Костный мозг

Костный мозг присутствует во всем скелете и состоит преимущественно из гемопоэтических и жировых клеток, расположенных между костными трабекулами и фиброзными тяжами. Он выполняет многочисленные физиологические функции и динамически изменяется в процессе естественного старения, а также в ответ на стрессовые факторы и патологические процессы. Хотя костный мозг можно визуализировать или судить о его состоянии с помощью многих методов визуализации, МРТ является наилучшим способом непосредственной оценки его компонентов.

Макроскопическая анатомия

Костный мозг содержит:

• гемопоэтические клетки

• опорную строму

• ретикулум (фагоциты и недифференцированные клетки-предшественники)

• рассеянные жировые клетки

• богатую сосудистую сеть

Хотя любой неизмененный костный мозг содержит одни и те же компоненты, соотношение гемопоэтических и жировых клеток существенно варьирует в зависимости от возраста и анатомической области. Это позволяет разделять нормальный костный мозг на красный и желтый в зависимости от относительного содержания жира.

Красный костный мозг

Красный костный мозг наиболее распространен в младенческом возрасте, занимая весь скелет (см. ниже), и состоит преимущественно из кроветворных клеток. При рождении красный костный мозг практически на 100% состоит из гемопоэтических клеток. Со временем этот компонент уменьшается за счет увеличения доли жировых клеток, так что к молодому возрасту доля гемопоэтического компонента снижается до 60%.

По массе красный костный мозг взрослых состоит на 40% из воды, на 40% из жира и на 20% из белка. Таким образом, даже красный костный мозг содержит значительную жировую фракцию, которая влияет на МР-сигнал костного мозга и приводит к потере сигнала при визуализации с химическим сдвигом (см. ниже).

Желтый костный мозг

Желтый костный мозг имеет те же составляющие, что и красный костный мозг, но в нем преобладает жир и мало сосудов. В среднем он состоит на 80% из жира, на 15% из воды и на 5% из белка.

Нормальная конверсия костного мозга

В младенческом возрасте красный костный мозг занимает весь оссифицированный скелет, за исключением эпифизов и апофизов. Постепенно красный костный мозг «отступает» к центру, и к 25 годам он практически полностью ограничивается осевым скелетом (таз, позвоночник, плечевой пояс, череп). Конверсия красного костного мозга в желтый прогрессирует в дистально-проксимальном направлении конечностей: сначала кисти и стопы, затем предплечья/голени, затем плечевые/бедренные кости, а затем таз/позвоночник.

В длинных трубчатых костях конверсии сначала подвергается эпифиз, затем диафиз, после чего процесс распространяется на метадиафиз.

Хотя распределение варьирует в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей, оно должно быть симметричным.

Неоднородный сигнал от костного мозга на МРТ встречается часто, и его бывает трудно отличить от патологии. Островки красного костного мозга также могут обнаруживаться в любых отделах скелета, как правило, субкортикально, нередко с участком желтого костного мозга в центре, что формирует симптом «бычьего глаза» на аксиальных МРТ-изображениях.

Кроме того, красный костный мозг встречается в форме субхондральных полулуний. Типичная локализация включает проксимальные отделы плечевой и бедренной костей. Аналогично, очаговые жировые депозиты в костном мозге могут определяться практически в любом участке скелета.

Желтый костный мозг также может визуализироваться очагово в телах позвонков. Паттерн нормального распределения красного и желтого костного мозга в позвоночнике вариабелен:

• желтый костный мозг визуализируется вокруг базивертебральных вен (особенно часто у пациентов молодого возраста, что закономерно наблюдается после нормальной инволюции диффузного красного костного мозга детского возраста)

• полосовидные и треугольные участки желтого костного мозга в углах тел позвонков, прилежащие к замыкательным пластинкам (на фоне дегенеративных изменений дисков и узлов Шморля)

• крапчатая структура (точечные очаги красного и желтого костного мозга)

• более крупные участки желтого костного мозга и зоны красного костного мозга с нечеткими контурами

Рентгенологические признаки

Костный мозг лучше всего оценивать с помощью МРТ, хотя ПЭТ с ФДГ и КТ, особенно двухэнергетическая, также могут дать ценную информацию.

МРТ

• T1

  • красный костный мозг: гипоинтенсивный по сравнению с подкожно-жировой клетчаткой, но гиперинтенсивный по сравнению с мышцами и диском (за счет рассеянных жировых клеток)

  • желтый костный мозг: гиперинтенсивный (соответствует сигналу от подкожно-жировой клетчатки)

• T2

  • красный костный мозг: слабо гиперинтенсивный по отношению к мышцам, обычно интенсивность его сигнала немного ниже, чем у желтого костного мозга, но иногда их бывает трудно различить

  • желтый костный мозг: гиперинтенсивный по отношению к мышцам и изо- или слабо гипоинтенсивный по отношению к подкожно-жировой клетчатке

• T2 с жироподавлением

  • красный костный мозг: остается гиперинтенсивным

  • желтый костный мозг: сигнал подавляется (гипоинтенсивный)

• T1 C+ (Gd)

  • нормальный костный мозг у взрослых не накапливает контрастное вещество видимым образом, тогда как в нормальном костном мозге новорожденного или маленького ребенка может наблюдаться выраженное накопление контраста

  • накопление контраста у взрослых происходит только в патологически измененном костном мозге, что может более отчетливо визуализироваться на постконтрастных изображениях с жироподавлением

• МРТ с химическим сдвигом

  • на изображениях в фазе/противофазе в норме должно наблюдаться значительное снижение (>50%) интенсивности сигнала от костного мозга

  • >20% снижение интенсивности сигнала указывает на доброкачественную причину патологии костного мозга

    
    

Сопутствующая патология

В костном мозге могут наблюдаться изменения в результате самого широкого спектра патологий, как вследствие прямого поражения, так и в качестве реакции на заболевание другой локализации. Примеры включают:

• отёк костного мозга

• реконверсия костного мозга

• метастазы в кости

• дисцит/остеомиелит

• гемангиомы костей

• миелопролиферативные новообразования (см. классификацию опухолей кроветворной и лимфоидной тканей ВОЗ)

• миелодиспластические синдромы

• серозная атрофия костного мозга