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.
背景介绍
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
骨髓特异性MRI序列
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);

放射科技师MR扫描时应该怎么更好的使用骨髓特异性序列(摘录自Radiology共识)
骨髓信号异常定性原则

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)

    骨髓特异性序列应用时机
    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];
    局灶骨髓信号异常的重要临床场景
    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;STIR 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;
    弥漫骨髓信号异常的重要临床场景

    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):CSI-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),布:浸润/逆转化多居轴骨中央,SABM 好发于四肢远端

    结论

    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.