Imaging von Spinal Metastasierung …

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Imaging von Spinal Metastasierung ...

Neuroradiologie-Abteilung, Abteilung für Radiologie, Medizinische Fakultät, Universität von Utah, 1A71 SOM, 50 N. Medical Drive, Salt Lake City, UT 84132, USA

Empfangene 2. Januar 2011; 20. August 2011 angenommen

Akademische Herausgeber: Alessandro Gasbarrini

Copyright © 2011 Lubdha M. Shah und Karen L. Salzman. Dies ist ein Open-Access-Artikel unter der Lizenz Creative Commons. die es erlaubt die uneingeschränkte Nutzung, Verbreitung und Vervielfältigung in jedem Medium, sofern die ursprüngliche Arbeit richtig zitiert wird.

Abstrakt

Metastasen an der Wirbelsäule können die Knochen, Epiduralraum Leptomeningen, und das Rückenmark umfassen. Die Wirbelsäule ist die dritthäufigste Ort für metastasierte Erkrankung, im Anschluss an die Lunge und der Leber. Etwa 60&# X2013; 70&# X25; von Patienten mit systemischem Krebs wird Wirbelsäulenmetastasen haben. Materialien / Verfahren. Dies ist eine Überprüfung der bildgebenden Verfahren und typischen Abbildungs ​​Auftritte von spinalen Metastasen. Schlussfolgerungen. Das Bewusstsein für die verschiedenen Manifestationen von spinalen Metastasen ist wichtig, da die Wirbelsäule die häufigste Lokalisation von knöchernen Metastasen ist. Bildgebende Verfahren haben kostenlosen Rollen bei der Beurteilung von spinalen Metastasen. Beste CT abgrenzt knöchernen Integrität, während MRT besser bei der Beurteilung Weichgewebe Beteiligung ist. Physiologische Eigenschaften, insbesondere bei den behandelten Krankheit, kann mit anderen Bildgebungsverfahren wie die FDG-PET und fortgeschrittenen MRT-Sequenzen ausgewertet werden. Imaging spielt eine grundlegende Rolle bei der nicht nur die Diagnose, sondern auch die Behandlungsplanung von spinalen Metastasen.

1. Einleitung

Metastasen an der Wirbelsäule können die Knochen, Epiduralraum Leptomeningen, und das Rückenmark umfassen. Die Wirbelsäule ist die dritthäufigste Ort für metastasierte Erkrankung, im Anschluss an die Lunge und die Leber [1] und die häufigste Knochen Website [2]. Etwa 60&# X2013; 70&# X25; von Patienten mit systemischem Krebs wird Wirbelsäulenmetastasen haben. Zum Glück nur 10&# X25; dieser Patienten symptomatisch sind. Die Häufigkeit, mit der Wirbelsäulenmetastasen festgestellt werden, variiert beträchtlich mit der Art des Primärtumor. Gemeinsame Tumoren mit einer hohen Rate von Knochenmetastasen sind Tumoren der Brust (72&# X25;), Prostata (84&# X25;), Schilddrüse (50&# X25;), Lunge (31&# X25;), Niere (37&# X25;) und Pankreas (33&# X25;). Zusammen machen diese für mehr als 80&# X25; von primären Tumoren in Patienten mit Metastasen präsentiert [3. 4]. Die extradural Läsionen machen bis zu 95&# X25; von Wirbelsäulenverletzungen und kann in reiner epidural Läsionen und die aus dem Wirbel Ursprung teilen sich zu dem Epiduralraum und anschließend auf dem Duralsack auftreffende [5]. Die Brustwirbelsäule ist am häufigsten betroffen. Intradurale extramedullary und Mark Aussaat von systemischen Krebs ist ungewöhnlich, für 5 Buchhaltung&# X2013; 6&# X25; und 0,5&# X2013; 1&# X25; von Wirbelsäulenmetastasen sind. Im Allgemeinen ist die Prognose für die Patienten, die mit Knochenmetastasen schlecht [6].

2. Imaging-Techniken und Pitfalls

2.1. Radiographie

Radiographien sind eine ubiquitäre Modalität für die Bewertung der Rücken- oder Nackenschmerzen in der Einstellung von Trauma oder bei der Auswertung von degenerativen Veränderungen. Jedoch erfordern Röntgenstrahlen a 1&# X2009; cm Durchmesser Masse und 50&# X25; Knochenmineralverlust für den Nachweis bei Minimum. Bis zu 40&# X25; von Läsionen wird durch Röntgenstrahlen, präsentiert falsch-negative Ergebnisse [7] (Abbildung 1) nicht identifiziert werden. Radiographie kann eine grobe Einschätzung des Risikos von pathologischen Fraktur sein, was gesagt wird, hoch zu sein, wenn 50&# X25; der Hirnrinde durch Tumor zerstört wird [6]. Epidurale Läsionen können Knochen Erosion entlang der hinteren Wirbelkörperrand oder Stielen demonstrieren. In seltenen Fällen kann Metastasen scalloping des angrenzenden Knochens führen.

Abbildung 1: (A) Seitliche Röntgenaufnahme ist schlecht an den L3-Wirbelkörper metastatischen Läsion abgrenzen, die mit einem feinen sklerotischen Rand (gelber Pfeil) als ein schwaches lucency erscheint. (B) Diese Läsion besser auf die sagittale T1-gewichteten MRT als schlecht definierten Hypodensität (roter Pfeil) im L3 Mark gesehen.

2.2. Nuklearmedizin

Die Nuklearmedizin Knochen-Scans (Knochen-Szintigraphie) wurden für das Screening für Knochenmetastasen die Standard-Anfangsbildgebungsverfahren gewesen. Tracer reichert sich in der reaktiven neuen Knochen, der in Reaktion auf die Läsion (Figur 2) gebildet wird. Die Menge der Anhäufung ist auf das Niveau des Blutflusses empfindlich. Obwohl die meisten metastatischen Läsionen sind &# X201C; heiß,&# X201D; Läsionen, die Kälte durch die vollständige Abwesenheit von reaktiven Knochen oder schlechte Durchblutung sind, können in besonders aggressiven Metastasen auftreten. Diffuse Akkumulation des Tracers im gesamten Skelett (Super-Scan) kann in disseminierter Skeletterkrankung gelegentlich auftreten, an den falschen Eindruck eines normalen Scan führt. Dies ist am häufigsten mit Prostatakarzinom. Falsch-negative Studien sind am häufigsten mit multiplem Myelom (bis zu 25&# X25; der Fälle), Leukämie und anaplastische Karzinome. Single-Photon-Emissions-Computertomographie (SPECT) Scannen. SPECT-Bildgebung hat sich verbessert sowohl die Empfindlichkeit und die Spezifität des Knochen Scanning [8], vor allem bei größeren Läsionen und kortikalen Beteiligung. Da Tracer Ansammlung an jedem Skelettstelle mit einer erhöhten Rate des Knochenumsatzes auftreten kann, kann Radionuklidaufnahme unspezifisch sein und Trauma, Infektionen, Arthropathie oder Osteopenie nicht benutzt begleiten. Bei einem Patienten mit einem bekannten Primärtumor, ein Scan schlägt mehrere Läsionen stark zeigt Metastasen. Allerdings sind nur 50&# X25; solitärer Brennpunkte darstellen Metastasen, auch bei Patienten mit Krebs [6]. Positive Scans sollte vorübergehenden Radiographien wegen dieser Mangel an Spezifität korreliert werden.

Figur 2: Vordere und hintere Szintigramm planaren Bilder zeigen mehrere Brennpunkte der erhöhten Radionuklidaufnahme, nicht nur in der Brust- und Lendenwirbelsäule, sondern auch in den Rippen und Sacrum (gelbe Pfeile).

[18 F] Fluor-2-desoxy-d-glucose Positronen-Emissions-Tomographie (FDG-PET) erhöht den Glukosestoffwechsel von neoplastischen Zellen detektieren im Knochenmark verschachtelt, ist es eine empfindliche Methode zur Beurteilung von Knochen und Knochenmarkmetastasen macht. [18 F] -FDG PET allein und [18 F] registriert -FDG PET mit CT eine gemeldete Empfindlichkeit von 74 haben&# X25; und 98&# X25 ;, die jeweils bei der Erfassung von Wirbelsäulenmetastasen [9]. [18 F] -FDG PET ist angeblich empfindlicher als Knochen-Szintigraphie bei Patienten mit Lungenkrebs und Lymphom und wurde früh Beteiligung des Knochenmarks zu erkennen, bevor kortikalen Veränderungen gezeigt, durch Knochenszintigraphie gesehen werden konnte [10. 11]. [18 F] -FDG PET ist empfindlicher für den Nachweis von osteolytischen Metastasen als von osteoblastischen Metastasen [12]. Schmitz et al. gezeigt, dass [18 F] -FDG PET Lage zwischen osteoporotischen und maligne Wirbelkörperkompressionsfrakturen bei Patienten mit [18 F] -FDG-avid Tumoren [13] zu unterscheiden ist.

2.3. Computertomographie

Die Computertomographie (CT) kann eine knöcherne metastatischen Läsion bis zu 6 Monate früher als ein Röntgen [7] erkennen. CT gibt hervorragende knöcherne Abgrenzung und ermöglicht die Erfassung von Kortikalisdestruktion (Abbildung 3). Eine epidurale Masse kann als amorphe Weichgewebe präsentieren die Duralschlauches oder das Füllen der Neuroforamen (Abbildung 4) zu verschieben.

Figur 3: Sagittal CT Reformation in Knochen Algorithmus stellt eine kortikale Bruch in der posterioren Cortex des L3-Wirbelkörper (gelber Pfeil) aufgrund eines metastatischen Fokus.

Abbildung 4: Axial-CT in Weichgewebe-Algorithmus zeigt leicht dichtem Fliessweichgewebe im ventrolateralen Epiduralraum Füllen der linken Neuroforamen (gelber Pfeil) und verursacht Masseneffekt auf der Duralschlauches.

Obwohl 16/64-Reihe-MDCT ausgezeichnete Bildqualität bietet und eine hohe räumliche Auflösung bei der Beurteilung der knöchernen Strukturen kann metastatischen Läsionen ohne signifikante Knochenzerstörung fehlen. Buhmann et al. die diagnostische Genauigkeit der MRT gefunden (98,7&# X25;) als signifikant überlegen zu 16/64-Zeilen-MDCT (88,8&# X25;) zum Nachweis von Knochenmetastasen [14]. Empfindlichkeit signifikant niedriger war für MDCT (66,2&# X25;) als für MRI (98,5&# X25;)

Die Spezifität war nicht signifikant verschieden für beide Verfahren (MDCT: 99,3&# X25 ;; MRI: 98,9&# X25;). Ein Nachteil der CT ist das Beamen Verhärtung Artefakt, das die angrenzenden Weichteile und Knochen verschleiert. Ein weiterer Nachteil ist, dass CT Kortikalisdestruktion schwierig sein kann, zu erkennen, wenn Osteoporose oder degenerative Veränderungen auftreten [15]. Schließlich gibt es ein inhärentes damit verbundene Risiko der Strahlenbelastung aus dem CT.

2.4. CT Myelografie

CT-Myelographie ist eine hilfreiche Technik bei Patienten, die eine MRT nicht eingehen kann (zum Beispiel Patienten mit Schrittmachern, extreme Klaustrophobie). Es ermöglicht Beurteilung der Knochenintegrität sowie die Duralsack Inhalt und hat den zusätzlichen Vorteil der CSF Abtastung an gleichzeitig ermöglicht, wie der Diagnosetest durchgeführt wird. Weichgewebecharakterisierung wird besser mit der MRT durchgeführt. CT-Myelographie kann Metastasen als verdickte Nervenwurzeln zeigen, subarachnoid Massen und / oder Verstopfung des Subarachnoidalraum.

2.5. Magnetic Resonance Imaging

Im Gegensatz zu CT, die knöcherne Anomalien erkennt, insbesondere Kortikalisdestruktion, Magnetresonanz (MRT) können frühe Knochenmark Ablagerungen (Abbildung 5) zu erkennen. Studien haben gezeigt, dass der MR-Bildgebung einen signifikanten Einfluss auf Spinaltumor Auswertung hat [16]. Spezifische relevante diagnostische Informationen, die von der MR-Bildgebung der Wirbelsäule entnommen werden kann, umfasst die Diagnose von Metastasen, die Charakterisierung des Ausmaßes der Beteiligung und die Diagnose einer zugehörigen Markkompression. Sowohl knöcherne Beteiligung und neurale Kompression von epidurale Tumor nachweisbar sind durch MR-Bildgebung. MRI ist die einzige Bildgebungstechnik, die eine direkte Visualisierung des Knochenmarks und seiner Komponenten mit hoher räumlicher Auflösung ermöglicht. Die Kombination aus Nativ-T1-gewichteten Spin-Echo- und Stir-Sequenzen zum Nachweis von Knochenmark-Anomalien am nützlichsten erwiesen und sind in der Lage von bösartigen Veränderungen des Knochenmarks gutartig zu unterscheiden. Wegen seiner Empfindlichkeit gegenüber Knochenmark-Anomalien kann MRI dienen Biopsie von Bereichen abnormer Signalintensität zu führen [17].

Abbildung 5: Sagittal T1-gewichteten MR-Bild (a) der Brustwirbelsäule zeigt diffuse Mark Hypodensität, die auf die Scheiben leicht hypointens relativ ist. Angesichts der diffuse Markbefalls, kann es schwierig sein, diese marrow Abnormalität zu erkennen. Gadolinium-verstärkten T1-gewichteten MR-Bild (b) zeigt mehrere heterogen anreichernden Läsionen (gelbe Pfeile). Die STIR MR-Bild (c) zeigt abnorm Signal in den hinteren Elemente erhöht und die Wirbelkörper. Eine Kompressionsfraktur ist in der oberen Brustwirbelsäule (roter Pfeil) gesehen.

2.6. MR-Sequenzen

Normale Mark enthält Fett und Wasser (gelb Mark 80&# X25; Fett, aber auch 15&# X25; Wasser und rotes Mark 40&# X25; Fett und 40&# X25; Wasser). In infiltrative Erkrankungen, verschwindet Fett in einer diffusen, verbreitet oder einsamen Weg. Sequenzen Unterschiede zwischen Fett und Wasser Signal zeigen, sind somit nützlich.

2.7. T1-gewichteten Spin-Echo (SE) Sequenzen

Fett hat eine kürzere Signal als Wasser und das höchste Signal. Somit enthält Fettmark 80&# X25; Fett weist ein hohes Signal und jede fokale Läsionen zu erkennen, ein niedrigeres Signal ist einfach zeigen. Dies erklärt, warum diese Sequenz sehr nützlich ist und in der Regel die erste verwendet. Hämatopoetische Mark, mit Wasser, sondern auch Fett, ist hypointensen zu Fett, aber hyperintensen zu normalen Muskeln. Bei 1,5&# X2009; T, ein Marksignal, das an die Muskeln und Scheiben in der Wirbelsäule hypointensen ist abnormal mit einer Genauigkeit von 94&# X25; und 98&# X25 ;, jeweils [18]. Die Studie wurde von Zhao et al. eine höhere diagnostische Genauigkeit Signalintensität des Muskels mit (89 zeigte&# X25;) im Vergleich Scheibe (78&# X25;) bei 3&# X2009; T Feldstärke [19]. Der Ersatz des Knochenmarks erscheint immer hypointensen im Vergleich zu normalen Mark auf T1-gewichteten Bildern [17. 20]; jedoch ist diese Hypodensität unspezifisch. Extensive Austausch des vertebralen Knochenmark kann zunächst den Eindruck einer normalen Untersuchung (Figur 5) erstellen.

2.8. T2w

Konventionelle Spin-Echo (SE) und schnelle Spin-Echo-T2-Sequenzen wurden die gleiche Anzahl von Läsionen [21] wobei letztere eine sehr viel schneller Abfolge zu erfassen, gezeigt. Auf T2-gewichteten Bildern sind metastatischen Läsionen in der Regel viel heller als Knochenmark, die aufgrund ihrer hohen Wassergehalt. Metastasen oft (aber nicht konsequent) einen Rand der hellen T2-Signal um sie herum (ein Halozeichen) [22] (Abbildung 6). Der Halo-Zeichen und diffuse Signal hyperintenser wurden gezeigt, dass ein starker Indikator für metastasierten Erkrankung (Sensitivität zu sein, 75&# X25 ;; Spezifität, 99,5&# X25;). Das Bullauge Zeichen (Fokus der hohe Signalintensität in der Mitte einer knöchernen Läsion) ist ein spezifischer Indikator für die normalen hämatopoetischen Mark (Empfindlichkeit, 95&# X25 ;; Spezifität, 99,5&# X25;) [22].

Abbildung 6: Sagittal T2-gewichteten MR-Bild zeigt die &# X201C; Halozeichen&# X201D; mit hypointenses metastatischen Läsion und einer umgebenden hyperintensen Felge im L3 Wirbelkörper (gelber Pfeil).

Dagegen wird in der Regel in Standardtumordarstellung verabreicht, wie es für die Identifizierung von intramedullären und intradural extramedullären Abnormalitäten und extradural Läsionen (insbesondere in den epiduralen Raum) ermöglicht es, die Kompression des Rückenmarks führen kann und zu verändern Behandlung [23] (Abbildung 7). Jedoch auf T1-gewichteten Sequenzen, die Verbesserung Metastasen mit normalem Knochenmark werden isointense kann und verdeckt werden. Sequenzen, die die Signalstärke von normalen Fettknochenmark ermöglichen eine eindeutige Identifizierung der Verbesserung der Metastasenherde [24] unterdrücken. T1 nach Kontrast mit Fettsättigung kann die Erkennbarkeit der Verbesserung der Markerkrankungen erhöhen, indem der Hintergrund hell Fettmark Signal zu unterdrücken.

Abbildung 7: Sagittal T1-gewichteten MR-Bild (a) zeigt eine hypointensen expansile Läsion die C4 und C5 Wirbelkörper mit der Erweiterung in den ventralen Epiduralraum (gelber Pfeil) beteiligt sind. Die Läsion erhöht homogen auf Kontrastmittel T1-gewichteten MR (b); jedoch ist der Grad der normalen Markverbesserung ähnlich derjenigen des metastatischen Läsion myeloma.

2.9. Fat Unterdrückungstechniken

Ein 180-Inversionsimpuls wird zunächst für kurze Tau Inversion-Recovery (STIR) Sequenzen [25] verwendet. Die Inversionszeit wird so gewählt, um das Signal von Fett zu löschen. Diese Sequenz kann auf jedem MR-Einheit erhalten werden, aber es ist leider zeitaufwendig und nur eine begrenzte Anzahl von Scheiben erfasst werden. Dies kann durch Verwendung schnell STIR Sequenzen überwunden werden.

Obwohl die Auffälligkeit von Läsionen auf Fett-Sättigung T2-gewichteten und umrühren Bilder ähnlich ist, hat der frühere Sequenz mehrere praktische Vorteile, einschließlich des Erwerbs von mehr Scheiben pro Zeiteinheit und eine verbesserte Gewebespezifität [25]. Die Kombination von T1-gewichteten und entweder Fettsättigung T2-gewichtete Bilder oder STIR ist für die Bewertung der Knochenmarkläsionen hochwirksam. Auf Fettunterdrückung, T1-gewichteten Aufnahmen zeigen Metastasen gemischt zu hohe Signalintensität, während nichtneoplastische Läsionen geringer Signalintensität haben [26]. Fettsättigungstechniken sind besonders empfindlich gegen Suszeptibilität Artefakt aus spinal Hardware.

2.10. Diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI)

DWI wertet die gewebespezifischen molekularen Diffusion von Protonen. In Geweben mit hohen Zelldichten (Neubildungen) kann eine verminderte ADC aufgrund eingeschränkter Diffusion zu erwarten nach einer übertriebenen Menge von intra- und interzellulären Membranen (das heißt Diffusionsbarrieren). Die Nützlichkeit von DWI auf Differenzierung benigner von metastatischem Wirbelsäulenläsionen ist umstritten in der Literatur. Eine Studie DWI mit fanden alle gutartige Wirbelkörperkompressionsfrakturen von Hypo- zu angrenzenden normalen Wirbelkörper und pathologische Kompressionsfrakturen zu isointens waren hyperintensen zu normalen Wirbelkörper [20]. Jedoch Castillo et al. zeigen in ihrer Serie von 15 Patienten, die DWI der Wirbelsäule keinen Vorteil bei der Erkennung und Charakterisierung von vertebralen Metastasen zeigten im Vergleich mit Nativ-T1-gewichteten Bildgebung, wurde aber überlegen T2-gewichteten Bildgebung [27] betrachtet. Andere haben gezeigt, dass eher als qualitative Beurteilung, die quantitative Auswertung des ADC in Wirbelkörper kann aus gutartigen Wirbelgewebe [28] ein objektives und vergleichbare Parameter zur Differenzierung von malignen sein.

Leider kann MRI oft nicht unter den Veränderungen zu unterscheiden, die auf die Behandlung zurückzuführen sind, Bruch und Tumor. Hanna et al. verglichen MRI-Scans mit histologischen Proben bei 21 Standorten, von denen 7 Tumor enthalten und von denen 14 nicht. Für alle Tumor positive Websites wurden Anomalien auf MRT-Untersuchungen aufgedeckt. Jedoch für die Seiten frei zu sein von Tumor gezeigt, gab es eine signifikante Rate falsch-positiver, vermutlich weil Tumor nicht von den Auswirkungen der Behandlung unterschieden werden konnte [29]. DWI-Sequenzen können zeigen verminderte Signalintensität von Metastasen des Wirbelmark mit erfolgreichen Behandlung [30].

2.11. Ganzkörper-MRT

Ganzkörper-MRT stellt eine neue Alternative zur schrittweisen multimodalen Konzept für den Nachweis von Metastasen, multiplem Myelom und Lymphom des Knochens mit hoher diagnostischer Genauigkeit [24]. Die Einführung einer Rollplattform auf einem Tisch herkömmlichen MRT-Untersuchung angebracht erleichtert ganzen Körper MR-Bildgebung und&# X2014; mit der Verwendung von schnellen Gradienten-Echo, T1-gewichteten, und Stir-Bildgebungsverfahren&# X2014; ermöglicht Ganzkörper-Bildgebung innerhalb weniger als einer Stunde. Mit der Entwicklung von parallelen Bildgebungstechniken in Kombination mit der globalen Matrix-Spulen-Konzepte ist Akquisitionszeit ohne Kompromisse bei der räumlichen Auflösung wesentlich reduziert, so dass die Umsetzung komplexer und flexibler Untersuchungsprotokolle.

3. Pathologie

Knochenzerstörung, sekundäre Metastasen, wird durch die Aktivierung von Osteoklasten verursacht und nicht durch die direkte Zerstörung von Knochen durch Tumorzellen. Mundy und Yoneda vorgeschlagen, dass Zellen aus dem primären Standort wandern oder durch den Prozess der Neovaskularisation heften sich an der Basalmembran der Gefäßwand und proteolytische Enzyme produzieren, die die Basalmembran [31] unterbrechen. Die Tumorzellen wandern dann zu einer entfernten Stelle hämatogen zur Basalmembran der Gefäßwand befestigen unter Verwendung proteolytischer Enzyme (Integrine / Cadherine). Nach Unterbrechung der Rezeptorstelle Basalmembran, wandern sie in die Substanz des distalen Wirtsgewebe. Die Herstellung der chemotaktische Faktoren, sowie RANK-Ligand, stimulieren diese Zellen die Aktivität der Osteoklasten Knochenresorption zu erzeugen. Ein Feedback-Beziehung, wie dieser in Myelomzellen produziert Fortsetzung Osteoklasten Stimulation für die Knochenresorption und Tumorzellwachstum. Das kontinuierliche Wachstum und das Überleben der metastatischen Zellen zerstört schrittweise spongiösen und kortikalen Knochen an der entfernten Knochen Ort.

Primärtumoren, die typischerweise lytischen Wirbelsäulenmetastasen haben, sind Brust, Lunge, Niere, Schilddrüse, oropharyngeal, Melanom, Neben und Gebärmutter. Brust- und Lungenkrebs kann auch gemischte lytische und sklerotischen Läsionen zeigen, die mit ovarian zu sehen sind, Hoden- und Zervixkarzinome (Abbildung 8). Lytic Läsionen beinhalten die posterioren Cortex fast immer mit der Zerstörung des posterioren Cortex und Stiel. Wenn die Scheiben heller als Knochen auf T1-gewichteten MR erscheinen, wird in Bezug auf für diffuse Markinfiltration. Lytic Läsionen typischerweise diffuse Erweiterung aufweisen. Progressive Sklerose eines lytischen Fokus zeigt im Allgemeinen eine positive Antwort. Allerdings, wenn es anhaltend niedrige T1-Signal in Mark nach der Therapie ist, kann dies entweder aktive Tumor oder Fibrose zeigen. Funktionelle Techniken wie DWI und in Phase / Phase entgegengesetzt werden als potentielle MR-Sequenzen für solche diagnostischen Dilemmata untersucht [32].

Abbildung 8: Sagittal CT Reformation (a) zeigt mehrere lytische und Blasten metastasierendem Brustkrebs Läsionen im Bereich der Brustwirbelsäule mit einer Kompressionsfraktur in der oberen Brustwirbelsäule (gelber Pfeil). Sagittal T1-gewichteten Bild (b) zeigt mehrere hypointensen Läsionen, von denen viele auf der Kontrastmittel T1-gewichteten MR (c) zu verbessern. Die STIR (d) zeigt beide hyperintensen (lytische) und hypointensen (Blasten) Läsionen. Eine milde Verbesserung epidurale Komponente komprimiert den Duralsack (rote Pfeile).

Prostata, Blase, Nasopharynx, Medulloblastom, Neuroblastom, und bronchiale Karzinoid Vorwahlen haben häufig blastic erscheinende Wirbelsäulenmetastasen. Die Bereiche Sklerose kann in Erscheinung knotige oder gesprenkelt sein. Gelegentlich kann es sein, diffuse Bereiche erhöhter Dichte auf Röntgenaufnahmen und CT mit entsprechenden Hypointensität auf allen MR-Sequenzen (Abbildung 9). Blastic Metastasen neigen dazu, den posterioren Cortex und beinhalten den Stiel zu zerstören. Es ist wichtig, für eine zugeordnete paraspinalen oder epidural Komponente zu bewerten. Tumor kann in die vordere Epiduralraum verteilt mit der meningovertebral Band zu schonen, was die &# X201C; drapierte Vorhang Zeichen.&# X201D; Das Verstärkungsmuster variabel ist, abhängig von dem Grad der Sklerose. Fat-Unterdrückung erhöht die Erkennbarkeit Läsionen zu verbessern. Es kann schwierig sein, die therapeutische Reaktion von sklerotischen Läsionen zu bewerten als die Tumorprogression mit osteolytischen Umwandlung ähnlich erscheint Fading, das in gutem Ansprechen zu sehen ist.

Abbildung 9: Sagittal CT Neubildung der Lendenwirbelsäule (a) zeigt eine große sklerotischen Läsion fast vollständig die L5 Wirbelkörper beteiligt sind. Sagittal T1-gewichteten (b) und T2-gewichteten (c) Bilder zeigen abnormales Signal hypointensen Mark nicht nur in der L5 Wirbelkörper, sondern auch die L4 Wirbelkörper zu blastic metastatischen Läsionen entspricht.

Hematogeneous Ausbreitung von Metastasen ist weit häufiger als lymphatische Ausbreitung oder direkte Invasion. Die venöse Route, insbesondere Batson des paravertebralen Plexus scheint wichtiger als die arterielle Weg zu sein. Die Verteilung der Batson des Venenplexus, sowie die gesamte Skelett vascularity, ergibt sich eine Vorliebe für hämatogene Ausbreitung der axialen Skeletts und den proximalen langen Knochen.

Metastasierung kann das Skelett durch direkte Invasion vom Primärtumor oder durch Erweiterung von einem sekundären Standort, wie beispielsweise einem Lymphknoten erreichen. Echte lymphatische Ausbreitung des Skeletts ist selten. Die direkte Invasion in der Regel durch eine nachweisbare Weichgewebemasse, eine ungewöhnliche Eigenschaft von Metastasen begleitet, die durch hämatogene Streuung auftreten.

hematogeneous Ausbreitung von Metastasen ist jedoch weit häufiger als lymphatische Ausbreitung oder direkte Invasion. Die venöse Strecke, vor allem Batson&# X2019; s paravertebral Plexus scheint wichtiger zu sein als die arterielle Strecke. Die Verteilung von Batson&# X2019; s Venenplexus, sowie die gesamte Skelett vascularity, ergibt sich eine Vorliebe für hämatogene Ausbreitung der axialen Skeletts und den proximalen langen Knochen.

3.1. Krankheitsprogression

Symptomatische Rückenmarkkompression wird in etwa 10 gesehen&# X25;&# X2013; 20&# X25; der Fälle mit metastatischem Wirbelsäulen Beteiligung [2]. Die Forschung hat gezeigt, dass Nativ-T1-gewichteten Aufnahmen sind wahrscheinlich die nützlichste Art von Bildern bei erwachsenen Patienten mit klinischem Verdacht auf Markskompression, da Wirbelmetastasen werden am häufigsten mit diesem MR-Bildgebungssequenz geschätzt [33 &# X2013; 35]. Eine Studie verschiedene MR-Protokolle Vergleich gefunden Nativ-T1-gewichteten Bilder zur Auswertung möglicher Markkompression ausreichend sein kann, und Führungsstrahlenbehandlung [36].

Gutartige Kompressionsfrakturen und malignen Läsionen können eine erhebliche Überschneidungen zeigen. Ödeme in einer gutartigen Kompressionsfraktur in der akuten Phase ersetzt den normalen Mark, was zu Hypodensität auf T1-gewichteten Bildern und hyperintenser auf T2-gewichteten Bildern. Der Wirbelkörper mit gutartigen Fraktur kann Verbesserung zeigen. Die Morphologie der Knochenmarkersatz kann für die Vorhersage der gutartigen oder pathologischen Ursache einer Fraktur hilfreich sein. Herkömmliche MRI-Merkmale wurden zitiert pathologische Fraktur vorschlagen: eine konvexe hintere Rand des Wirbelkörpers, abnormale Signalintensität des Stiels oder hinteren Element, eine umhüllende epidurale Masse, einer Brenn paraspinale Masse und andere Wirbelsäulenmetastasen [37]. Paravertebralen Weichgewebemassen und Infiltration von posterior Elemente sind die zuverlässigste Anzeichen einer malignen Fraktur. MR-Bildgebung Ergebnisse suggestive einer akuten osteoporotischen Kompressionsfrakturen sind ein Low-Signal-Intensität Band auf T1- und T2-gewichteten Bildern, die normale Knochenmarkssignalintensität des Wirbelkörpers, Retropulsion eines posterioren Knochenfragment geschont und mehrere Kompressionsfrakturen [37 ]. Das MR-Fluid Zeichen hat in avaskuläre Nekrose des Wirbelkörpers [38 beschrieben. 39] und ist ein häufiger Befund bei akuten und subakuten gutartigen osteoporotischen Wirbelfrakturen [39]. Bis zu 40&# X25; dieser Frakturen kann die Flüssigkeit Zeichen [40] (Abbildung 10) zeigen. Morphologische Kriterien können genau gutartige von bösartigen Frakturen der Wirbelsäule in bis zu 94 vorhersagen&# X25; der Fälle [41].

Abbildung 10: Sagittal T2-gewichteten (a) und STIR (b) MR-Bilder zeigen abnormal hyperintensen Signal in einem unteren Brustwirbelkörper aufgrund Fraktur bedingten Ödemen. EIN &# X201C; Flüssigkeit Zeichen&# X201D; wird in diesem Wirbelkörper (gelber Pfeil), gezeigt, die von einer gutartigen osteoporotische Fraktur charakteristisch ist.

Quantitative ADC-Mapping statt qualitative diffusionsgewichtete Bildgebung, können wertvolle Informationen bei gutartigen vertebrale Frakturen von metastatischen Läsionen Differenzierung [42]. Untere ADC-Werte wurden in pathologischen Frakturen gezeigt [42].

Vertebrale Metastasen kann den Epiduralraum durch direkte Verlängerung von benachbarten Knochen durch das hintere Längsband durch die Erweiterung durch das Foramen intervertebrale, durch hämatogene Verbreitung, oder nur sehr selten durch lymphatische Infiltration einzudringen. Die Beteiligung des Epiduralraum kann in der Kompression des Rückenmarks oder Cauda oder in radiculopathy wegen Kompression der Nervenwurzeln [43] führen. Die neurologische Symptome aufgrund der Weichgewebematerial auf die epidurale Venenplexus Ergebnisse in venösen Hypertonie und vasogenen Ödem auftreffende [44]. Die epidurale Tumor [44] und / oder der Wirbelkollaps [45] haben direkte Masseneffekt im Rückenmark zu neurologischen Verschlechterung führen. Jedoch gelegentlich kann die Beteiligung asymptomatisch.

Knochenzerstörung ist oft gesehen, bis zu 86&# X25; der Zeit [46], auf der Ebene der epidurale Tumorbeteiligung (Abbildung 11). Pedicular Erosion auf Röntgenbildern prognostiziert epidurale Krankheit in 31&# X25; der Fälle [47]. Epidurale Metastasierung ist oft angrenzend an einen Wirbelkörper Läsion. Das meningovertebral Band charakteristisch gibt verschont &# X201C; drapierte Vorhang&# X201D; Aussehen. Die Läsionen sind in der Regel T1 hypointensen, T2 hyperintens, und eifrig zu verbessern sein. In den Fällen, auf spinale epidurale Lymphom, die Wirbelsäule tatsächlich geschont werden kann. Kontrastverstärkung ist hilfreich bei der das Ausmaß der Tumor Abgrenzen und kann in umreißt Regionen Kompression des Rückenmarks [35] helfen. Dies ist besonders nützlich bei der Hals- und Brustwirbelsäule, wo es relativ geringe Zahl von epidurale Fett und prominente Bänder ist, die in der Regel um die Erkennbarkeit von epidurale Läsionen erhöhen. Die Brustwirbelsäule ist häufiger (&# X7E; 60&# X25;) bei Neubildungen epidurale Rückenmarkskompression beteiligt, im Vergleich zu &# X7E; 30&# X25; in der lumbosakralen Wirbelsäule [48]. Diese Vorliebe kann zur Verfügung zu dem reduzierten Potential Raum fällig für Tumor zu erweitern.

Abbildung 11: Sagittal T1-gewichteten MR-Bild (a) zeigt abnorme Hypodensität Invasion durch eine paraspinale Masse (Spindel-Zell-Sarkom) bezogen. Die kortikalen Ränder der Pedikel gedämpft werden (gelbe Pfeile) mit erosiven Veränderungen der Masse eindringenden durch die Neuroforamina in den seitlichen Epiduralraum zu halten. Die Kontrastmittel T1-gewichteten MR-Bild mit Fettsättigung (b) zeigt heterogene Erhöhung der Masse. Markinfiltration und neuroforaminal Beteiligung (rote Pfeile) ist als hyperintense Signal auf dem STIR MR-Bild (c) zu sehen.

Leptomeningeale Karzinomatose (LC) hat eine Inzidenz so hoch wie 4&# X2013; 15&# X25; bei Patienten mit solitären Tumoren, 5&# X2013; 15&# X25; bei Patienten mit Leukämien und Lymphomen und 1-2&# X25; bei Patienten mit primären Hirntumoren [40. 49]. In Autopsiestudien hat sich die Rate um 19 geschätzt&# X25; bei Patienten mit Krebs und neurologische Symptome [50]. Es wird am häufigsten in Brustkarzinom, Lungenkarzinom, Melanom und bei Erwachsenen und hämatogene Malignitäten und primitiv neuroektodermalen Tumor (PNET) bei Kindern gefunden. Seltener kann Prostatakrebs auf die Leptomeningen verbreiten. Melanom und Lungenkrebs haben die höchsten Raten der Ausbreitung auf die Leptomeningen bei 20&# X25; und 11&# X25 ;, jeweils [51. 52]. Die Wege der Verbreitung zu den Meningen umfassen hämatogen obwohl Batson&# X2019; s Venenplexus oder arterielle Ausbreitung, direkte Erweiterung von zusammenhängenden Brennpunkte des Tumors, und perineuralen oder perivaskuläre Migration von systemischen Tumoren [53. 54]. Tumorzellen in der CSF sind in der gesamten neuronalen Achse, insbesondere die Basis des Gehirns und der dorsalen Rückenmark und Cauda equina Oberfläche [54] durchgeführt.

Spinale Symptome von LC umfassen Extremität Schwäche (größer unteren Extremität Beteiligung), dermatomal oder segmentalen Sensibilitätsverlust und Hals und / oder Rückenschmerzen [49. 55]. Zwar gibt es klinische Symptome und radiologischen Befunde sind die stark LC vorschlagen, sind die meisten Fälle von Liquorzytologie oder leptomeningealen Biopsie diagnostiziert. Da die diagnostische Genauigkeit der Lumbalpunktion (LP) ist nur 50&# X2013; 60&# X25; nach einer einzigen LP und 90&# X25; nach 3 LPs, wird MRT ergänzen sich und können von unschätzbarem Wert sein, Nachweis bis zu 50 betrachtet&# X25; der Fälle mit falsch-negativen LPs. Wichtig ist, dass CSF Mengen an Protein, Glucose und maligne Zellen ohne eine obstruktive Läsion [56] auf verschiedenen Ebenen des neuraxis auch variieren beachten.

Abbilden der gesamten neuraxis ist erforderlich, da LC kann den gesamten ZNS beteiligt. Der Nachweis von ZNS-Erweiterung zeigt eine schlechte Prognose [57]. MRI und CT können mehrere Massen im Subarachnoidalraum, Hydrocephalus ohne erkennbare Ursache zu demonstrieren, oder leptomeningealen Erweiterung diffundieren. Letztere Verstärkungsmuster wurde als Zuckerguss bezeichnet worden oder &# X201C; Zuckerguss&# X201D; und kann im Gehirn, der Wirbelsäule oder beide gefunden werden. Die Nervenwurzeln werden können, insbesondere von der Cauda equina verdickt, und es kann subarachnoidale Knötchen (Figur 12) sein. CSF Verbesserung ist ungewöhnlich, aber wenn gesehen zeigt massiven Tumor, überzieht die Oberfläche des ZNS (Abbildung 13). Radioisotopen Liquorfluss Studien können durchgeführt werden, bevor die intrathekale Chemotherapie, um keine Behinderung der Liquorfluss und homogene Verteilung des chemotherapeutischen Mittels zu gewährleisten.

Abbildung 12: Sagittal der kontrastverstärkten T1-gewichteten MR-Bild mit Fettsättigung zeigt mehrere kleine anreichernden Läsionen (gelbe Pfeile) entlang der Cauda, ​​bezogen auf leptomeningealen Karzinomatose bei einem Patienten mit Brustkrebs.

Abbildung 13: Sagittal T1-gewichteten MR-Bild (a) zeigt ein trübes Aussehen des Subarachnoidalraum (gelber Pfeil) im distalen Duralschlauches. Fluidschichten in Abhängigkeit der Duralschlauches von Blutprodukten und / oder proteinischen Schutt (rote Pfeile). Sagittal verbesserte T1-gewichteten MR-Bild (b) mit fett Sättigung zeigt diffuse Erweiterung des CSF sowie dicke folienartige Verstärkung der Cauda (orange Pfeile) metastasierendem Melanom bezogen.

Gadolinium-verstärkten T1-gewichteten MRT ist der CT überlegen-Kontrast verstärkt abnormal leptomeningealen Verbesserung bei der Erkennung und die Komplikationen der Meningitis einschließlich Zerebritis und Ventrikulitis. Sze et al. die Wirksamkeit berichtet, mit dem Gadolinium-MRT der Wirbelsäule auch kleine Läsionen im intradural extramedullary Raum erfassen kann [58]. Allerdings haben andere Studien gezeigt, dass die Bewertung von leptomeningealen Metastasierung mit MRT und CT Modalitäten eine hohe Inzidenz von falsch-negativen Studien haben kann, 89&# X25; (31 von 35) von CT und 24&# X25; (4 von 17) mittels MRT [59]. Die Literatur berichtet, einen Unterschied in der Empfindlichkeit zwischen soliden Tumoren und malignen hämatologischen Erkrankungen, mit einer Studie eine Sensitivität von 90 Berichterstattung&# X25; bei Patienten mit soliden Tumoren, aber nur 55&# X25; bei Patienten mit Lymphomen und Leukämie [60].

Intramedulläre spinale Metastasen sind äußerst selten, was nur 8,5&# X25; aller ZNS-Metastasen. Sie wirken sich schätzungsweise 0,5&# X2013; 2&# X25; und von Patienten mit Krebs umfassen 1&# X2013; 3&# X25; aller Markrückenmarkstumoren [61 &# X2013; 63]. Markrückenmark Metastasen sind wegen Lungenkrebs in 50&# X2013; 60&# X25; der Fälle mit kleinzelligem Lungenkrebs 50, umfassend&# X25; dieser Fälle [61 &# X2013; 63]. Die Anwesenheit eines intramedullären spinal metastatischen Läsion schlägt ein fortschrittliches biologisch aggressiv von Krebs bilden. Die Metastasen sind meist einzeln, sondern kann in 15 multifokale sein&# X25; der Fälle [63].

Der Mechanismus der Metastasierung aus dem Primärtumor an das Rückenmark wird angenommen, in der Mehrzahl der Fälle hämatogene über einen arteriellen Weg zu sein. In einigen Fällen kann es sein, retrograden Ausbreitung von Wirbel Venenplexus oder direkt aus dem Liquor über perivaskulären Räume bei Patienten mit LC. Erweiterung von einem benachbarten Neoplasie direkt durch die Dura oder durch perineuralen Ausbreitung wurde auch spekuliert worden.

Die charakteristische MRI Befund ist ein kleines, intensiv anreichernde Läsion, typischerweise weniger als 1,5&# X2009; cm, mit umfangreichen zugehörigen Ödeme. Es kann eine Erweiterung des Kords sein. T1 Hyperintensität kann mit Melanom Rückenmarksmetastasen (14) detektiert werden. Hämorrhagische Markmetastasen kann Hypodensität auf T2 und T2 zeigen&# X2a; gradienten-wiederEchoBilder.

Abbildung 14: Sagittal T1-gewichteten MR-Bild zeigt einen Mark hyperintense Läsion im dorsalen oberen Brustkabel aus einem Melanom-Metastasen (gelber Pfeil). Es gibt umfangreiche Umgebung Hypodensität aufgrund einer Rückenmarködeme. Zusätzlich gibt es eine T1 hyperintensen Wirbelkörper metastatische Läsion (roter Pfeil). Große gelappten paraspinale Massen sind auch darauf hingewiesen (gelber Stern).

3.2. Spinal Metastasierung Mimics

Die Abbildungsdifferentialdiagnose von Wirbelkörpermetastasen würde gutartigen Hämangiom, disko Endscheibe Änderungen und discitis-Osteomyelitis. Vertebrale Hämangiome sind in der Regel gut umschriebene, gutartige Gefäßtumoren, die T1 hyperintens sind (Abbildung 15). Diese Läsionen können dunkel oder hell auf STIR Sequenzen abhängig von dem Anteil an Fett und Gefäßelemente. Die groben vertikalen Balken ähneln Kord oder Waben von Röntgenaufnahmen. Interne Knochenbälkchen kann auf MRI subtil sein und besser auf CT in den Fällen abgegrenzt werden können, von &# X201C; atypischen&# X201D; Hämangiome. In Anbetracht der vaskuläre Komponente dieser Läsionen, die Verbesserung ist weit verbreitet. Typ-1-fibrovaskuläres diskogener Endscheibe Änderungen anzeigen T1 Hypodensität, T2 und umrühren hyperintenser und Verbesserung. Die Signaländerungen parallel die Endplatten und der Plattenspeicher in der Regel einen Verlust von Höhe und niedrigen T2-Signal aufgrund Degeneration. In ähnlicher Weise akute intravertebrale Diskushernie oder Schmörl&# X2019; s Knoten Signal Anomalie zu Ödemen demonstrieren, einschließlich T1 Hypodensität und T2 / STIR hyperintenser. In discitis-Osteomyelitis, gibt es Endscheibe Erosionen mit INTRADISC Flüssigkeit und fleckige Verbesserung. Die benachbarten Endplatten zeigen abnorme Fluidmark Signal und Verbesserung. Knöcherne Metastasen überqueren der Regel nicht den Bandscheibenraum von einem Wirbelkörper zum nächsten. Die avascular Scheibe ist resistent gegen Tumorinvasion.

Abbildung 15: Sagittal T1-gewichteten (a) und STIR (b) MR-Bilder zeigen eine gut umschriebene Läsion in einem mittleren Brustwirbelkörper. Die hyperintensen Signal und linear hypointensities, die Trabekel entsprechen verdickt, sind charakteristisch für eine gutartige Hämangiom.

Andere Läsionen, die den Epiduralraum umfassen Epiduralhämatom und epidurale phlegmon / Abszess beinhalten. Epiduralhämatom liegt im allgemeinen im enthaltenen &# X201C; weniger häufig&# X201D; Spektrum intraspinal, extradural Läsionen, insbesondere bei Abwesenheit von Sentinel Ereignisse wie chirurgische Manipulation oder Trauma. Spontane epidurale Hämatome sind selten, aber bei Patienten auf Antikoagulation [64], die mit vaskulären Malformationen [65] und in der Schwangerschaft [66] berichtet. Ein seltener Fall Bericht der Wirbelsäulen Epiduralhämatom mit ungeahnter metastasierendem Lungenkrebs beschrieben worden ist [61]. Je nach Status des Hämoglobins und seiner intrazellulären gegenüber extrazellulären Lage, variieren die MR Funktionen. Im akuten Stadium, wird es hochdichtem Fliess auf CT mit progressiven Hypodensität sein, da die Blutprodukte entwickeln. Die dorsale Epiduralraum wird häufiger mit dem multisegmental Flüssigkeitsansammlung beteiligt. Es kann periphere Erweiterung sein; jedoch sollte Brenn Erweiterung für aktive Extravasation werden über [67].

Epiduralabszess oder phlegmon wird oft in Verbindung mit Spondylodiszitiden gesehen. Hämatogener Verbreitung von gastrointenstinal, urogenitalen, Haut-, Lungen- und Herz-Infektionsquellen ist möglich. Direkte Beimpfung von iatrogenic Verfahren oder Trauma ist eine zusätzliche Ursache der spinalen epiduralen Abszess. Der hintere Epiduralraum ist häufiger als die anterioren Epiduralraum beteiligt. Periphere Erweiterung mit einem nekrotischen Kern (Abszess) oder diffuse Erweiterung (Phlegmone) auf der kontrastverstärkten T1-gewichteten MRT zu sehen. Fettsättigungstechniken machen Läsionen in den Epiduralraum deutlicher durch die normale epidural Fett unterdrückt wird.

Wenn ein MRT mit einem Mark anreichernde Läsion Auswertung umfassen die Differential Überlegungen demyelinisierende Krankheit, Granulomatose Prozess, cord Infarkt, Kabel Gefäßmalformation und primäre Marktumor (wie Astrozytom, Ependymom, Hämangioblastom). Klinische Geschichte kann Ihnen Hinweise geben die Differentialdiagnose zu verengen. Zum Beispiel CSF positiv für oligoklonale Banden und Werdens und Vergehens Symptome bei einer jungen Erwachsenen würde einen demyelinisierenden Prozess begünstigen. Knöcherne Metastasen in einem Patienten mit einer bekannten primären malignen Erkrankungen wäre eine Verbesserung der Mark Läsion verdächtig für einen Markmetastasen machen. Prominent Gefäßfluß Hohlräume entlang der Kordoberfläche neben Marködeme sind hilfreich bei der Bestimmung, ob die Läsion ist eine Wirbelsäulen arteriovenöse Fehlbildung.

4. Fazit

Das Bewusstsein für die verschiedenen Manifestationen von spinalen Metastasen ist wichtig, da die Wirbelsäule die häufigste Lokalisation von knöchernen Metastasen ist. Bildgebende Verfahren haben kostenlosen Rollen bei der Beurteilung von spinalen Metastasen. CT beste abgrenzt knöchernen Integrität während MRT ist besser bei Weichgewebe Beteiligung zu bewerten. Physiologische Eigenschaften, insbesondere bei den behandelten Krankheit, kann mit anderen Bildgebungsverfahren wie die FDG-PET und fortgeschrittenen MRT-Sequenzen ausgewertet werden. Imaging spielt eine grundlegende Rolle bei der nicht nur die Diagnose, sondern auch die Behandlungsplanung von spinalen Metastasen.

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