1.背景介绍;2.骨髓特异性MRI序列 ; 3.正常骨髓的演变(婴儿→成年);4.红骨髓逆转化; 5.骨髓信号异常定性原则(个人感觉诊断技术均兼顾) ;6.骨髓特异性序列应用时机;7. 局灶骨髓信号异常的重要临床场景; 8. 弥漫骨髓信号异常的重要临床场景;9.结论
Ahlawat S, Ghasemi A, Fayad LM. How I Do It: MRI of the Bone with Marrow-specific Sequences. Radiology. 2025 Sep;316(3):e242371. doi: 10.1148/radiol.242371. PMID: 40891979; PMCID: PMC12501630.
骨髓由红、黄两种成分构成:红骨髓造血活跃,血管丰富、细胞成分高;黄骨髓造血静止,主要由脂肪细胞组成。评估矿化骨骼的基础手段有X线和CT,但评估骨髓病变MRI更敏感, 红、黄骨髓的比例随年龄而变化,直接影响骨髓的MRI表现 ,骨髓是一个动态变化的器官系统,其 MRI表现随患者的生理状态及骨骼成熟度而表现各异,而且骨质疏松等代谢性疾病也可通过 改变骨髓脂肪含量而影响其整体表现 ;
1. 骨髓异常谱包括:红骨髓逆转化、骨髓替代/浸润性病变、骨髓水肿或充血性反应、骨髓缺血坏死以及骨髓衰竭等, 而利用“骨髓特异性”MRI序列可对其进一步定性 ,亦是本文主旨( 评估成人和儿童在常规MRI中发现的骨髓信号改变 )
任何非T1WI序列上疑似的骨髓异常,都应首先回到T1WI进行复核;如不行则进一步选择骨髓特异性序列(包括化学位移成像和DWI)
1.首先包括T1WI_fs/fse;T1快速回波应用最广泛( 肿瘤与正常骨髓之间提供高对比度,并具备最佳的固有信噪比 );
2.纯脂肪的T1/T1WI_Dixon:Dixon技术优势( 水-脂肪分离精确、脂肪抑制失败率低、可量化脂肪分数、提高信噪比 );
化学位移成像 40岁男性患者( 局灶性红骨髓逆转化 ) B.C 同-反相位化学位移成像示病灶信号丢失>25%,提示内含微观脂肪; 化学位移成像证实病灶含微观脂肪,排除骨髓替代性病变 ;
DWI序列( 高b值,800sec/mm² ) 右骨盆局灶高信号( 虚线箭头 )更加显著,提示局灶性骨髓被替代,符合恶性病变;
正常骨髓的演变
A. 婴儿期 骨髓几乎全为造血性红骨髓( 因红细胞生成需求高 ), 脊柱方面 ,5岁以内儿童椎体骨髓信号与椎间盘相近,1岁以内甚至低于椎间盘, ( 但1岁以上需要高度警惕该低信号可掩盖肿瘤浸润 ) ;
B. 生后第1年起 呈对称性、向心性推进,二次骨化中心一出现即呈典型脂肪信号(黄骨髓,白色箭头)[ 脂肪化自骨骺开始 ], 骨盆及双侧股骨近端干骺端、骨干内仍可见残留造血红骨髓(*) ;
3.到成年的早期(25岁左右),骨髓分布即达到成人模式, 红骨髓的分布随年龄而变化,二次骨化中心在影像上一旦可见,6个月后其内通常已无红骨髓存在;
C.在附肢骨,儿童残留红骨髓呈火焰状分布于近端股骨(白色箭头)、肱骨干骺端;足后部、中足及腕部则呈点彩状,被称为“高转换”现象( 与骨重建活跃、生物力学改变或红骨髓增生有关 );
D. 其他残留部位包括紧邻软骨下骨的关节下骨骺、长骨骨内膜区( 成人肩关节 紧邻软骨下骨板的关节下骨骺内可见红骨髓,白色箭头 );
6. 儿童椎体脂肪化先发生于中央(基底静脉丛周围),随后向周边扩展,因此终板下常残留红骨髓,此分布模式有助于正确辨别儿科脊柱骨髓信号;
红骨髓逆转化
1.与红→黄转化一样,逆转化也遵循可预见的“反向”顺序,其范围可反映应激因素的严重程度, T1WI 中央若出现与皮下脂肪等信号的高信号灶,周围绕以低信号红骨髓,即所谓“靶征”( 有助于与肿瘤鉴别 );成人逆转化顺序与儿童转化顺序相反( 最后逆转部位为骨骺,最早出现为头下骺,上图B ); 成人T1WI上一旦骨骺信号异常,应警惕骨髓被替代或浸润的可能( 此时可用骨髓特异性序列进一步明确,例如CSI );
讨论如何把局灶或弥漫的骨髓信号异常最终确诊为“替代性”还是“浸润性”病变的临床难题与对策(第一步一律回到T1WI进行评估)
1.若 T1WI发现可疑局灶低信号 ,可通过形态(边界模糊vs清晰)和解剖位置与局灶红骨髓鉴别, 仍不确定时,加做CSI (无脂肪信号即支持替代可大幅提高诊断信心),
隐匿性腺癌转移灶 C、D 化学位移成像:同-反相位未见信号下降;反相位病灶边缘出现“蚀刻”伪影,提示脂肪-水界面——为微小骨髓替代灶的有用征象;
2.常规需要结合 X 线/CT及压脂T2WI、STIR、增强T1WI寻找恶性征象:灶周水肿、骨膜反应、软组织侵犯; 但部分 恶性替代灶可仅表现为T1WI局灶低信号而无上述侵袭征 ;此时 可用DWI-ADC进一步鉴别,良性病灶扩散程度通常低于恶性 ;
3.骨髓反应性改变(如创伤、应力反应)因局部充血而在液体敏感序列(脂肪抑制T2WI、STIR)及增强T1WI上呈现“水肿样”高信号( 图A、B ),多数情况下可明确诊断, 若遇疑难病例,可用定量阈值的CSI(如Dixon)— 反应性病灶信号下降幅度与红骨髓相似 ; 液体敏感序列上充血性骨髓“水肿样”改变最显著,其形态特征有助于确认骨折并排除骨髓替代性病变[ A.可 见细线影(虚线箭头)提示无移位骨折; B. 距舟关节积液及周围软组织水肿,进一步支持骨折诊断 ];
1. 瘤周骨髓信号改 ——在T1WI及液体敏感序列上,骨髓替代性病灶边缘常因炎症而出现信号异常; 加做CSI同-反 相位图像能更清晰地勾勒病灶边缘, 在瘤周广泛骨髓水肿且T1WI呈低信号的情况下,仍可准确评估肿瘤范围 ;
17岁女性(骶骨尤文氏肉瘤化疗中) A. 骶骨冠状T1WI:巨大病灶(*)与背景红骨髓(箭头)信号相近,难以分界; B、C 同-反相位CSI: 红骨髓在反相位信号丢失,肿瘤无丢失,因而瘤-髓边界( 虚线箭头 )清晰可见;E. 延迟期:骨盆及近端股骨弥漫延迟强化(箭头),提示红骨髓可强化,但仅见于延迟期,早期动脉期不强化;
2. 骨折周围骨髓信号(病理还是良性) :椎体压缩性骨折MRI 良性特征 (背景骨髓脂肪化,黄骨髓为主;视野内其他陈旧良性压缩椎体; S TIR 上“液体裂隙”征:线状高信号;后缘轮廓为局灶后突;无早期动脉强化 ); 病理骨折MRI特征 ( 伴 椎旁或硬膜外软组织肿块;异 常信号延伸至椎弓根及后柱;亦 有明确局灶/弥漫骨髓替代灶; 后缘轮廓为 弥漫后凸;早期动脉强化 )
18岁女性( 运动三联征患者, 左侧骶骨应力骨折伴周围边界清晰的信号异常 ) C、D. 化学位移成像:同-反相位信号下降65%,正式微观脂肪,无骨髓替代 ;E.两个月后复查 原异常区完全消失(箭头),确认为应力骨折愈合;
弥漫性骨髓异常 A. T1WI:左侧髂骨及骶骨呈弥漫融合性低信号,与邻近骨骼肌等信号;B、C.同-反相位CSI对比: 反相位无明显信号下降,提示缺乏微观脂肪,证实为弥漫性、完全性骨髓替代 ;
51岁男性(IgG κ型多发性骨髓瘤,弥漫骨髓信号异常) 本例说明:当恶性细胞浸润程度极轻、脂肪骨髓混杂时,骨髓特异性序列(CSI、DWI)可出现假阴性;影像学需结合分布特点及临床病理综合判断 A. 胸腰段矢状 T1WI:弥漫、边界不清的低信号(与椎间盘等或略低); B、C.同-反相位,D.DWI,E.ADC图均未见明显异常 ;F . 骨盆冠状 T1WI:双侧股骨骺内亦见弥漫、边界不清信号异常,呈“异常分布”,提示可疑;
48岁女性(多发性骨髓瘤)A. 弥漫骨髓信号高于椎间盘,呈“盐-胡椒”微结节样外观,散在<5mm高信号点;B.STIR和C. T1WI均可见同性质微结节(箭头);
32岁男性(恶病质)A. 骨盆冠状T1WI: 骨髓呈弥漫融合性低信号,与邻近骨骼肌等信号 ;B. 骨髓弥漫高信号, 皮下脂肪极少,呈现类似脂肪抑制失败的假象, 符合骨髓浆液性萎缩;
1.儿科骨髓信号( 儿童生理性红骨髓丰富,与恶性浸润不易区分 ): C SI-Dixon 测得的骨髓 脂肪分数被提出作为识别弥漫恶性病变的潜在指标 ;DWI-ADC价值有限:对局灶性红骨髓( DWI仍可良好评估 );
2. 成人骨髓信号不均( 临床常见,无已知恶性肿瘤背景时需鉴别 ): 骨质疏松-T1WI可呈不均匀高信号,T2WI异质性不一,通常不会被误认为骨髓替代; 成人弥漫性heterogeneous骨髓信号难以确定是否为红骨髓,应进一步临床检查,以排除轻度骨髓浸润;
3. 融合性脂肪骨髓信号: MRI表现( 各序列均呈纯脂肪高信号,T1WI 明显高信号,通常不会与替代/浸润混淆 )注意 : 随治疗进展,可再出现造血岛并融合,易被误认为弥漫替代;此时结合T1WI + CSI即可鉴别 融合性脂肪骨髓信号 ;
4. T1WI弥漫融合性低信号( 神经性厌食、恶病质或体重骤降 ):骨髓脂肪增多,骨髓浆液性萎缩( T1WI弥漫性低信号;STIR/压脂 T2WI 弥漫高信号,易误为脂肪抑制失败伪影 ); 鉴别要点 :增强T1WI(无强化), 分 布:浸润/逆转化多居轴骨中央,SABM 好发于四肢远端 ;
对性质不明的骨髓异常,应采用“骨髓特异性MRI方案”: T1WI;定量化学位移成像(CSI);DWI+ADC图 ; 增强扫描在骨髓病变评估中作用有限 ;
参考文献
Ahlawat S, Ghasemi A, Fayad LM. How I Do It: MRI of the Bone with Marrow-specific Sequences. Radiology. 2025 Sep;316(3):e242371. doi: 10.1148/radiol.242371. PMID: 40891979; PMCID: PMC12501630.