественная мезинхиомома. Контрастное усиление использовалось у троих пациентов.
Доброкачественные соединительнотканные опухоли. Неоссифицированная фиброма при МРТ была гомогенна и Т1ВИ SE, и на Т2ВИ GE имела гипоинтенсивный сигнал.Фиброма состояла из нескольких однородных мягкотканных узлов, имеющих четкие контуры, гомогенный гипоинтенсивный сигнал независимо от типа изображения. В условиях контрастного усиления отмечалось слабое, равномерное накопление контрастного агента в узле опухоли и, в связи с этим, слабое равномерное усиление сигнала от нее.
Злокачественные соединительнотканные опухоли. Фибросаркома во всех наблюдениях выявлялись опухолевые узлы более 8,0 см в диаметре. Опухоль контурировалась по-разному. При наличии дифференцируемой фиброзной капсулы узел имел четкие и гладкие контуры. При этом опухоль имела гетерогенный сигнал: в центре гипоинтенсивный независимо от типа взвешенности изображения и ИП; по периферии – более однородный, изо-гипоинтенсивный на Т1ВИ SE, гиперинтенсивный на Т2ВИ GE. При инфильтративном характере роста, фибросаркома имела многоузловое строение, однородную структуру. Сигнал опухоли был гомогенным, изоинтенсивным на Т1ВИ SE и гиперинтенсивным на Т2ВИ GE. При фибросаркомах, также как и при костных саркомах выявлялись признаки реактивного отека окружающих мягких тканей, вовлечение в процесс сосудисто-нервного пучка, патологический перелом. МРТ с контрастным усилением, выполненная в период дооперационного исследования, позволила точнее сориентироваться в локализации и распространенности процесса, оценить структуру узла.
Злокачественная мезинхимома имела двойную локализацию. Один узел находился в области внутреннего мыщелка левой бедренной кости, другой – в наружном мыщелке левой, но уже большеберцовой кости. Опухоль хаотично-неоднородную перестройку сигнала с преобладанием гиперинтенсивности на Т2ВИ GE. В окружающих мягких тканях выявлялись признаки перифокального отека. В эпифизах пораженных костей помимо основных узлов дополнительно визуализировались мелкие деструктивные очажки – “скачущие” метастазы.
Гигантоклеточная опухоль (ГКО) диагностирована у восьми больных, МРТ с контрастным усилением выполнена у троих. При ячеисто-трабекулярной форме ГКО сигнал от опухоли на Т2ВИ GE был неоднородный, а на Т1ВИ SE – однородный. На Т2ВИ GE опухоль была образована множеством гиперинтенсивных кист. При озлокачествлении этой формы ГКО в условиях контрастного усиления накопление парамагнетика отмечалось преимущественно в строме опухоли, по периферии узла выявлялся мягкотканный компонент, который не дифференцировался при нативном исследовании.
Литический тип ГКО характеризовался кистоподобным типом строения, в центре опухолевого узла выявлялась одиночная, неправильной формы полость, гипоинтенсивная на Т1ВИ SE и гиперинтенсивная на Т2ВИ GE. По периферии узла отмечался мягкотканный компонент. В условиях контрастного усиления кистоподобный тип строения опухоли выявлялся более отчетливо. При озлокачествлении этого типа ГКО отмечался патологический перелом, “скачущие” метастазы, выявленные только при МРТ.
Костномозговые опухоли выявлены у девяти пациентов, контрастное усиление применялось в одном наблюдении.
Доброкачественные костномозговые опухоли. При эозинофильной гранулёме новообразование имело двойную локализацию. Оно находилось в дистальном метафизе левого бедра и в проксимальном эпиметафизе левой большеберцовой кости. Сигнал был однородным, гипоинтенсивным на Т1ВИ SE и Т2ВИ GE. Признаки перифокального отека или некроза не выявлялись.
Злокачественные костномозговые опухоли. Саркома Юинга. Были исследованы пациенты, с поражением длинных костей и плоских костей. При нативной МРТ сигнал от опухолевого узла как, внутрикостной, так и внекостной его частей у всех исследованных больных был гомогенным – гипоинтенсивными на Т1ВИ SE и о гиперинтенсивными на Т2ВИ GE. Выявлялись и другие признаки агрессивного опухолевого роста: разнообразные реакции надкостницы, перитуморозный отек, некроз и кровоизлияния, вовлечение сосудисто-нервного пучка.
В то же время, в условиях контрастного усиления опухоль приобретала негомогенный, преимущественно гиперинтенсивный сигнал из-за неравномерного накопления препарата, обусловленное участками опухолевого некроза. При саркоме Юинга в условиях контрастного усиления отмечалось также накопление парамагнетика и усиление сигнала по ходу костномозгового канала в отделах, прилежащих к опухоли.
Опухоли внекостной локализации, различной тканевой принадлежности. У 11 пациентов были диагностированы опухоли мягких тканей, у семи из них были доброкачественные поражения, у четырех – злокачественные. Среди доброкачественных опухолей в 4 случаях (33,3%) диагностирована гемангиома и по одному – липома, шваннома, коллоидная киста. Среди злокачественных новообразований синовиальная саркома выявлена в 3 (25%) наблюдениях и рабдомиосаркома – в одном. Основной моделью перестройки сигнала для доброкачественных опухолей был гетерогенный сигнал с преобладанием гиперинтенсивного, как на Т1ВИ SE, так и на Т2ВИ независимо от типа ИП. Для злокачественных поражений был типичен гипоинтенсивный сигнал на Т1ВИ SE и гиперинтенсивный на Т2ВИ независимо от типа ИП. Помимо решения вопросов диагностики, при синовиальной саркоме в одном наблюдении только с помощью МРТ удалось уточнить стадию процесса, поскольку кроме основного узла опухоли обнаружились также костные «скачущие» метастазы, не выявлявшиеся при рентгенологическом исследовании.
Опухоли, прорастающие кости таза определены у троих пациентов, у которых первичное поражение располагалось на уровне малого таза. У двоих больных опухоль была однородна по сигналу, гипоинтенсивная на Т1ВИ SE и гиперинтенсивная на Т2ВИ GE. В одном наблюдении узел был неоднородной структуры из-за участков опухолевого некроза и кровоизлияния. У всех этих больных был вовлечен в процесс сосудисто-нервный пучок и имелся перифокальный отек.
Метастазы были диагностированы у семи больных, контрастное усиление использовано у двоих. Источниками метастазов были рак легкого у троих пациентов, молочной железы – у двоих, рак желудка – у одного, внеорганная опухоль забрюшинного пространства – у одного. Метастазы находились у двоих больных в костях таза, у двоих – в плечевой кости, у двоих – в бедренной кости и у одного – в большеберцовой кости. Форма метастазов во всех наблюдениях приближались к округлой, имела нечеткие и неровные контуры. Сигнал на Т1ВИ SE у всех исследованных был однородно гипоинтенсивным, а на Т2ВИ GE он был преимущественно гиперинтенсивным, по периферии узла выявлялась зона перифокального отека. По результатам нативной МРТ у одного больного был выявлен некроз метастатического узла, у одного – реакция надкостницы в виде игольчатого периостита, у одного – обнаружилось вовлечение в процесс сосудисто-нервного пучка. В условиях контрастного усиления метастатический узел равномерно копил контрастный препарат, в связи, с чем отчетливей выявлялась его структура, игольчатый периостит, подтверждалось предположение о наличии некроза.
Из 87 больных с опухолями у 29 (33,3%) образования были доброкачественными, у 58 (66,7%) – злокачественными. У всех 87 (100%) пациентов при МРТ выявлялся опухолевый узел, как прямой признак патологии. Двойная локализация процесса отмечалась при эозинофильной гранулеме и при злокачественной мезинхимоме. В результате чего нами изучена МРТ картина 59 различных по локализации и гистологии злокачественных и 30 доброкачественных опухолевых узлов. Дифференциация основных симптомов доброкачественных и злокачественных образований представлена в таблице 2.
Таблица 2
Сравнительная оценка основных симптомов доброкачественных и злокачественных опухолей.
| Агрессивность опухоли | Злокачественные опухоли (n=59) | Доброкачественные опухоли (n=30) | |
| Симптомы | |||
| Наличие опухолевого узла | 59 (100%) | 30 (100%) | |
| *Размер (средний) | 9,6 +4.41 см /10,7+ 3,37см | 4,7+3,18 см/7,1+3,92 см | |
| Форма: округлая, овоидная | 41 (69,5%) | 21 (70%) | |
| Неправильная форма | 18 (30,5%) | 9 (30%) | |
| Контуры четкие | 30 (50,8%) | 25 (83,3%) | |
| Контуры размытые | 29 (49,2%) | 5 (16,7%) | |
| Контуры ровные, гладкие | 13 (22%) | 11 (36,7%) | |
| Контуры неровные | 46 (78%) | 19 (63,3%) | |
| Гомогенный сигнал гипоинтенсивный на Т1ВИ SE и гиперинтенсивный на Т2ВИ независимо от типа ИП | 35 (59,3%) | 5 (16,7%) | |
| Гетерогенный преимущественно гипоинтенсивный сигнал на Т1ВИ и Т2ВИ независимо от типа ИП | 0 (0%) | 16 (53,4%) | |
| Гетерогенный преимущественно гиперинтенсивный сигнал на Т1ВИ и Т2ВИ независимо от типа ИП | 0 (0%) | 5 (16,7%) | |
| Наличие некроза и кровоизлияний | 5 (8,5%) | 0 (0%) | |
| Перифокальный отек | 44 (74,6%) | 1 (3,33%) | |
| Периостит | 15 (26,3%) | 0 (0%) | |
| Реактивные изменения в окружающей костной ткани | 53 (92,98%) | 0 (0%) | |
| Патологический перелом | 10 (17,5%) | 1 (3,33%) | |
| «Скачущие» метастазы | 4 (7%) | 0 (0%) | |
| Вовлечение в процесс сосудисто-нервного пучка | 28 (47,5%) | 0 (0%) | |
| Опухоль в условиях контрастного усиления – степень накопления парамагнетика | 15 (100%) | 2 (50%) | |
* Размер (средний) - 9,6 +4,41 см (для злокачественных костных опухолей) /10,7+3,37 см (для злокачественных опухолей мягких тканей); 4,7+3,18 см (для доброкачественных костных опухолей)/ 7,1+3,92 см (для доброкачественных опухолей мягких тканей).
Как видно из таблицы 2, основным признаком всех типов новообразований было наличие опухолевого узла. Округлая и неправильная форма образований была одинаково характерна для злокачественных и доброкачественных опухолей и встречалась с равной частотой. Вместе с тем, обращает на себя внимание значимое преобладание размеров злокачественных новообразований по сравнению с доброкачественными, особенно при их костной локализации.
Наряду с наличием узла важными характеристиками злокачественных опухолей были: гомогенный сигнал от опухоли – гипоинтенсивный на Т1ВИ SE и гиперинтенсивный на Т2ВИ независимо от типа ИП, перифокальный отек, реактивные изменения в окружающей костной ткани и активное накопление парамагнетика в условиях контрастного усиления.
При злокачественных новообразованиях сосудисто-нервный пучок был вовлечен в процесс в 28 (47,5%) наблюдениях, периостит определялся в – 15 (26,3%), некроз узла и кровоизлияния – в 5 (8,5%), «скачущие» метастазы – в 4 (7%).
Для доброкачественных опухолей при нативной МРТ была характерна однотипность сигнальных характеристик и на Т1 ВИ SE, и Т2ВИ независимо от типа ИП. Это был гетерогенный сигнал либо преимущественно гипоинтесивный, либо гиперинтенсивный сигнал, как на Т1ВИ SE, так и на Т2ВИ независимо от типа ИП. В наших исследованиях подобная модель сигнала была определена в 21 (70,1%) наблюдений. При злокачественных поражениях такой тип перестройки сигнала не был отмечен ни в одном наблюдении.
При доброкачественных новообразованиях перифокальный отек и патологический перелом наблюдались лишь в 3,33% случаев, причем все эти симптомы выявлялись при литической форме ГКО, изначально обладающей высоким потенциалом озлокачествления.
В условиях контрастного усиления доброкачественные опухолевые узлы накапливали парамагнетик слабее. Так, они, в отличие от злокачественных, интенсивно копили парамагнетик только в половине наблюдений.
Неопухолевые процессы. В нашей работе рассмотрено 87 наблюдений неопухолевых поражений. В группу вошли пациенты, которые имели клинические или рентгенологические симптомы, похожие на опухоль. Однако при дальнейшем исследовании заключительный диагноз у этих больных оказался другим. Это были воспалительные процессы (27 больных – 31% наблюдений), в том числе остеомиелит различных локализаций и абсцессы мягких тканей (22 больных), туберкулезный коксит и спондилит (пятеро больных), дистрофические процессы – асептический некроз и остеоартроз (25 больных – 28,7% наблюдений), травма (21 больной – 24,1% наблюдений), костные кисты, фиброзные дисплазии и аномалии развития (в общей сложности 14 больных – 16,2% наблюдений). В этой группе контрастное усиление выполнено у 12 (13,8%) больных: у четверых с остеомиелитом различных локализаций, у одной с туберкулезным кокситом, у четверых с травматическими изменениями, у двоих с асептическим некрозом и у одной пациентки с костной кистой.
Воспалительные процессы – Остеомиелит и абсцессы мягких тканей. Основными проявлениями остеомиелита были отек костного мозга и мягких тканей, деструкции, секвестры, периоститы, абсцессы, свищи. Отек костного мозга выявлялся во всех наблюдениях. Зона отека на Т1ВИ SE проявлялась снижением интенсивности сигнала, а на Т2ВИ независимо от типа ИП и в ИП STIR – усилением, выявлялся также отек костного мозга и надкостницы. Полости деструкции при остеомиелите выявлены в 11 наблюдениях, секвестры – у девяти пациентов. Секвестры на Т1ВИ SE, Т2ВИ независимо от типа ИП и в ИП STIR имели преимущественно гипоинтенсивный сигнал. В последнем случае выявлялись даже самые мелкие из них.
Периостит по типу линейного, отслоенного обнаружился у пяти больных с остеомиелитом длинных костей. На Т1ВИ SE и Т2ВИ независимо от типа ИП измененная надкостница имела вид гипоинтенсивной полоски, окаймляющей наружные контуры пораженной кости.
Абсцессы в мягких тканях диагностированы у пяти пациентов. У двоих больных они были множественными. При нативном исследовании из-за выраженного отека мягких тканей абсцессы плохо дифференцировались, но в условиях контрастного усиления приобретали кольцевидную форму. Они ясно определялись в виде округлых инкапсулированных образований с четкими ровными контурами. Максимальный диаметр абсцессов составил 2,5 – 5,3 см. Даже при тесном соприкосновении его с сосудистым пучком никаких изменений в нем не выявлено.
При МРТ у двоих больных диагностированы свищи в виде каналов с ровными контурами, исходящих из костномозговой полости, пересекающих кортикальную кость, открывающихся в мягкие ткани. Сигнал свищей на Т1ВИ SE был гипоинтенсивным, а на Т2ВИ независимо от типа ИП – гиперинтенсивным.
У двоих пациентов с остеомиелитом процесс имел хроническое течение, изменения локализовались в крыльях подвздошных костей. При МРТ у этих больных определялась четко очерченная костная деструкция с гипоинтенсивным сигналом на Т1ВИ SE и Т2ВИ GE. Здесь же выявлялись перифокальный отек и выраженные периостальные напластования, делающие контуры кости неровными. При МРТ с парамагнетиком, препарат копился диффузно, по ходу периостальных напластований. В острой стадии остеомиелита контрастное усиление было выполнено у одного больного с поражением тазобедренного сустава. При этом удалось подтвердить воспалительный характер костной деструкции, выявить абсцессы, не определявшиеся при нативном исследовании, не только в полости сустава, но и в области забрюшинного пространства.
Туберкулезный коксит и спондилит. Больные с этой патологией находились в возрасте от 9 до 65 лет (средний возраст – 46,6 года). Мужчин было трое, женщин двое. Тазобедренный сустав был поражен у четверых больных, а шейный позвоночника – у одного. При нативной МРТ в спондилитической фазе туберкулезного поражения позвоночника определялось снижение высоты межпозвонкового диска с гетерогенной перестройкой сигнала с преобладанием гиперинтенсивного на Т2ВИ GE, контактная деструкция в двух смежных позвонках с усилением сигнала от них на Т2ВИ GE из-за отека костного мозга. В этой же фазе заболевания помимо костных изменений выявлялись и мягкотканные – паравертебральный и эпидуральный абсцессы. Абсцессы имели овальную форму, довольно четкие контуры и гомогенный сигнал, гипоинтенсивный на Т1ВИ SE и гиперинтенсивный Т2ВИ GE. При этом протяженность их была выраженной и достигала пяти двигательных сегментов. Кроме того, эпидуральный абсцесс сдавливал дуральный мешок и спинной мозг, обусловливая их деформацию.
МРТ-симптоматика туберкулезного коксита проявлялась сужением суставной щели, костными деструкциями, внутрисуставным выпотом, абсцессами, отеком суставной сумки и периартикулярных мягких тканей. Протяженность костных деструкций была различной, от небольших контактных и невидимых рентгенологически, до выраженных, захватывающих все костные составляющие сустава. При этом во всех случаях очаги деструкции на Т2ВИ GE имели гиперинтенсивный сигнал, на фоне которого выявлялись мелкие гипоинтенсивные включения, обусловленные губчатыми секвестрами. Кроме того, имелся реактивный отек костного мозга в головке, шейке бедра, вертлужной впадине, периартикулярных и мягких тканях. Он был значительно менее выраженным, чем при неспецифическом коксите. В условиях контрастного усиления, выполненного у одного больного, были получены более четкие изображения мелких внутрикостных полостей и абсцессов, было показано, что процесс ограничен только пределами тазобедренного сустава.
Таким образом, МРТ-синдром воспалительного поражения скелетно-мышечной системы характеризовался следующими признаками: отёком костной ткани и мягких тканей в виде гиперинтенсивного сигнала на Т2ВИ независимо от типа ИП или в ИП STIR – при острых формах процесса; остеосклерозом, как областью гипоинтенсивного сигнала на Т1ВИ и Т2ВИ – при хронических формах; костными деструкциями, секвестрами, линейными периоститами, абсцессами, свищами, выявленными при МРТ нативной или с контрастным усилением. В дифференциальной диагностике воспалительных процессов и опухолевых поражений решающее значение имеет контрастное усиление, когда при злокачественных поражениях наблюдается активное накопление парамагнетика, при этом выполняется либо целиком опухолевый узел, либо его строма; при воспалениях локализованного накопления парамагнетика не наблюдается, при абсцессе накопление контрастного вещества происходит в капсуле, придавая ему кольцевидную форму;
Дистрофические процессы – асептический некроз и остеоартроз. Группа пациентов с дистрофическими поражениями включала 25 пациентов с явлениями деформирующего артроза и асептического некроза. Поражения располагались на уровне тазобедренных суставов в 19 (76%) наблюдениях, в коленных – в шести (24%). Из них изменения, ограничивающиеся исключительно остеоартрозом, были выявлены у 14 пациентов, только асептическим некрозом – у 5 больных. Сочетание асептического некроза и деформирующего артроза было у шести больных. Основными МРТ проявлениями остеоартроза были: изменения суставного хряща: эрозии, уменьшение его ширины, размытость контуров, изменение однородного сигнала от него локально или диффузно негомогенный на Т1ВИ SE и Т2ВИ независимо от типа ИП; сужение суставной щели; изменения субхондральной кости: размытость контура субхондральной костной пластинки, субхондральный склероз или липодистрофия, субхондральные кисты; изменение контура суставных концов сочленяющихся костей: неровность, уплощение, наличие краевых остеофитов; синовииты и кисты в периартикулярных мягких тканях.
При асептическом некрозе во всех наблюдениях были поражены только тазобедренные суставы. При этом один сустав был вовлечен в процесс у четверых пациентов и оба у одного больного. Основными проявлениями асептического некроза были: участок ишемии с демаркационной полосой и отёк костного мозга. Это был самый ранний симптом аваскулярного некроза. Он проявлялся снижением сигнала на Т1ВИ SE и усилением сигнала на Т2ВИ независимо от типа ИП, ограничивался исключительно эпиметафизарной областью пораженной кости. Демаркационная полоса отделяла ишемизированный участок от здоровой кости. На T1ВИ SE она имела один контур и преимущественно гипоинтенсивный сигнал. На Т2ВИ независимо от типа ИП и на ВИ VE у нее было два контура – внутренний, прилежащий непосредственно к зоне ишемии, и наружный, граничащий с неизмененными участками спонгиозы. Сигнал от внешнего контура демаркационной полосы был гипоинтенсивный, а внутренний – гиперинтенсивный. Зона костного инфаркта, которая независимо от типа изображения и ИП имела сигнальные характеристики жёлтого костного мозга – гиперинтенсивный сигнал либо фиброзно-склеротических структур – изо-гипоинтенсивный сигнал. МРТ сигнал от зоны ишемии после введения парамагнетика никак не изменялся.
При сочетанной патологии – асептическом некрозе и остеоартрозе МРТ - складывалась из признаков остеоартроза и аваскулярного некроза.
Костные кисты у пяти больных располагались в проксимальных отделах бедра, в проксимальном метафизе большеберцовой кости – у одной и в дистальном эпифизе бедра – еще у одной больной. Во всех наблюдениях кисты были однокамерными. Размеры кист не превышали 6,0 см. Основными проявлениями простых однокамерных кист были: внутрикостное расположение; округлая или овоидная форма, гладкий и четкий контур. Сигнал был гомогенным: на Т1ВИ SE гипоинтенсивным, а на Т2ВИ GE гиперинтенсивным. В структуре кисты пристеночно выявлялись тонкие костные перегородки, имеющие гипоинтенсивный сигнал независимо от взвешенности изображения и импульсной последовательности. Кортикальный слой пораженной кости был истончен и вздут, симметрично и равномерно выбухал. Реакции надкостницы и изменений в окружающих тканях не было. Признаком закрытия полости кисты была трансформация ее сигнала из гипоинтенсивного на Т1ВИ SE и гиперинтенсивного на Т2ВИ GE в гипоинтенсивный на обоих типах изображения. В условиях контрастного усиления каких-либо изменений в сравнении с данными нативного исследования не выявлялось.
Фиброзная дисплазия диагностирована у троих больных. Изменения располагались в теле подвздошной кости в одном наблюдении, в другом – в кортикальном слое большеберцовой кости, в третьем – в проксимальном метафизе плечевой кости. Размеры очагов фиброзной дисплазии не превышали 5,0 см. Основными проявлениями ее были: овальная форма, четкие, гладкие или полициклические контуры, ограниченные гипоинтенсивным ободком на Т1ВИ SE и Т2ВИ GE, гипоинтенсивный сигнал на Т1ВИ SE и гиперинтенсивный на Т2ВИ независимо от типа ИП от образований диаметром до 2,5 см, при более крупных образованиях – однородный изоинтенсивный сигнал на Т1ВИ SE и гетерогенный преимущественно гиперинтенсивный на Т2ВИ GE. Наличие неглубокого остеосклероза в окружающей костной ткани, дающего на Т1ВИ SE и Т2ВИ GE гипоинтенсивный сигнал. Присутствие костных изменений в виде локального вздутия и истончения кортикального слоя при его целостности. Отсутствие реакции надкостницы. Отсутствие отека и других признаков реактивных изменений со стороны окружающих костных и мягких тканей.
Врожденные заболевания диагностированы у четверых пациентов, мужского и женского пола. Выявлены в одном наблюдении – косолапость, в одном – косорукость в сочетании с локальной дистальной физарной дисплазией локтевой кости, и в двух – “spina bifida”, в одном случае в сочетании с миеломенингорадикулоцеле, а в другом – с липомиеломенингоцеле.
Косолапость характеризовалась деформацией стопы, явлениями остеоартроза. В мышцах голени при этом отмечались изменения дистрофического характера. На серии МРТ мышцы имели грубоволокнистую структуру и неоднородный сигнал на Т1ВИ SE и Т2ВИ GE за счет замещения нормальных мышечных волокон фиброзными и жировыми прослойками.
Врожденная косорукость в сочетании с локальной дистальной физарной дисплазией проявлялась отклонением кисти в лучевую сторону. При МРТ отмечались ещё медиальный подвывих запястья, гипоплазия дистального эпифиза локтевой кости, ее укорочение. В дистальной трети лучевой кости и локтевой кости выявлялись участки фиброзной дисплазии. Дополнительно отмечались признаки остеоартроза: субхондральный склероз и краевые костные разрастания. Реактивных изменений надкостницы и мягких тканей не было.
“Spina bifida” при МРТ в сагиттальной и аксиальной проекциях визуализировалась как дефект костных дорзальных структур L4–S2, куда пролабировал дуральный мешок и миеломенингорадикулоцеле. Эти образования и формировали спинномозговую грыжу.
Липомиеломенингоцеле при МРТ визуализировалось как массивное образование с гиперинтенсивным сигналом независимо от типа изображения и ИП. Оно располагалось на уровне L3–L5, значительно деформировало дуральный мешок, который был к нему “припаян”. У этого же пациента на уровне L3–L5 имелась еще и “spina bifida”.
Травма костей и мягких тканей выявлялись у 21 больного. У 17 пациентов с костными травматическими изменениями при МРТ определялись: линия перелома, отек костной ткани по краям сочленяющихся отломков, ушиб кости, проявляющийся в виде локального отека костной ткани на уровне травмы. При застарелых переломах в условиях контрастного усиления отсутствовало накопление парамагнетика на уровне костного повреждения, на уровне костной мозоли. При этом она сохраняла однородный гипоинтенсивный сигнал.
У пяти больных были повреждены только мышцы или фиброзно-хрящевые структуры. Некостные травматические изменения при МРТ характеризовались определёнными признаками. Для повреждения мениска на Т2ВИ независимо от ИП был характерен гиперинтенсивный сигнал с наличием гипоинтенсивной полоски, переходящей за пределы его суставных поверхностей. Разрыв связки проявлялся нарушением ее целостности, наличием псевдомасс, появлением гиперинтенсивного сигнала на Т2 ВИ независимо от ИП на уровне повреждения. Организовавшаяся межмышечная гематома, как и оссифицирующаяся гематома, визуализировались при МРТ в виде плоско-
го образования неправильной формы с неоднородным гиперинтенсивным сигналом на Т1ВИ SE и Т2ВИ независимо от типа ИП и гипоинтенсивным контуром.
Таким образом, неопухолевые поражения при МРТ характеризовались определенными, но различными симптомокомплексами. В то же время, при опухолевых заболеваниях обнаруживались общие признаки. Например, при МРТ у всех пациентов с новообразованиями выявлялся прямой признак патологии – узел, а в случае выраженной агрессивности процесса еще и такие симптомы как: деструкция кости, реактивный отек ее и окружающих мягких тканей, вовлечение в процесс сосудисто-нервного пучка, «скачущие» метастазы. Наши исследования также продемонстрировали важную роль контрастного усиления в разграничении злокачественных новообразований и синдромосходных неопухолевых поражений опорно-двигательного аппарата. Результаты этого анализа представлены на диаграмме 2.
Диаграмма 2
Особенности накопления парамагнетика при злокачественных новообразованиях (n=15)
и синдромосходных неопухолевых (n=12) процессах.
Как показывает диаграмма 2, в условиях контрастного усиления накопление парамагнетика узлом опухоли или его стромой наблюдалось при всех типах злокачественных новообразований, при абсцессах копление парамагнетика отмечалось только по контуру образования, а при травме и других неопухолевых процессах накопления парамагнетика не выявлялось.
Таким образом, наши исследования продемонстрировали то, что в сравнении с другими лучевыми методами МРТ обладает большей эффективностью в первичной и дифференциальной диагностике опухолей опорно-двигательного аппарата. Результаты непараметрического анализа чувствительности, специфичности, индекса точности для основных методов лучевой диагностики новообразований опорно-двигательного аппарата представлены в таблице 3.
Таблица 3
Показатели чувствительности, специфичности, индекса точности для основных методов лучевой диагностики новообразований опорно-двигательного аппарата.
| Метод лучевой диагностики | n | Чувствительность | Специфичность | Индекс точности |
| Рентгенография | 181 | 87% | 82,1%, | 84,5%. |
| Нативная МРТ | 181 | 98,9%, | 97,6%, | 98,3%. |
| МРТ с контрастным усилением | 31 | 100% | 100% | 100% |
| РКТ | 12 | 83,3% | 87,5% | 85,7% |
| УЗИ | 6 | 100% | 40% | 50% |
Как видно из таблицы 3, особую диагностическую ценность имеет МРТ с контрастным усилением, которая позволяет не только достоверно идентифицировать опухолевое поражение, но исключить другие патологические состояния.
В заключение необходимо отметить, что МРТ можно рассматривать как метод выбора в диагностике патологии опорно-двигательного аппарата вообще и его опухолевых поражений в частности. Метод предоставляет серьезные ресурсы для своевременного выявления и достоверного разграничения опухолей и синдромосходных состояний скелетно-мышечной системы. Ту важную роль, которую играет магнитно-резонансная томография в развитии диагностики и лечения новообразований опорно-двигательного аппарата трудно переоценить.
ВЫВОДЫ
- МРТ является оптимальным методом выявления опухолевого узла вне зависимости от его локализации и тканевых характеристик. Чувствительность МРТ в определении опухолей опорно-двигательного аппарата составила 98,9%, специфичность – 97,6%, индекс точности – 98,3%.
- Универсальный диагностический протокол выявления опухолей опорно-двигательного аппарата при нативной МРТ должен включать ИП SE и GE для получения Т1-, - и Т2ВИ, с расположением срезов в трех стандартных плоскостях при адекватном поле обзора.
- В оценке добро- или злокачественности опухоли при нативной МРТ показателями степени агрессивности являются сигнальные характеристики: опухолевый узел преимущественно гипоинтенсивный на Т1ВИ SE и преимущественно гиперинтенсивный на Т2ВИ независимо от типа ИП является потенциально злокачественным; опухолевый узел преимущественно гипоинтенсивный на Т1ВИ SE и Т2ВИ независимо от типа ИП является потенциально доброкачественным.
- Показаниями к проведению МРТ с контрастным усилением являются: в дооперационном периоде – необходимость уточнения данных нативной МРТ; в постоперационном периоде – оценка эффективности результатов лечения, своевременное выявление рецидива или продолженного роста опухоли.
5. МРТ с контрастным усилением – оптимальная технология в определении хондросарком, выявляет характерное для этих новообразований дольчатое строение.
6. Применение контрастного усиления способствует дифференциальной диагностике опухолей и синдромосходных процессов неопухолевой природы: при злокачественных поражениях наблюдается активное накопление парамагнетика или во всем опухолевом узле, или в его строме; при абсцессе накопление контрастного вещества происходит только в капсуле; при застарелых переломах фиброзно-хрящевая ткань костной мозоли не накапливает парамагнетик.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
- При подозрении на опухолевое поражение опорно-двигательного аппарата МРТ может быть выполнена без предварительного рентгенологического исследования.
- Стандартная программа нативной МРТ должна включать Т1ВИ SE, ВИ SE, Т2ВИ SE или в ИП GE в трех плоскостях, с шириной поля обзора, позволяющей в полной мере оценить протяженность процесса и сориентироваться в уровне поражения.
- Включение в протокол исследования ИП STIR целесообразно при необходимости разграничения участков желтого костного мозга и мелких литических очажков, выявления небольших зон костномозгового и перифокального отека.
- Показаниями для проведения МРТ с контрастным усилением у пациентов с новообразованиями опорно-двигательного аппарата являются: нечеткие данные нативной МРТ о наличии новообразования; необходимость детализации топографо-анатомической картины; дифференциальная диагностика опухолевого поражения с другой патологией.
- В случае использования контрастного усиления, данные МРТ являются достаточными для выбора тактики лечения и его контроля: выявления продолженного роста или рецидива новообразования в постоперационном периоде; уточнения характера и распространенности постоперационных осложнений.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н., Гракова Л.С. и др. Фундаментальные науки – медицине (реалии, приоритеты, перспективы)/. – Красноярск.: Красноярский научный центр, СО РАН, 1998. – Глава 10. Физические основы и некоторые аспекты применения магнитно-резонансной томографии. – С. 171-191.
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н., Гракова Л.С. Диагностическая эффективность МР - томографии в определении туберкулезного спондилита // Материалы IX Международного симпозиума «Реконструкция гомеостаза» под. ред. проф. В.П.Нефедова. – Красноярск: Красноярский научный центр, СО РАН, 1998. – Т.1. – С. 88-90.
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н., Гракова Л.С. и др. Возможности МР-томографии в диагностике паравертебральных абсцессов при туберкулезном спондилите // Материалы IX Международного симпозиума «Реконструкция гомеостаза» под. ред. проф. В.П.Нефедова. – Красноярск: Красноярский научный центр, СО РАН, 1998. – Т.1. – С.90-93.
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н., Тяжельникова З. М. МР - томография в оценке семиотики туберкулезного спондилита на ранних стадиях его развития // Материалы IX Международного симпозиума «Реконструкция гомеостаза» под. ред. проф. В.П.Нефедова. - Красноярск: Красноярский научный центр, СО РАН, 1998. – Т.1. – С. 95-98.
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н., Гракова Л.С. Пути и методы дифференциальной диагностики заболеваний позвоночника по данным магнитно-резонансной томографии // Материалы IX Международного симпозиума «Реконструкция гомеостаза» под. ред. проф. В.П.Нефедова. - Красноярск: Красноярский научный центр, СО РАН, 1998. – Т.1.– С. 105-108.
- Гуничева Н.В., Гракова Л.С., Тяжельникова З. М. Особенности МР-картины красного костного мозга у пациентов различных возрастных групп // Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию краевого общества рентгенологов и радиологов. – Красноярск, 2000. – С. 46-47.
7. Гуничева Н.В., Шелепов С. Ю., Петросян В.В. и др. Возможности магнитно-резонансной томографии в оценке поражений красного костного мозга // Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию краевого общества рентгенологов и радиологов. – Красноярск, 2000. – С. 47-48.
- Гуничева Н.В., Гракова Л.С. Магнитно-резонансная томография в оценке костных поражений у гематологических больных // Актуальные вопросы здравоохранения и медицинской науки: Сборник научных трудов, Вып.2. - Красноярск, 2001.– С.64-67.
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н., Гракова Л.С. Магнитно-резонансная томография паравертебрального абсцесса при туберкулезном спондилите // Медицинская визуализация. – 2001, №3. – С. 104-107.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. и др. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике хондросаркомы // Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию Краевой клинической больницы «60 лет на службе охраны здоровья населения Красноярского края». – Красноярск, 2002. – С. 286-287.
- Гуничева Н.В., Гракова Л.С., Батухтин Е.Н. Магнитно-резонансная томография в диагностике патологии костного мозга // Сборник НИР «К 60-летию Красноярской государственной медицинской академии». – Красноярск, 2002. – С. 169-176.
- Гуничева Н.В., Гракова Л.С., Шелепов С.Ю. и др. Опыт применения парамагнетиков в дифференциальной диагностике заболеваний опорно-двигательного аппарата // Материалы второй региональной конференции «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике». – Томск, 2002. – С. 121-125.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. Магнитно-резонансная томография в дифференциальной диагностике заболеваний опорно-двигательного аппарата // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы лучевой диагностики, травматологии, ортопедии и смежных дисциплинах». – Курган, 2003. – С. 36-38.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Зайцев Н.А. и др. Возможности МРТ в дифференциальной диагностике заболеваний опорно-двигательного аппарата // Труды международной конференции в честь открытия лаборатории рентгеновской и компьютерной томографии НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН «Перспективные методы диагностики. Разработка и клиническое применение». - Томск, 2003. – С.35-36.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. К МРТ-семиотике остеогенных сарком // Материалы краевой научно-практической конференции, посвященной 20-летию кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии ФПК и ППС. - Красноярск, 2003. – С.73-74.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Зайцев Н.А. и др. К оптимизации протокола МРТ у больных с асептическим некрозом головки бедра // Материалы Невского радиологического форума, посвященного 300-летию Санкт-Петербурга «Из будущего в настоящее». – С-Пб., 2003. – С. 83-84.
- Гуничева Н.В., Шубкин В.Н., Гракова Л.С. и др. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике остеомиелита // Материалы третьей региональной конференции «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике». – Томск, 2004. – С. 264-268.
- Гуничева Н.В., Шубкин В.Н., Гракова Л.С. и др. Использование парамагнетиков в дифференциальной диагностике заболеваний костей и суставов // Материалы межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 35-летию кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ и 40-летию краевого научно- практического общества травматологов и ортопедов «Актуальные вопросы травматологии и ортопедии». – Красноярск, 2004. – С.147-151.
- Гуничева Н.В., Шубкин В.Н., Гракова Л.С. и др. Качественная оценка возможностей магнитно-резонансной томографии в диагностике остеомиелита // Материалы Всероссийского научного форума «Достижения и перспективы современной лучевой диагностики». – Москва: Центр международной торговли, 2004. – С.58-59.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Батухтин Е.Н. и др. Лучевая диагностика новообразований опорно-двигательного аппарата / Монография. – Красноярск, 2005. – 115 с.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. и др. Использование парамагнетиков в дифференциальной диагностике заболеваний костей и суставов // Первая краевая. – 2005.– № 23–. С. 16-18.
- Гуничева Н.В., Шубкин В.Н., Гракова Л.С. Способ диагностики озлокачествления хондром // Патент на изобретение РФ № 2275851 от 10 мая 2006 года.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. К МРТ семиотике вторичных хондросарком // Материалы Невского радиологического форума «Новые горизонты». – С-Пб., 2007. – С. 131-132.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. К МРТ семиотике хондром // Материалы Невского радиологического форума «Новые горизонты».– С-Пб., 2007. – С. 132.
- Гуничева Н.В., Шубкин В.Н., Ахадов Т.А. Магнитно-резонансная томография с контрастным усилением – метод дифференциальной диагностики новообразований костей и суставов // Материалы второй Всероссийской научно-практической конференции с международным участием под ред. А.В. Брюханова. – Барнаул, 2007. – С. 44-47.
- Гуничева Н.В., Батухтин Е.Н, Тяжельникова З.М. и др. Особенности метода компьютерной и магнитно-резонансной томографии в диагностике синдрома сакроилеита // Материалы региональной конференции, посвященной 80-летию кафедры лучевой диагностики ГОУ ДПО «НГИДУВ» Росздрава «От традиционной рентгенологии – к лучевой диагностике», под ред. И.Р. Кузиной – Новокузнецк: ГОУ ДПО «НГИДУВ» Росздрава, 2007. – С. 159-162.
- Гуничева Н.В., Шубкин В.Н., Ахадов Т. А., Пужицкий Л.Б., Кешишян Р.А. Магнитно-резонансная томография в диагностике сарком коленного сустава // Вестник рентгенологии и радиологии. – 2007. – № 5. – С.38-42.
- Гуничева Н. В., Ахадов Т.А., Шубкин В. Н., Пужицкий Л.Б., Кешишян Р.А. Магнитно-резонансная томография в изучении нормальной анатомии метаэпифизарных отделов конечностей у детей и подростков//Вопросы современной педиатрии. – 2007. – Т.6, №6.– С. 140-141.
- Гуничева Н. В., Ахадов Т. А., Шубкин В. Н., Пужицкий Л.Б., Кешишян Р.А. Магнитно-резонансная томография в диагностике остеогенной саркомы у подростков // Вопросы современной педиатрии. – 2008. – Т.7, №2 – С.146-147.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. Магнитно-резонансная томография в диагностике новообразований коленного сустава у подростков // Детская хирургия. – 2008. – № 2.– С.9-10.
- Гуничева Н.В, Шубкин В.Н., Ахадов Т.А. Магнитно-резонансная томография в дифференциальной диагностике клиновидных деформаций позвонков // Хирургия позвоночника. – 2008. – № 3. – С. 68-73.
- Гуничева Н.В., Ахадов Т.А., Шубкин В.Н. Возможности магнитно-резонансной томографии в разграничении злокачественных костных опухолей у пациентов старших возрастных групп // Медицинская визуализация. – 2008. – №5. – С. 120-130.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
МРТ – Магнитно-резонансная томография
РКТ – Рентгеновская компьютерная томография
УЗИ – Ультразвуковое исследование
Т1 – Время спин-решетчатой релаксации протонов
Т2 – Время спин-спиновой релаксации протонов
Т1ВИ – Т1-взвешенное изображение – изображение, контраст которого определяется в основном спин-решетчатым временем релаксации протонов.
Т2ВИ – Т2-взвешенное изображение – изображение, контраст которого определяется в основном спин-спиновым временем релаксации протонов.
ИП – Импульсная последовательность
GE – Gradient-echo- импульсная последовательность «градиентное эхо».
SE – Spin-echo – импульсная последовательность «спин-эхо».
VE – Variabl-eho – импульсная последовательность «вариабельное эхо».
STIR – последовательность инверсия-восстановление с коротким временем инверсии Т1.
Т1ВИ SE – Изображение, взвешенное по Т1, полученное с использованием импульсной последовательности «спин-эхо».
Т2ВИ GE – Изображение, взвешенное по Т2, полученное с использованием импульсной последовательности «градиентное эхо».
Т2ВИ VE - Изображение, взвешенное по Т2, полученное с использованием импульсной последовательности «вариабельное эхо»
