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                  全身彌散加權成像在多發骨髓瘤中的應用進展

                  | 作者: | 閱讀 1459 次 | 2017年06月19日 05:20 | 字體 [大] [小]

                  多發骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一種以骨髓漿細胞單克隆性增生為特征的惡性腫瘤,是第二大血液系統惡性腫瘤,約占血液系統惡性腫瘤的10%~15%,占所有惡性腫瘤的1%。MM的治療方案包括化療、放療、造血干細胞移植、藥物(沙利度胺、蛋白酶體抑制劑等)以及手術治療等。隨著有效的治療方法相繼出現,MM的中位生存期從3年提高至5年。
                  正常漿細胞演變至惡性漿細胞終末階段是_個多級轉換的過程,單克隆免疫球蛋白血癥(monoclonal gammopathy of undetermined significance,MGUS)和冒煙型骨髓瘤(smoldering multiple myeloma,SMM)具有骨髓瘤的遺傳學特征,是MM的前期病變階段。當MGUS和SMM出現終末器官損害時即發展為MM。MGUS每年進展為MM的發生率約為1%,而SMM進展為MM的概率逐年降低,診斷初期的5年內為10%,第2個5年內降至3%,之后的10年內僅以1%的速度進展。
                  雖然血清學、骨髓穿刺及骨髓活檢是診斷MM必不可少的檢查方法,但影像學依然在MM的早期診斷、分期、鑒別診斷、疾病監測及療效評估方面有至關重要的作用。目前常見應用于MM的影像學方法有傳統X線平片、CT(低劑量CT)、MRI、骨掃描、PET/CT以及近幾年發展迅速的全身擴散加權成像(whole body diffusion weighted imaging,WB-DWI)。本文對WB-DWI在MM中的應用進展進行綜述。
                  1.影像學方法比較
                  X線平片一直被用于骨髓疾病的篩查,但其敏感度和特異度均較低,超過30%~50%的骨小梁消失才表現為X線異常,CT和MRI已用來早期檢測骨髓瘤骨質破壞。近年來,低劑量CT的廣泛應用可能會取代全身X線檢查。骨髓瘤細胞分泌破骨細胞激活因子引起溶骨性骨質破壞,而骨掃描成像原理通常與成骨細胞活性及血流量相關,對溶骨性病變的敏感性并不高。
                  常規MRI對于骨髓病變的檢出敏感度高于CT,FDGPET/CT靈敏度及特異度均低于常規MRI,但對顱骨及肋骨病變檢出的靈敏度均較低。另外,PET/CT成像費用昂貴且有輻射,而MM患者需反復定期復查,因此PET/CT并不能廣泛應用于MM患者。目前,WB-DWI以其高對比度、高敏感度、可重復性好等優點已成為骨髓病變的主要影像學檢查方法,在骨髓病變的診斷和療效評估方面有—定優勢。
                  2.WB-DWI概述
                  DWI可直觀顯示并測量水分子的隨機運動(布朗運動),通過檢測生物組織體內細胞間隙水分子的擴散運動,可間接反映特定組織細胞水平構成的狀況。病理過程通常會改變細胞內/外間隙容積比,或改變水分子在細胞內外運動的物理特性和細胞膜結構,從而影響水分子的擴散,如腫瘤組織細胞密集程度高,細胞內/外間隙容積比升高,水分子擴散受限,在DWI圖表現為高信號,ADC圖表現為低信號。
                  2004年,Takahara等首次提出背景信號抑制全身擴散成像技術(diffusion weighted whole body imaging with background body signal suppression,DWIBS),該技術采用短時反轉恢復(short T Iinversion recovery,STIR)序列及EPI序列,抑制組織背景信號(如肝臟、肌肉、脂肪等),在自由呼吸狀態下連續掃描,經后處理后獲得三維圖像。自由呼吸狀態下的WB-DWI使全身大范圍成像成為可能,STIR序列可更充分地將背景組織的信號抑制,從而便于觀察病灶并避免假陽性的出現。WB-DWI具有快速、高對比度、高敏感度、可量化等優點,使其在病灶檢出、疾病定性、療效評估等方面均有用廣泛的臨床應用。
                  3.正常骨髓及不同時期MM的WB-DWI表現及ADC值變化
                  由于骨髓獨特的結構組成,骨髓信號強度與相應ADC值的變化應單獨考慮。Nonomura等研究提出,骨髓組織ADC值與細胞密集程度不呈負相關,正常骨髓和骨髓病變的DWI信號及ADC值的改變受多種因素影響,包括骨髓內脂肪含量、細胞密集程度、間質含水量的改變等。
                  3.1紅骨髓與黃骨髓
                  正常骨髓分為紅骨髓和黃骨髓,正常紅骨髓WB-DWI信號強度及ADC值均較黃骨髓高,黃骨髓內含大量的脂肪細胞,質子密度較低,可能是導致黃骨髓DWI呈較低信號的原因,而黃骨髓的ADC值較低可能與其細胞外基質少、脂肪本身疏水的特性及其血流灌注較低(與紅骨髓相比)有關。而紅骨髓主要由造血組織及血竇構成,其中水占40%~60%,其內細胞密集程度及含水量均較高,故紅骨髓在高b值圖像上信號較高,其內脂肪含量較低及高的含水量可能是紅骨髓ADC值高于黃骨髓的原因。
                  3.2MGUS、SMM與MM
                  MGUS與SMM患者病灶在常規MRI及WB-DWI上表現為正常骨髓信號,在高b值圖像上表現為低信號,ADC值也較低,可能與此階段骨髓內脂肪含量仍較高及含水量較低有關,間質水分子擴散明顯受限,而當骨髓浸潤加重導致骨髓內脂肪細胞減少時,常規MRI及WB-DWI上均可以檢測到信號變化。
                  與其他軟組織腫瘤相對于周圍正常組織通常表現為彌散受限不同,骨髓瘤與正常黃骨髓對比,表現為彌散增加。骨髓瘤浸潤在高b值圖像上表現為高信號,而ADC值與正常黃骨髓相比也較高,可能與此階段骨髓瘤細胞逐漸密集、骨髓內脂肪細胞逐漸減少和骨小梁破壞后組織含水量增加有關。當所有脂肪細胞被骨髓瘤細胞取代而消失時,骨髓瘤細胞密集度的增加將造成ADC值下降(與骨髓外軟組織腫瘤表現相同)。
                  3.3MM治療后
                  MM治療(化療或放療)后的早期,由于骨髓細胞死亡及血管充血導致骨髓內出現水腫、出血、壞死,導致高b值圖像呈高信號(T2穿透效應的影響)和ADC值升高;治療幾周后,由于發生黃骨髓轉換,信號強度及ADC值均降低。MM復發指治療后已恢復正常的骨髓中又出現一個或多個病灶,或治療后已縮小的病灶或已經穩定的病灶出現進展;MM復發與新發病變相似,在高b值圖像上信號強度及ADC值均增高。
                  4.WB-DWI在MM的臨床應用
                  4.1病灶檢出
                  正常與病變骨髓在WB-DWI圖像上有良好的對比度,與常規脂肪抑制STIR序列和MRI增強圖像相比病變顯示率更高。有研究報道MM患者骨髓浸潤的ADC值與正常對照組比較差異有統計學意義(P<0.05),敏感度及特異度分別為90%和93%。而Bredella等研究發現FDGPET檢出骨髓瘤浸潤的敏感度和特異度僅85%和92%。雖然WB-DWI是最敏感的骨髓成像技術之一,但其特異度還存在爭議,Lecouvet等研究發現WB-DWI在骨轉移疾病中有較高的特異度(98%~100%)但由于在臨床對所有病灶進行活檢不可行,無統一參考標準,故針對診斷骨髓瘤特異度的前瞻性研究較少。常規MRI檢出顱骨與肋骨的病灶較為困難,Giles等研究發現WB-DWI與X線平片相比,肋骨病灶檢出的敏感度高,但顱骨病灶檢出敏感度低,可能由于顱骨骨髓較少,且受到鄰近腦組織DWI高信號的遮蔽所致。
                  4.2疾病監測和療效評估
                  WB-DWI可直觀顯示全身骨骼局灶性和彌漫性骨髓浸潤,使其在監測疾病進展及療效評估方面具有優勢。對于局灶性病變,易評估病灶大小及數目的改變,對于彌漫性骨髓浸潤病變,治療有效時,DWI信號可有明顯變化。此外,ADC值可定量評估全身骨髓病變程度。近年來,半自動骨骼分割技術已應用于WB-DWI,可應用直方圖對患者骨髓病變進行定量評估。Giles等應用這項技術對患者骨髓病變的治療反應進行量化評估,結果顯示其重復性好,變異系數為2.8%;5%治療有效患者的平均ADC值增加,在所有治療無效的患者中ADC值降低(P均<0.02);以ADC值增加3.3%判斷治療療效的敏感度為90%,特異度為100%;視覺評估的敏感度為86%,特異度為95%;2名觀察者評估治療后改變有較好的一致性。
                  相反,Hillengass等研究治療后隨訪患者發現病灶的ADC值降低,分析原因可能為不同研究在治療后測量ADC值的時間不同所致。Mes-siou等研究提示早期治療隨訪病灶ADC值增加,可能由于漿細胞溶解破裂,導致的細胞外間隙增寬所致,但后期隨訪測量中ADC值會降低,則可能由于黃骨髓的再生。骨髓DWI信號受生長因子如粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor,G-CSF)的影響,目前是評估療效時的難題。G-CSF用于治療化療后并發癥(如中性粒細胞減少),可導致WB-DWI圖像信號強度增加,出現疾病惡化的假象,可能與G-CSF引起良性紅骨髓轉換使骨髓細胞結構改變及水分增加有關。骨髓信號強度的改變會在第一次使用G-CSF后的2周內出現,但給予額外劑量是否會進一步改變信號強度,或停止治療該改變是否會消失,還有待進一步研究。因此,目前難以鑒別新發骨髓浸潤和由G-CSF引起的良性紅骨髓轉換。因此WB-DWI在分析療效時應注意避免GCSF的影響。
                  綜上所述,WB-DWI具有高敏感度、可重復性好、可定性和定量分析等優點,已成為骨髓病變的主要影像學檢查方法,在MM病灶檢出、疾病監測、療效評估等方面具有廣闊的應用前景。
                  來源:中國醫學影像技術2016年第32卷第10期
                   徐州錦昊電子科技有限公司自2010年成立以來,一直專注于動態心電圖(Holter)的研發和制造。經過多年的努力耕耘,錦昊已成為中國最具競爭力的動態心電圖專業制造商以及國家級高新技術企業。更多了解可咨詢電話:0516-87799771 87870266

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