浅论骨髓异常增生综合症MRI研究的现状与展望

　　骨髓增生异常综合征（myelody plastic Syndromes，MDS）是一组起源于造血干细胞，  以血细胞病态造血、高风险向急性白血病转化为特征的难治性血细胞质、量异常的异质性疾病。其表现特征是：长期的进行性难治性血细胞减少；高风险向急性髓性白血病转化；  由于难治性血细胞质、量异常导致成分血输注依赖性。现新的WHO分型将MDS归为髓系造血系统恶性肿瘤［１］。

　　临床上MDS以贫血为主，如乏力、疲倦。约60％的MDS患者有中性粒细胞减少，由于同时存在中性粒细胞功能低下，使得MDS患者容易发生感染，约有20％的MDS患者死于感染。40—60％的MDS患者有血小板减少，并随着疾病进展可出现进行性血小板减少。MDS是一种老年性疾病，约80％的患者年龄大于60岁，男、女均可发病。法、英、美（FAB）协作组1976年正式命名为MDS，1982年根据MDS患者外周血、骨髓中的原始细胞比例、形态学改变及单核细胞数量，将MDS分为5型：1、难治性贫血（RA）。2、伴有环行铁粒幼细胞增多的难治性贫血（RARS）。3、原始细胞增多的难治性贫血（RAEB）。4、慢性粒细胞—单核细胞白血病（CMML）。5、转化型原始细胞增多的难治性贫血（RAEB-T）。但最近，WHO提出了新的MDS分型标准，保留了FAB的RA、RAS、RAEB，将CMML归为MDS／MPD（骨髓增值性疾病），RAEB-t归为急性髓性白血病（AML）；并且将RA或RAS中伴有2系或3系增生异常者单独列为难治性细胞减少伴多系异常（refra ctory cytopenia With multili neagedysplasia，RCMD），将伴有5q-的RA单独列为5q-综合证；还新增加了MDS未能分类（u-MDS）。WHO的分型以广泛应用于临床。但MDS的病因在于病态造血所致骨髓的异常增生，临床确诊仍依赖于骨髓穿刺检查或骨髓活检［１］。并根据血细胞减少和相应的症状，  以及骨髓中的二系以上的病态造血、细胞遗传学异常、病理学改变、体外造血组细胞集落培养的结果，MDS的诊断不难确立。应该注意的是，虽然病态造血是MDS的特征，但有病态造血不等就是MDS。  目前，MDS诊断尚无“金标准”，MDS是一个除外性诊断。关于MDS的影像学研究，  由于原有的X线及CT等检查手段均不能很好反映MDS骨髓的改变，故国内外有关研究的文献报道均不多，但最近二十几年来，随着NRI的出现并日益普遍地应用于临床，由于MRI能敏感地反映骨髓及其病变，可对骨髓的生理、解剖异常作出判断，尤其对骨髓病变导致的骨髓化学成分异常极其敏感。因此，MRI可无创地在宏观上全面显示骨髓病变的范围及其表现类型，为临床提供极有价值的信息［2］。1989年国外开始出现有关MDS的MRI表现的报道，但经medline光盘及PUB检索，至今相关的国外文献仅有8篇，每篇报道的例数均小于16例，至今有关MDS的MRI表现的国内文献报道经CBM光盘检索，结果尚为空白。

　　骨髓增生异常‘综合征的诊断传统上是通过盲目地骨穿或活检所得原始细胞百分比来评价，尽管该方法特异性高，但创伤性大，病人痛苦大，且仅能反映局部的骨髓细胞百分比情况。无法估计全身骨髓中的病变范围及进展程度。与其它影像学方法不同，  能直接显示骨髓及其病变，并且有极好的软组织对比、  良好的解剖结构显示及任意多平面成像功能。骨髓中异常MRI信号的分布可为MDS患者提供其可能发展为急性髓性白血病的重要信息。因此，MRI已被公认为对MDS患者骨髓研究的很好办法。

　　1 正常骨髓的解剖与生理基础

　　骨髓是人体最大的器官之一，成年男性重约3000g，女性约2600g。正常骨髓封闭骨髓腔内，呈海绵状或胶冻状，分为红骨髓和黄骨髓。红骨髓以造血组织为主，含丰富树枝状静脉窦系统，其中水占40％，脂肪占40％，蛋白质等占20％；黄骨髓以脂肪组织为主，其内只有稀少的毛细管状薄壁小静脉，其中水占15％，脂肪占80％，蛋白质等占5%［3—5］。

　　红骨髓的分布和成分与年龄、性别及解剖部位是相关的。红、黄骨髓的转变是动态生理变化过程，胎儿期几乎均为红骨髓，  出生后骨的红骨髓逐渐被黄骨髓生理性代替，转换也具有一定的规律性，中轴骨红骨髓内的脂肪比例逐渐增高。这种红骨髓分布和成份的基本变化与年龄相关，婴儿出生后不久就开始了这种骨髓的生理转变过程，首先主要发生在四肢骨的近端。红骨髓转变在干骺端中心部血管向四周扩散。对婴儿到成人红骨髓分布与相关病理对照的MRI研究，表明所有骨化的骨骼都因为有红骨髓而呈低信号。1岁前高信号脂肪髓表现在四肢骨和颅骨。骨骺一旦骨化，其内就出现脂肪髓。骨化中心出现后骨骺信号强度持续6个月保持中或低信号强度，应考虑为骨骺发育异常。MRI显示1—10岁儿童中黄骨髓占据四肢长骨的干骺区和颅骨的大部分髓腔。大体标本则示仍有红骨髓存在。10—20岁时MRI示股骨和肱骨干骺端尚残留红骨髓，四肢骨内大部分为黄骨髓。在发育晚期，大体解剖示股骨和肱骨远端仍存在红骨髓，但在T1WI上显示不明显。颅骨大部分为脂肪充填，尤其在额骨和枕骨，而且在该节段时，脂肪组织亦包绕椎体静脉。25岁时，骨髓分布达到成年标准。红骨髓仅存在于中轴骨、胸骨、肋骨和股骨与肱骨近端。成人骨髓转换程度极低，35岁男性红骨髓开始自股骨近端消失，而女性则在55岁时股骨近端大部分骨髓为红骨髓。类似的年龄和性别差异变化同样出现在肱骨近端骨骺和干骺端。生育期女性，  由于月经周期的刺激，骨髓转换比较缓慢。  了解体内骨髓的转换过程、模式及特点，有助于正确判断骨髓MRI信号是否正常［3—5］。

　　在MDS病理状态下，  因为骨髓出现病态及无效造血，骨髓增生极度活跃，大量黄骨髓可转换为红骨髓参与造血。称之为“骨髓逆转换”。逆转换多先发生于骨膜下方的黄骨髓区，多由中轴骨向四肢骨进展。在长骨，先由肱、股骨近侧干骺端出现，之后向远侧干骺端及骨干进展［3—5］。

　　2 MDS骨髓疾病MR成像技术

　　2.1 自旋回波（spinecho，SE）序列［4—6］；SE（FSE）序列为目前骨髓疾病最常用、最基本序列之一，骨髓主要由脂肪和富含水分的造血细胞所构成，其信号对比主要由脂肪的短T1和中长T2施豫时间决定。而多数骨髓病变及其引起的水肿均富含水分，具有明显长T1、长T2时间，在T１WI与脂肪高信号可产生良好对比。因此，T1WI成为诊断MDS基本成像序列，其常用参数：TR为300—600ms，TE为10 25ms。在T２Wl上，由于含水病变与骨髓内脂肪施豫时间差别较小，造成对比度下降，不能充分显示病变，  限制了其在MDS检查中的应用，与脂肪抑制技术联合应用可克服此缺点。T２WI常用参数：TR为2000—4000ms，TE为80-1 00ms。

　　梯度回波（gradient echo GRE）序列：  因具有数据采集率高、信噪比好及扫描时间短等优点而被广泛使用，但在MDS疾病诊断中却有其不足。由于骨小梁常造成明显的磁敏感伪影，尤其在骨髓与骨小梁交界部会出现明显的短T２，效应，有可能遮盖细小病变。另外，GRE序列对运动几磁场均匀性高度敏感，容易产生伪影。  因此，GRE序列在骨髓成像中的应用价值尚有待进一步研究［3、4、7］。

　　2.2 短时间反转恢复（Short time inversion recovery，STIR）：为90°脉冲前先给1个180°翻转脉冲，在脂肪无效点时再给予90°脉冲，可100％抑制脂肪信号，利于发现细小的骨髓病变。STIR是目前骨髓检查最敏感、最常用的方法之一，常用参数：TR：为2000—4000ms，反转时间T１，为160-170ms，TE为20-40ms，TE：愈长，T２：效果愈明显。但STIR序列有明显的噪声及强烈的对比，解剖细节显示较差，需用SE Ｔ１WI对照，以补充其不足［３，５，８，９］。

　　化学位移（chemical shift）成像：SE序列显示的是骨髓内同相位水与脂肪信号的总和，但不能分别直接显示脂肪与水的相对百分比含量。化学位移成像利于组织中脂肪和水质子共振的差异，将脂肪与水彼此分开，选择性地抑制了骨髓脂肪，从而突出了水成分，能够增强骨髓病变的检出率［4—6］。

　　脂肪抑制技术：由于骨髓中含有较多的脂肪成分，为更好的显示病变，脂肪抑制技术尤为重要。常用技术包括：STIR、化学位移脂肪成像和预饱和脂肪抑制技术。后者可与SE和GRE序列配合使用，尤其与FSET２WI配合使用，更利于显示骨髓病变，其敏感性与STIR相似，同时又能保持较信噪比及解剖结构的显示［6，9］。本技术可选择性地抑制脂肪信号，而不影响其他组织信号。但技术易受场均匀性及局部磁敏感效应的影响。

　　2.3 磁共振波谱分析 （  mangnetic  resonance spectroscopy，MRS）：是检测体内化学成分唯一的无创性手段，可精确测定很小单位体积内水和脂肪的含量，并分别测定其T１，和T2，施豫时间的测定，对含量较低的水和脂肪的敏感性优于化学位移成像。骨髓病变MRS目前应用较少，Schick［１０］等曾用HMRS评价白血病骨髓变化，认为可通过测定脂肪与水的比率及含量，  以及Ｔ１T２施豫时间的测定，快速判断其治疗效果。

　　骨髓MRI定量分析［4，7，14］：主要用于测量MDS骨髓Ｔ１和T：施豫时间，MDS急性期或转白期T2，植明显增高。尽管缺乏特异性，但作为MRI研究的一项补充，具有重要的临床意义。

　　2.4 MRI增强扫描：  已广泛应用于骨髓疾病的诊断，对MDS骨髓浸润性病变尚未常规应用，其价值仍需进一步研究［6］。Baur及Saifuddin［15，16］等研究显示，正常骨髓Ｔ１WI增强扫描时骨髓增强幅度变异较大（平均10％—20％），且有随着年龄增长逐渐下降的趋势，而病变骨髓多有明显强化。但由于有骨髓内脂肪高信号的影响，有可能遮盖病变，因此需要增强前的T１WI对照，或使用脂肪抑制T１WI。  

　　3 MDS骨髓浸润病变的基本MRI表现

　　3.1 MDS患者骨髓MRI表现：骨髓肿瘤细胞浸润病灶与正常骨髓有明显不同，SET１WI序列为等、偏低信号，但信号强度高于肌肉；STIR序列呈明显高信号，信号强度高于肌肉；  STIR序列呈明显高信号，信号高于肌肉，形态可为结节状、斑片状或均匀一致。两侧股骨成对称性改变。

　　    3.2 部分转化为AML患者的骨髓MRI表现：两侧股骨呈对称性改变，可为结节状、斑片状或均匀一致长Ｔ１、长T２信号改变。

　　3.3 放疗后骨髓改变：照射后骨髓造血成分减少或消失，由脂肪组织取代所致。早期以骨髓水肿、出血、窦样间隙破坏为主，之后坏死的骨髓组织被脂肪、纤维组织取代并局灶性骨髓再生。MRI可清楚显示其变化过程。放疗后2周，骨髓变化轻微，SE序列有时不能显示其异常，STIR上可出现高信号，反映了骨髓水肿及坏死；3周后T１WI上出现了不均匀高信号，反映了骨髓成分被脂肪组织的不均匀取代。6周后，骨髓组织大部或完全被脂肪组织取代，T１WI上表现为弥漫均质高信号［18，19］。

　　3.4 化疗后骨髓改变：  以骨髓水肿、窦样间隙破坏和末期的纤维变性为主。MDS在化疗前，在Ｔ１WI上其骨髓一般呈中、低信号，T２WI上尽管信号不一，但以信号强度增高最常见。化疗后缓解，  由于骨髓内肿瘤细胞浸润减少及脂肪成分增加，病变部位骨髓T１WI上信号增高。痊愈期骨髓内脂肪成分明显减少，在缓解期T1WI呈高信号骨髓区，痊愈期可在表现为斑点或弥漫状低信号区。施豫时间定量分析，也可用于评价病变地区性缓解和痊愈。化疗前病变骨髓T1值明显延长，缓解期T1值减低或达到正常范围，痊愈期n值与缓解期相比再次延长［１9，20］。

　　3.5 骨髓MRI检查优势、限度及展望

　　3.5.1 近十年来，对骨髓弥漫性浸润病变的MRI研究越来越多，并且已成为当前最佳的影像学方法，其优势主要表现在：

　　3.5.1.1 病变检出敏感性高：由于骨髓及其成分的特殊性，在骨髓内脂肪背景的衬托下，MRI

　　可在X线平片、CT发现骨质破坏之前，早期检出骨髓内的弥漫性浸润性病变；

　　3.5.1.2 定位、定量准确：MRI具有多平面、多方向成像的特点，适于对MDS骨髓弥漫性浸润病变进行大范围、多部位筛选及定位、定量诊断；

　　3.5.1.3 无创伤、无辐射；适于对病人进行治疗前、后的动态随访观察；

　　3.5.1.4 动态定量研究：动态T１施豫时间测定，对病变治疗后的反应、疗效评价及检测复发，具有较高价值；

　　3.5.1.5 骨髓移植观察：MRI可全面观察骨髓移植后不同阶段造血细胞再生及病变复发情况，为其他方法所无法代替。  

　　3.5.2 尽管骨髓MRI具有明确的优势，但与其他所有影像学检查一样，也存在有一定的局限性和不足：

　　3.5.2.1 病变信号缺乏特异性：尽管对病变检出具有极高的敏感性，但由于其主要根据骨髓中脂肪与水的比例异常来反映病变的范围和程度，不能反映骨髓病变的细胞类型。因此，对骨髓弥漫性病变不能作定性诊断；

　　3.5.2.2 不能直接反映病变的严重程度；骨髓内病变MRI信号异常的基础主要是骨髓内化学成分的异常，其中脂肪与水的比例异常起重要作用，而病变的严重程度主要依赖与细胞学检查。  目前的研究显示：  骨髓幼稚细胞的数量之间并没有明确的相关性。

　　随着MRI技术的逐步完善和发展，定量MRI、弥散成像、灌注成像、化学位移成像、波谱分析及影像与病理对照研究的深化，将更广泛地应用到骨髓疾病地检查中，相信MRI能够对MDS骨髓病变进行定性诊断及对病变程度进行精确分级。