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La Risonanza MagneticaLa Risonanza Magnetica

del Midollo Osseodel Midollo Osseo

Vincenzo AlessiVincenzo Alessi

Il segnale RM

Il T1(tempo di rilassamento T1) ed il T2 è una caratteristica fondamentalmente legata

ai moti molecolari dei vari tessuti (frequenza e velocità), che influisce sui

magnetizzazione degli stessi e sulla intensità dei segnali.

In base al valore del T1 e del T2 dei vari tessuti tessuti si determina una differente

intensità del segnale (rappresentata in gradi di grigio a secondo che la modalità di

acquisizione scelta (sequenza) si basi sul T1 o sul T2.

T1 Segnale T2

Breve (grasso) ALTO Lungo (liquidi)

Intermedio (parenchimi) INTERMEDIO-ALTO Intermedio (grasso)

Intermedio-lungo INTERMEDIO-BASSO Intermedio breve

(fibrosi, tendini) (parenchima muscoli)

Lungo (liquidi) BASSO Breve (fibrosi, tendini)

Il mezzo di contrasto paramagnetico (GD) abbassa notevolmente il T1 la dove si

localizza e quindi ne aumenta sensibilmente il segnale in T1W. Il mdc

superparamagnetico (FE) abbassa il T2 e riduce il segnale dove si localizza.

T1 e T2 e segnale

T1 e T2 e segnale

In termini riduttivi l’interpretazione delle immagini RM si basa

oltre che sull’anatomia degli organi e degli apparati, sul confronto

dell’intensità di segnale nelle varie sequenze, principalmente

nelle T1W e T2W, al fine di discernere la struttura dei tessuti,

valutando anche gli effetti della soppressione del grasso

normalmente presente nei tessuti normali.

Una soppressione del grasso dei tessuti normali , con conseguente

abbassamento diffuso del loro segnale (ipointensità) può esaltare

la visualizzazione di tessuti patologici, così come una patologica

impregnazione da mezzo di contrasto.

Aspetti tecnici

Lo studio RM della CV si basa su scansioni sagittali, talvolta integrate dalle scansioni assiali e/o coronali.

Si utilizzano le seguenti sequenze :

Spin Echo (SE) T1W : accurata valutazione morfologica di tutti i tessuti

Spin Echo (SE) T2W : valutazione del midollo e delle radici spinali (segnale ad

intensità intermedio-bassa) agevolata dalla delimitazione di queste struttuere

ad opera degli spazi liquoriali, che in questa sequenza presentano un segnale

molto elevato (iperintensità ovvero bianco).Valutazione del disco

intervertebrale.

L’utilizzo della sequenza FAST-SE T2 ( più veloce della SE) comporta un più elevato

segnale del grasso (che in SE dovrebbe avere un intensità intermedia), il che potrebbe

far misconoscere alterazioni tissutali anch’esse iperintense in T2, quali ad es. le

metastasi.Per superare questo inconveniente si ricorre all’impiego di sequenze che

consentono la soppressione del grasso e quindi l’abbassamento del segnale la dove

il grasso è normalmente depositato (ad es. midollo giallo del soggetto adulto),

esaltando la visualizzazione delle lesioni iperintense in T2W

La soppressione del grasso in T1, oltre che individuare aree patologiche, viene anche utilizzata

per esaltare il segnale delle aree di impregnazione patologica di mdc e per distinguerle dalla

modesta presa di contrasto del tessuto normale.

MIDOLLO OSSEO : effetti della soppressione del grasso

La soppressione del grasso si può ottenere in due modi ( sequenza

T1fatsat o SPIR e sequenza T2 STIR)

Nella STIR-T2 si fa in modo che l’impulso a 90° che viene dato

dopo un TI breve (135 ms) coincida con il momento in cui il vettore

del grasso è nullo, di fatto ottenendosi una soppressione del segnale

del grasso. E’ da ricordare che il fenomeno della soppressione

riguarda tutti i tessuti a T1 breve e quindi anche la presa di MDC.

Con la SPIR-T1 (spectral selective IR) o FATSAT T1

l’annullamento del segnale del grasso viene ottenuto con

un’impulso di radiofrequenza selettivo applicato prima dell’impulso

di eccitazione. Perciò tale soppressione non agiste sul

mdc.L’utilizzo della SPIR aumenta anzi gli effetti del MDC che

risalta nel contesto del segnale del grasso soppresso.

Nell’acquisizione senza mdc si assiste all’inversione del segnale tra

midollo osseo e disco.

FISIOPATOLOGIA DEL MIDOLLO OSSEO 2

• Nell’uomo il midollo rosso ( emopoeticamente attivo) e midollo

giallo (inattivo) coesistono in percentuali tra loro variabili in rapporto

all’evoluzione fisiologica legata all’età ed all’intervento di fattori

patogeni.

• Mentre nel neonato il midollo rosso occupa tutto lo scheletro. Con

lo sviluppo corporeo il midollo rosso si riduce progressivamente

cedendo il posto al midollo giallo. Tale processo prende il norme di

CONVERSIONE MIDOLLARE, ed avviene sequenzialmente

dalla periferia (scheletro appendicolare) al centro (scheletro assiale),

completandosi verso i 25 anni (midollo adulto). Di fatto nell’adulto il

midollo rosso residuo è concentrato prevalentemente nello

scheletro assiale (cranio, corpi vertebrali, costole, sterno e bacino)

ma anche anche nelle metafisi dell’omero e del femore.

• La conversione può essere accelerata da fattori patogeni destruenti

il midollo rosso (radioterapia e chemioterapia, discopatia), fenomeno

che prende il norme di DEPLEZIONE MIDOLLARE.

Sede : cavità interne dello scheletro .

Funzione : sito di produzione degli elementi figurati del sangue

(EMOPOIESI), che è prerogativa del MIDOLLO ROSSO costituito

dalle cellule progenitrici e da una importante componente vascolare

(sinusoidi e lagni venosi). L’esaurimento della funzione emopoietica

comporta la drastica riduzione della componente vascolare e la sua

sostituzione con cellule adipose, il che costituisce il MIDOLLO GIALLO


Composizione chimica

Acqua Grasso Proteine

Midollo Rosso 40% 40% 20%

Midollo Giallo 15% 80% 5%


• La RM rappresenta la metodica elettiva per lo studio del midollo osseo, e delle

sue variazioni nel corso dello sviluppo e/o per intervento processi patologici.

• La componente grassa del midollo (40% nel midollo rosso, 80% nel midollo

giallo) è certamente quella direttamente responsabile dell’intensità del segnale

dell’osso spugnoso vertebrale, sia in T1W (segnale elevato nel midollo giallo e

intermedio-basso nel midollo rosso), che in T2W (segnale intermedio-alto nel

midollo giallo.

• La componente acquosa del midollo (40% nel midollo rosso e 15% nel midollo

giallo) è quella che tende ad abbassare il segnale in T1 e ad innalzarlo in

T2.Tuttavia un aumento della componente acquosa a spese della componente

adiposa (come nel caso della prevalenza di midollo rosso, o di una condizione di

edema) si fa sentire di più nella sequanza T1W (abbassamento del segnale), che

in T2W, dove le differenze tra il segnale del grasso e dell’acqua sono minime.

In pratica se il segnale dell’osso aumenta dal T1W al T2W si è in presenza di

una prevalenza di midollo rosso(soggetto giovane); se invece diminuisce, ciò

denota la prevalenza del midollo giallo.

• La soppressione del grasso (nella STIR T2) mette in evidenza la quota acquosa

del midollo rosso, che assume una intensità intermedia.

RM pattern fisiologico tipico dell’età (in base al

contenuto percentuale di acqua e grassi)

RM metodica elettiva per rilevare le modificazioni

fisiologiche del midollo e le sue alterazioni determinate da

processi patologici e da procedure terapeutiche (radioterapia e

chemioterapia)

Midollo giallo T1 breve iperintensità netta in T1(come ( + grasso ) il grasso sottocutaneo)

T2 intermedio intensità intermedia in T2

Midollo rosso T1 lungo ipointensità in T1 (+ acqua)

T2 lungo iperintensità in T2


Segnale RM dell’osso

Osso compatto (assenza di protoni mobili) Vuoto di segnale

Osso spugnoso (protoni mobili del midollo rosso o giallo)

SEGNALE

(in rapporto alla prevalenza del midollo rosso o giallo ed alla sequenza utilizzata)

-iperintensità T1 che decresce in T2 midollo giallo

netta ipointensità in STIR

-ipointensità T1 ed iperintensità in T2 midollo rosso

intensità intermedia in STIR

-aree iperintense in T1 e T2 trasformazione adiposa

A.A : nelle FSE T2 l’importante aumento del segnale del grasso fa si che non vi

sia alcuna differenza tra i segnali del midollo rosso e del giallo.


MIDOLLO OSSEO : segnale RM

Midollo rosso Midollo giallo Sclerosi

T1W basso elevato basso

T2W intermedio alto intermedio basso

STIR intermedio basso basso

E’ da rilevare una maggiore adeguatezza dell’acquisizione in T1

per differenziare il midollo rosso da quello giallo.

In T1W il segnale del midollo rosso è basso rispetto a quello del midollo giallo,

ma più elevato di quello del disco e dei muscoli.Il segnale può essere

eterogeneo in relazione ai fenomeni di conversione che portano alla presenza di

midollo giallo. In linea di massima le aree d’ipointensità da midollo rosso

hanno sede subcorticale, tendenza alla simmetria e margini alquanto sfumati.

Questa disomogeneità può costituire un problema diagnostico che può essere

superato soltanto attraverso l’adozione delle STIR,dove le aree di midollo rosso

assumono una intensità intermedia rispetto alla ipointensità di fondo del

midollo giallo, a differenza delle aree maligne che presentano intensità elevata

Quadro normale

Quadri normali : l’immagine in T2W si riconosce per l’iperintensità del liquor. Da

notare anche l’iperintensità del disco in T2, che non costituisce tuttavia un criterio

stabile del riconoscimento della sequenza T2W.

T1 T2

Quadro normale

Il differente rapporto dell’intensità di segnale dei corpi vertebrali tra le immagini T1W

e le T2W è dato una differente prevalenza del midollo rosso e del midollo giallo : a

sinistra si tratta di un soggetto di 20 anni , dove la prevalenza del midollo rosso

abbassa il segnale in T1W rispetto al T2W; destra si tratta di un soggetto adulto dove

la prevalenza del midollo giallo da un segnale più elevato in T1W rispetto al T2W. In

effetti è il contenuto in grasso che conferisce il segnale all’osso nelle sequenze T1W,

poichè in T2W il segnale è comunque garantito sia dall’acqua che dal grasso. Dal che

ne deriva che il la T1W è la più adeguata a distinguere i due tipi di midollo

T1 T2

20 anni 50 anni

Quadro normale

Nel bambino la prevalenza

del midollo rosso determina

un segnale notevolmente

basso nella sequenza SET1W,

che rende i dischi ed il

midollo relativamente

iperintensi

Aspetti T1 e T2

Una diffusa condizione degenerativa dei dischi annulla la loro normale iperdensità

in T2

Notare l’aumento del segnale nelle prime vertebre,da trasformazione adiposa, sia in

T1 che in T2.

T1 T2

Soppressione del grasso

Acquisizioni con soppressione del grasso SET1 e FLASHGRET1mdc: notare

l’inversione del segnale tra spongiosa e disco

Soppressione

del Grasso

T1fatsat T2STIR T1fatsat -mdc

T1

SPONDILODISCITE : Notare l’inversione del segnale tra corpo e disco nella T1fatsat

rispetto alla T1 e l’esaltazione del segnale delle aree di presa di contrasto in T1 fats-mdc. I

rilievi di quest’ultima sequenza sono molto simili a quelli della STIR-T2, sia per quanto

riguarda il segnale dei corpi vertebrali e del disco, che quello delle parti molli, anche se non

sovrapponibili : in T1 fatsat-mdc viene meglio delineata in estensione la componente

flogistica prevertebrale, in STIR la piccola componente colliquativa prevertebrale.

Quadro normale

Incremento del segnale dopo mdc (paziente pediatrico) : il grado di accentuazione è

inversamente proporzionale all’età, in relazione alla presenza di midollo rosso.

Nell’adulto invece la presa di mdc nell’osso normale è molto scarsa, mentre è

evidente in alcune lesioni (angiomi aggressivi, metastasi, flogosi). Le aree focali di

midollo rosso (in caso di riconversione midollare) hanno un CE minore delle lesioni

focali maligne o flogistiche

Anatomia

1.Midollo spinale

2.Processo spinoso

3.Epistrofeo

4.Arco atlante

5.Corpo vertebrale e limitanti

6.Plesso venoso basivertebrale

8.Spazio liquorale perimidollare

9.Disco intervertebrale

10.Arco anteriore atlante

11.Ligamento giallo

13.Ligamento longitudinale ant.

14.Ligamento longitudinale post

15.Spazio adiposo epidurale

17,Clivus

20.Sacco durale

25.articolazione interapofisaria

26.Forame di coniugazione

28.Porcesso articolare superiore

29.Porcesso articolare inferiore

31.Cono terminale

32.cauda equina

34.Nervo spinale T1 T2

Anatomia

1.Midollo

2.Processo spinoso

5.corpo vertebrale

8.Spazio liquorale perimidollare

9.disco intervertebrale

11.ligamento giallo

16.ligamento dentato

21.processo uncinato

22.lamina vertebrale

23.Ganglio nervoso

24.Arteria vertebrale

25.aArticolazione interapofisaria


27.Vena epiurale anteriore

30.Costola

33.Articolazione costovertebrale

Vertebra dorsale

Sequenza SET2W

2.Processo spinoso

5.Corpo vertebrale lombare

6.Plesso venoso

basivertebrale

9.Disco intervertebrale

11.Ligamento giallo

20.Sacco durale con cauda

23.Ganglio nervoso

25.articolazione

interapofisaria


27.Vena epidurale anteriore

Vertebra lombare

Sequenza SET2W

Quadro normale

Quadro normale T1W (sezione assiale) : l’acquisizione T1W si riconosce dalla

ipointensità del liquor che circonda la cauda equina.

Quadro normale

Quadro normale T1W (sezione assiale) : notare la differenza di segnale tra la

spongiosa (iperintensa) ed il disco (ipointenso).L’iperintensità della spongiosa è

dovuta alla presenza di midollo giallo. Utilizzando una sequenza che sopprima il

grasso (T1Fatsat) si assiste all’inversione del segnale tra spongiosa, che diventa

ipointensa e disco, che si presenta relativamente iperintenso.

CONVERSIONE MIDOLLARE

• E’ il fenomeno fisiologico per cui il midollo rosso, che nel neonato

occupa tutto lo scheletro, si riduce progressivamente cedendo il posto

al midollo giallo. Tale processo avviene sequenzialmente dalla

periferia (scheletro appendicolare) al centro (scheletro assiale),

completandosi verso i 25 anni (midollo adulto). Di fatto nell’adulto il

midollo rosso residuo è concentrato prevalentemente nello

scheletro assiale (cranio, corpi vertebrali, costole, sterno e bacino)

ma anche anche nelle metafisi dell’omero e del femore.

• La conversione può essere accelerata da fattori patogeni destruenti

il midollo rosso (radioterapia e chemioterapia, degenerazione

discale), fenomeno che prende il norme di DEPLEZIONE

MIDOLLARE.

Conversione midollare

A B

C D

Segnale del clivus in rapporto all’età. a) 9 anni :omogeneamente

ipointenso; b) 14 anni e C) 24 anni : parziale iperintensità per

iniziale conversione midollare; D) 35 anni : iperintensità omogenea

per conversione completa

MIDOLLO OSSE0 VERTEBRALE IN RAPPORTO ALL’ETA’

CONVERSIONE MIDOLLARE = TRASFORMAZIONE ADIPOSA

Pattern 1 : non conversione (omogenea distribuzione del midollo rosso)

Pattern 2: conversione incompleta (transizionale :) :

a) zone lineari di midollo parallele alle vene basivertebrali

b) zone triangolari di midollo agli spigoli dei corpi vertebrali

Pattern 3 : +/- omogenea distribuzione del midollo giallo

Rachide cervicale : Pattern 1 fino a 40 anni ; Pattern 2 da 40 a 50

Pattern 3 dopo 50 anni

Rachide dorsale e lombare : Pattern 1 fino a 30 anni ;

Pattern 2 da 30 a 50 ; Pattern 3 dopo 50 anni

n.b. : la conversione midollare può essere sollecitata da sollecitazioni di tipo meccanico

ed influenzata dalla patologia degenerativa del disco intervertebrale, indotta da fattori

fisico-chimici, quali la radioterapie e la chemioterapia. In Tal caso prende il nome di

DEPLEZIONE MIDOLLARE



Pattern 1 della conversione midollare a livello lombare (soggetto

di 20 anni) : il segnale è ipointenso in SET1 e moderatamente

iperintenso in SET2 compatibilmente alla presenza uniforme di

midollo rosso (il segnale aumenta da T1W a T2W)

Ccnversione Pattern 2 e 3

Pattern 2a e 3 della conversione midollare a livello lombare :

a sn aree d’iperintensità intorno ai plessi basivertebrali ( soggetto

di 30 anni) ; a dx.iperintensità diffusa con aspetto marezzato

(soggetto di 50 anni)

Conversione Pattern 2b

Pattern 2b della conversione midollare a livello lombare : aree

d’iperintensità a chiazze prevalentemente sugli angoli somatici

(soggetto di 45 anni ).

Conversione Pattern 3

Pattern 3 della conversione midollare in un soggetto di 50 anni

( riduzione del segnale da T1W a T2W)

T2

MIDOLLO GIALLO

T1

• Segnale elevato in T1

(> di quello del disco)

• Segnale intermedio in T2


OSSO COMPATTO : il vuoto di segnale dell’osso compatto si rileva di

norma sulle limitanti somatiche dei corpi vertebrali. Tale aspetto si rileva

inoltre nelle aree di calcificazione, in quelle di osteosclerosi reattiva e nelle

MTS addensanti.

OSSO SPUGNOSO : in presenza di un pattern omogeneo ci si affida al

criterio della prevalenza del segnale in T2 su T1(midollo rosso), e della

prevalenza del segnale in T1 su T2 (conversione midollare = midollo giallo),

o sull’identità di segnale (supposto equilibro tra midollo rosso e giallo).

In presenza di un pattern disomogeneo invece la diagnostica differenziale

si affida al confronto tra le acquisizioni in SET1 e quelli in STIR-T2.La

cancellazione del segnale del grasso in STIR annullerà infatti anche il

segnale delle aree iperintense in T1 di trasformazione adiposa o della

componente adiposa degli angiomi. I vuoti di segnale dovuti ad aree di

sclerosi benigna o maligna non subiranno modificazioni in STIR (ma

andranno valutate con TC).Le aree d’ipointensità in T1 presenteranno un

aumento di segnale in STIR in caso di processi patologici (ad es. mts.o di

angiomi a scarsa componente adiposa).


Essendo il midollo rosso riccamente vascolarizzato esso è

frequentemente coinvolto da patologia primitiva e secondaria.

Questa si localizza nell’età adulta nello scheletro assiale in quanto

sede del midollo rosso residuo.

Vi sono 4 gruppi di patologie che possono interessare il midollo:

1. Riconversione o iperplasia mieloide

2. Infiltrazione o sostituzione midollare

3. Deplezione midollare

4. Edema midollar

Modificazioni focali o diffuse del midollo

- E’ il fenomeno per cui si ha la trasformazione del midollo giallo in

midollo rosso (attivazione emopoietica con iperplasia mieloide)

- E’un processo inverso alla conversione, che avviene secondo un

ordine inverso (dal centro alla periferia), fino ad interessare nei casi

estremi sedi atipiche (ematopoiesi extramidollare)

- Condizioni determinanti : - anemia, policitemia

Come già detto la RM riconosce i due tipi di midollo in base

all’intensità del segnale in T1W rispetto T2W , in relazione al

prevalere della componente acquosa o adiposa:

Midollo rosso segnale più basso in T1W che il T2W

Riconversione midollare

Si manifesta con una riduzione del segnale in T1 in genere diffusa, ma

talvolta anche focale legata alla ricomparsa del midollo rosso. Si assiste

ad una “inversione discosomatica” del segnale per relativa iperintensità

del disco intervertebrale. In T2 il segnale è variabile, tendendo alla

iperintensità (inversione T1/T2 ovvero il segnale è più intenso in T2

rispetto al T1). In caso di aree focali la STIR-T2 mette meglio in

evidenza le aree patologiche (debolmente iperintense) ove è presente

midollo rosso.

Questo quadro se osservato a 20

anni è normale (conversione

midollare tipo 1), se invece è

osservato a 50 anni è patologico

(riconversione midollare per

attivazione del midollo rosso)

Riconversione midollare

Riconversione

RICONVERSIONE MIDOLLARE

(midollo rosso in adulto)

T2 T1 Ipointensità relativa dei corpi

vertebrali rispetto ai dischi in

T1 (freccia rossa) . Persistono

aree limitate di midollo giallo

(freccia gialla).

- Il midollo giallo viene sostituito da una gran quantità di cellule

tumorali , con presenza di un eventuale edema reattivo.

- I processi che possono determinare questo fenomeno sono : tumori

ossei primitivi e secondari ; leucemia; mieloma multiplo;

mielofibrosi; linfoma; malattia di Gaugher ; emocromatosi ed

emosiderosi; malattia di Paget; istiocitosiX.; spondilite

- Non è possibile discernere tra riconversione e sostituzione

midollare di tipo diffuso né sulla base delle caratteristiche del

segnale (sovrapponibili) né sulla base della distribuzione topografica

delle alterazioni. Fanno eccezione alcune patologie quali : a) la

mielofibrosi , l’emocromatosi ed emosiderosi, ed alcuni tipi di

metastasi.

- Mentre nella riconversione midollare prevalgono le forme

diffuse, nella sostituzione o infiltrazione midollare prevalgono le

lesioni focali.

INFILTRAZIONE E SOSTITUZIONE MIDOLLARE

- generalmente le lesioni sono ipointense in T1, iperintense in

STIR; l’alterazione di segnale è meno evidente in T2

- nella MIELOFIBROSI , dovuta ad una fibrosi diffusa il segnale è

ipointenso in T1 e T2.

- nella MALATTIA DI GAUGHER la STIR non apporta alcun

vantaggio in quanto i glucocerebrosidi hanno un breve T1.

- nella EMOCROMATOSI si ha un basso segnale in T1 e T2 , ma

soprattutto in GET2, più sensibile alla suscettibilità magnetica

- nelle MTS OSTEOSCLEROTICHE il segnale è basso sia in T1 che

in T2.

- nelle MTS il segnale in T1 e T2 è determinato oltre che dal tessuto

tumorale anche dall’edema peritumorale. La somministrazione di mdc

evidenzia solo il il tessuto tumorale.

- nella SPONDILITE in fase acuta ipointensità in T1, iperintensità in T2

ed in STIR, presa di contrasto. In fase cronica ipointensita in T1 e T2.

INFILTRAZIONE E SOSTITUZIONE MIDOLLARE

Ipo SET1–IperSET2

focale

Ipo SET1–Iper SET2

Diffusa

Ipo SET1-Ipo SE T2

Focale/Diffusa

Leucemia mieloide Anemia cronica (riconv.)

(riconversione midollare)

Mielofibrosi

Mieloma Leucemia mieloide (raro) Emocromatosi

Linfoma Leucemia linfatica Emosiderosi

Istiocitosi x Linfoma (raro) M.di Gaugher

Osteomielite acuta Istiocitosi X Osteomielite cronica

MTS osteolitiche Policitemia vera (riconv.) MTS addensanti-sclerosi

Paget (fase attiva) MTS diffuse Paget (fase quiescente)

Angioma maligno Angioma benigno : iperintensità T1W e T2W

ipointensità T1Fatsat e T2STIR

N.B. la iperintensità in SE-T2 di solito è di lieve entità mentre risulta

maggiormente evidente in T2-STIR

RICONVERSIONE, INFILTRAZIONE E SOSTITUZIONE

-- diagnostica differenziale RM diagnostica differenziale RM --



T1W basso elevato basso

T2W intermedio alto intermedio basso


Nell’adulto (midollo giallo) la T1 e la STIR sono quelle che

meglio possono mettere in evidenza la maggior parte delle

patologie focali, ovvero quelle che sono caratterizzate dalla

sostituzione del grasso fisiologico e che si presentano come aree

ipointense in T1, ed iperintense in STIR (in quanto il segnale del

grasso del tessuto normale è stato cancellato).In questi casi la T2

risulta inadeguata per lo scarso contrasto grasso-non grasso.

In genere la somministrazione di mdc da risultati sovrapponibili a

quelli della STIR (iperintensità)

Sostituzione midollare

Sostituzione midollare ( o riconversione ) in malattia sistemica

T1 STIR

Sostituzione m. in mieloma

T1

STIR-T2

MIELOMA : disomogenea diffusa riduzione del

segnale dellle vertebre in T1W (sostituzione

midollare), diffusa iperintensità in STIR-T2

Sostituzione m.in mieloma

Mieloma : disomogenea riduzione del segnale in T1W con

incremento disomogeneo in T2W (sostituzione midollare)

ASPETTI PATOLOGICI DEL MIDOLLO OSSEO

• Lesioni focali : sono espressione di sostituzione del midollo che determina un

abbassamento del segnale in T1 con una variabile intensità in T2. I contorni sono

netti, ma una sfumatura dei contorni con una iperintensità in T2 (halo sign)

depone per una aggressività della malattia (mieloma, LH ed LNH di alto grado. Sono facilmente riconoscibili in T1 soltanto in presenza di midollo

giallo.Altrimenti è necessario far ricorso all’acquisizione T1W con mdc ed alla

STIR-T2

• Lesioni diffuse : si presentano con un abbassamento del segnale in T1 rispetto

al disco (inversione disco-somatica del segnale), con aspetto variegato e a sale e

pepe in T2. In STIR, ed in T1 mdc l’aspetto è iperintenso.

• Assenza di lesioni : questo aspetto è frequente negli stadi iniziali, ma anche in

stadi avanzati del mieloma multiplo e della leucemia acuta mieloide.

• Limiti : 1) i pattern non sono specifici delle malattie ematologiche; 2)non è

possibile una distinzione tra l’iperplasia o riconversione midollare e

l’infiltrazione/sostituzione midollare di tipo diffuso;

Angioma - Lesione tumorale benigna molto frequente nel rachide

- Lesione singola nella maggior parte dei casi

- Sostituzione della trabecolatura ossea ad opera di abnormi strutture

vascolari e cellule adipose.

- Nella forma asintomatica il segnale è dato dalla prevalenza della

componente adiposa, che determina iperintensità in T1W, T2W, e

marcata ipointensità in T1Fatsat e T2-STIR.

- Nella forma sintomatica la mancanza della componente adiposa

( angioma aggressivo o maligno) determina l’abbassamento del

segnale in T1W di base ed il suo incrementonetto per impregnazione

da mdc, rendendo il quadro praticamente indistinguibile da quello di

una lesione maligna se non in base a qualche aspetto morfologico.

Questa forma tende ad accrescersi deformando il corpo vertebrale.

La TC in questi casi potrebbe dimostrare la trabecolatura residua.

Angioma

Angioma a livello di 2L (iperintensità in T1W e T2W). Si noti anche la perdita

di segnale in T2W del disco 4-5L (disidratazione = degenerazione) con

assottigliamento e lieve anterolistesi .

T1 T2

Angioma

Tipico angioma asintomatico ( SET1 + STIR-T2) : iperintensità in

T1W , “buco” di segnale in STIR (cancellazione della componente

adiposa della lesione)

T1 STIR

Angioma

Tipico Angioma : la STIR abbatte il

segnale della componente adiposa

dell’angioma, iperintensa in T1 e T2,

lasciando una iperdensità centrale, aspetto

frequente ad osservarsi e che è il

corrispettivo dell’ipodensità centrale in

T1. Dunque T1+ STIR sono sufficienti

per la diagnosi.

T1

T2

STIR

Angioma

T1 T2 STIR

Tipico pattern RM dell’Angioma : iperintensità in T1W e T2W,

scomparsa in STIR ( per la presenza della componente adiposa

dell’angioma). Notare il centro ipointenso in T1 ed iperintenso in

STIR.

Angioma

Coesistenza di Angioma asintomatico ed angioma aggressivo:

iperintensità in T1W e T2W, con scomparsa in STIR (per la

presenza della componente adiposa dell’angioma). Sul corpo

vertebrale sovrastante invece l’attenuazione del segnale della

lesione ( rispetto al T2W) è meno evidente (freccia).Questa lesione

è visibile anche in T1, ma non è iperintensa.

Angioma maligno

T1 T1mdc T2

T1mdc

Angioma maligno : a differenza di quello asintomatico si presenta

ipointenso in T1 e prende il contrasto. In STIR questo tipo di lesione

non presenta l’abbassamento del segnale. La lesione di per se non è

differenziabile da un formazione maligna. Ma la TC mette in evidenza

la presenza di una trabecolatura residua (frecce).

TC

Metastasi osteolitica

T1mdc Fatsat

Metastasi, studio in SET1, FSET1, SET1 Fatsat : lesione ipointensa

in T1, relativamente iperintensa in T2, nettamente iperintensa dopo

Mdc e soppressione del grasso.

T2 T1

Metastasi

Metastasi :

Ipodensità T1W

Iperdensità T2W

STIR

T1mdc

Notare che la STIR

è quella che

evidenzia il maggior

numero di lesioni

Metastasi

Metastasi: netta ipointensita in T1, modesta ipointensità in T2 (che

non è sufficiente a caratterizzare la lesione) , netta iperintensità in

STIRT-T2, presa di contrasto in T1Wmdc, che dimostra l’assenza

di alterazioni del disco.

Metastasi addensante

MTS addensante.

Aree d’ipointensità in

SET1 ed SET2

N.B. alla TC ed alla RX

queste aree corrispon-

dono ad aree di sclerosi

ossea focale a contorno

sfumato.

Sclerosi

SCLEROSI : ipointensità in T1 e T2 in C5. Questo aspetto non si

modifica con la somministrazione di mdc

DEPLEZIONE MIDOLLARE : cause e significato

- E’ l’opposto della riconversione midollare, ovvero la sostituzione

patologica del midollo rosso con midollo giallo, una sorta di

conversione midollare. Il quadro corrisponde anatomicamente alla

APLASIA MIDOLLARE, che può essere primitiva a secondaria

(radioterapia, chemioterapia).

- La radioterapia provoca una riduzione della componente ematopoietica

e la trasformazione adiposa del midollo osseo nel campo d’irradiazione.

La RM rivela il fenomeno a partire dalla 3a settimana dal trattamento

radiante (iperintensità in T1, assenza di segnale in STIR a partire dal

centro del corpo vertebrale). Nella fase di stabilizzazione (a partire dalla

6a-14a settimana e per un periodo di 2 anni) il corpo vertebrale può

essere omogeneamente iperinteso o presentare una iperintensità limitata

alla parte centrale. Successivamente inizia il processo di riconversione

midollare (ripristino del midollo rosso in 2-9 anni). I fenomeni sono

dipendenti dalla dose e dall’età del paziente.

- La chemioterapia ha analoghi effetti. Una volta sospeso il trattamento

inizia il processo di riconversione midollare.

DEPLEZIONE MIDOLLARE

-aspetti RM-

- Essendo l’opposto della riconversione midollare, ovvero la

sostituzione patologica del midollo rosso con midollo giallo, si

manifesta con aumento del segnale sia in T1 che in T2, e spiccata

diminuzione del segnale in STIR.

- nelle fasi iniziali il quadro RM di anemia aplastica può essere

mascherato da contemporanei fenomeni di riconversione di compenso,

sicchè non vi è alcuna modificazione di segnale.

- aree di tessuto emopoietico residuo o di riconversione midollare

determinano pseudolesioni ipointense in T1, senza alcuna apprezzabilità

in T2 (midollo giallo e rosso in T2 hanno quasi lo stesso segnale), ma

ben apprezzabili in STIR, come aree iperintense che impongono la

diagnosi differenziale con altre lesioni del tipo ipoT1- iper

STIRT2.L’utilizzo del mdc può essere molto utile in questa

differenziazione .



T1 basso elevato basso

T2 intermedio alto intermedio basso


Le aree di trasformazione adiposa del midollo possono essere

individuate in base al segnale in T1W, T2W e STIR-T2W, in

quanto il segnale si abbassa progressivamente nelle tre sequenze,

fino a ridursi al minimo in STIR-T2. Ciò è dovuto infatti al fatto

che il grasso ha un T1 elevato ed un T2 intermedio, cui

corrisponde una differente intensità di segnale, mentre in STIR-T2

il segnale del grasso è soppresso dalla stessa sequenza.

Conversione midollare patologica (deplezione midollare post-radioterapica) :

iperintensità SET1 ed SET2 da midollo giallo. Le frecce indicano aree di maggiore

iperintensità da trasformazione adiposa in sede sottocorticale secondaria a discopatia

degenerativa. Di noti l’iperintensità diffusa dei corpi, specie di 5L e del sacro,

maggiormente in T1

deplezione midollare post-radioterapica

Degenerazione adiposa

iuxtadiscale

Degenerazione adiposa iuxtadiscale: iperintensità focale in

T1W e T2W a livello di 5L ; abbassamento del segnale discale in

T2 (degenerazione); Schmorl in 1L E 2L; ernia discale in 5L;

Cause : trauma vertebrale, fratture , neuroalgodisrtofia, associazione

ad altri processi patologici (flogosi, neoplasie ed ischemia

La RM ha una elevata sensibilità nel riconoscimento dell’edema (è

l’unica metodica in grado di evidenziare i quadri algodistrofici.

-l’edema midollare traumatico può essere consensuale ad una

discopatia, in tal caso è localizzato in corrispondenza delle limitanti

somatiche (ipointensità in T1 ed iperintensità in T2)

- Nei crolli vertebrali l’edema accompagna la deformazione dei

corpi vertebrali. La distinzione tra crollo su base osteoporotica e

crollo di natura neoplastica può essere fatta in base alla presenza di

una compromissione del muro posteriore (convessità) che risulta

prsente nei processi neoplastici, ma soprattutto in base alla presa di

contrasto che questi ultimi presentano.

EDEMA MIDOLLARE

EDEMA MIDOLLARE TRAUMATICO

T1 T2

Da notare che il segnale dei corpi vertebrali si riduce dal T1W al T2W (midollo giallo

dell’adulto). 2 corpi vertebrali risultano schiacciati, con intensità di segnale

aumentato in T2W per edema della spongiosa.

EDEMA MIDOLLARE TRAUMATICO : aree di ipontensità in T1W ,

relativamente iperintense in T2W, nettamente iperintense in STIR-T2

T1 T2 STIR

T2

EDEMA MIDOLLARE

TRAUMATICO

T2 L’iperintensità relativa da

edema interessa i corpi

vertebrali comprese tra le

frecce. Alcuni somi

appaiono schiacciati. Non vi

sono alterazioni di segnale

del midollo

T2 T1 T2 T1

EDEMA MIDOLLARE IUXTADISCALE ( da discopatia

Le aree di edema sono indicate dalla frecce rosse, ipointense in T1W ed

iperintense in T2W. Con la freccia verde è indicato un angioma

(iperintenso in entrambe le sequenze, a differenza delle MTS che sono

ipointense in T1 ed iperintense in T2).Anche la trasformazione adiposa si

presenta con iperintensità in T1W e T2W, ma il segnale è meno intenso in

T2W rispetto al T1W

Discopatia degenerativa ed edema della spongiosa adiacente : riduzione di altezza del disco 5L-1S con perdita di segnale, ipointensità in T1W

ed iperintensità in T2W della spongiosa adiacente

T2

T2 T1

Edema midollare e trasformazione adiposa ( da discopatia) Le frecce (rosse e bianche) indicano aree d’iperintensità in T2W da edema

(ipointense o isointense in T1W). Di contro le aree iperintense in T1W e T2W

(frecce verdi) sono da riferire a trasformazione adiposa iuxtadiscale, anch’essa

collaterale alla degenerazione discale. Edema e degenerazione adiposa

iuxtadiscale sono da considerare rispettivamente condizione acuta e cronica.

T1 T2

EDEMA MIDOLLARE FLOGISTICO (spondilodiscite)

T2 T1mdcFATSAT

Estesa ipointensità in T1W. In T2 il segnale aumenta di poco fatta eccezione per un’area,

nettamente iperintesa, di tipo colliquativo. In STIR l’iperintesità relativa coinvolge 2 interi

corpi vertebrali.La T1-mdc Fatsat mostra la presa di contrasto patologica dei due corpi

vertebrali e del tessuto prevertebrale (freccia) con delimitazione di un’area ipointensa di tipo

colliquativo). Da notare la quasi sovrapponibilità del quadro in STIRT2 e T1mdcFatsat .

Edema midollare

infiammatorio

L’aumento del segnale in T2W che

include anche il disco adiacente depone

per spondilodiscite.

Edema midollare infiammatorio

T1mdc

T1mdc

EDEMA da spondilodiscite : ipodensità di 2 corpi vertebrali includente il

disco in T1W. In T2 la parte iperintensa

indica la colliquazione; Il mdc differenzia la

componente edematosa flogistica (che si

accentua) dalla componente colliquativa

discosomatica e paravertebrale, che resta

ipointesa.

Da notare che nessun CE si verifica nelle

vertebre sane.

1. CONSIDERAZIONI NELO STUDIO DEL MIDOLLO OSSEO

1. La T1 mette bene in evidenza le lesioni mts osteolitiche nel midollo dell’adulto

(iperintenso) sotto forma di aree d’ipointensità, dimostrando una grande validità

diagnostica. Meno valida invece nei giovani (midollo rosso).

2. La STIR cancellando il segnale del grasso mette mrglio in evidenza le lesioni. La sua

lunga durata può essere ridotta se si adotta una FAST-STIR. Nella Ge T1 in fase le

trabecole ossee normali appaiono ipointense, la distruzione delle trabecole per

presenza di MTS si presenta con un focolaio d’iperintensità.La somministrazione

del mdc intensifica l’osso normale ma non le mts rendendole non visibili.

3 Vi è una sequenza GE in opposizione di fase (con un lungo TE), nella quale l’osso

normale si presenta ipointenso (a causa dell’effetto sottrazione del grasso) mentre

le lesioni osteolitiche appaiono iperintense, in quanto in esse manca la componente

relativa alla trabecolatura ossea ed il segnale del grasso è stato annullato. Questa

tecnica può essere impiegata nella ricerca di metastasi osteolitiche.

4. L’iniezione del mdc non modifica significativamente l’aspetto del midollo

normale.Le lesioni maligne invece di solito presentano un notevole aumento del

segnale, anche se ciò non è patognomonico, essendo presente anche nelle

flogosi.La presa di contrasto delle lesioni però rende queste non distinguibili dal

tessuto normale a meno che non si faccia uso della tecnica della soppressione del

grasso o l’acquisizione in GE out phase.

MIDOLLO OSSEO : aspetti RM


T1 basso elevato basso

T2 intermedio alto intermedio basso


-LESIONI DIFFUSE :

-Riconversione/sostituzione ipointensità T1 iperintensità T2/STIR

- Deplezione iperintensità T1 iperintensità T2

- LESIONE FOCALE

- Con sostituzione ipointensità in T1 Iperintensità in STIR di midollo giallo

- Senza sostituzione Iperintensità in T1 Ipointensità in STIR di midollo giallo (*)

. Con presenza di Ipointensità in T1 Iperintensità in T2 edema

(*) angioma. Tuttavia nell’angioma “maligno” la componente adiposa è scarsa o assente, il chè determina un diverso segnale in T1 (minore iperintensità) ed in STIR (iso o debole iperintensità).

Lesione T1W T1Wmdc T2W STIR

Angioma asint. iper Non CE Iper+ ipo

Angioma aggr. ipo CE Iper Iper-

Metastasi ostel. ipo CE iper Iper+

Metastasi add. ipo Non CE ipo ipo

Sclerosi ipo Non CE ipo ipo

Edema non flog ipo Non CE Iper Iper+

Edema flog. Ipo CE Iper Iper+

Riconversione ipo CE Iper- Iper-

Deplezione iper Non CE Iper- ipo

-La DD tra angioma asintomatico e area di deplezione (trasformazione adiposa) si

basa sulla morfologia della lesione. La DD tra angioma aggressivo ed MTS si

basa sulla morfologia e sul riconoscimento TC di trabecolatura residua. La DD tra

area di sclerosi ed MTS addensante si basa sulla scintigrafia e la PET

Segnale RM nelle lesioni focali

GET1 in e out phase NELLO STUDIO DEL MIDOLLO OSSEO

• Nell’immagine GE T1 in phase il segnale è determinato dalla

somma dei protoni dell’acqua e del grasso (segnale elevato nel

midollo giallo dovuto alla prevalenza del grasso ed al suo basso T1)

• Nell’immagine GE T1 in opposizione di fase il segnale dipende

dalla differenza tra i protoni del grasso e dell’acqua (in

opposizione di fase tra loro). Da ciò ne deriva che nel midollo

dell’adulto (80% giallo e 15% rosso) il segnale rimane elevato (la

differenza è 65in favore del giallo). Di contro nel midollo rosso

(40% di giallo e 40% di rosso) il segnale si abbassa notevolmente.

Da ciò il presupposto per l’impiego di questa sequenza per svelare i

processi di riconversione, infiltrazione e sostituzione midollare.

• Rispetto alla GE in phase la GE out phase adotta un TR che è del

50% superiore ed un TE di 1/3 superiore.

GET1 in e out phase NELLO STUDIO DEL MIDOLLO OSSEO

GET1 in phase GET2 out phase

MIDOLLO ROSSO iper ipo

MIDOLLO GIALLO iper iper

La Risonanza Magnetica del Midollo Osseo - lordoftherays.it · Lo studio RM della CV si basa su...

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