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3 Radiologische Diagnostik des multiplen Myeloms: 3.3 Radiologisch-pathologische Korrelation

Autor/en: Stefan Delorme, Andrea Baur-Melnyk
Letzte Änderung: 30.06.2011

3.3.1 Befallsmuster

Es hat sich bewährt, Befallsmuster zu unterscheiden, auch wenn diese Einteilung artifiziell ist und Kombinationen und Übergangsformen existieren. Demzufolge kann man folgende Muster unterscheiden:

  • Diffuser Markraumbefall: Das Knochenmark mit seinen hämatopoetischen und fettigen Anteilen ist erhalten, aber der Anteil an Plasmazellen (in diesem Fall monoklonaler Plasmazellen) ist erhöht. Hiermit geht auch eine Verschiebung der Anteile des Knochenmarks einher, zugunsten der zellulären und zulasten der fettigen Komponente. Lokal destruierende, solide Herde liegen nicht vor. Häufig findet sich aber eine Osteoporose, weil Zytokine, die von den Plasmazellen produziert werden, eine Aktivierung von Osteoklasten induzieren.
  • Solide Herde: Diese bestehen aus malignen Plasmazellen und dem Tumorstroma, enthalten aber weder Anteile normalen Knochenmarks noch knöcherne Anteile (Spongiosa oder Kompakta) und haben damit die Eigenschaften eines lokal destruierenden, soliden Tumors. Im Unterschied zu diesem sind die resultierenden Osteolysen allerdings areaktiv und damit szintigrafisch nicht nachweisbar. Fokale Osteolysen können bei entsprechender Größe eine weit stärkere Beeinträchtigung der Stabilität des betroffenen Knochens darstellen als die Osteoporose infolge eines diffusen Befalls, weil bei dieser Konstellation die erhaltenen Trabekel noch eine gewisse Reststabilität gewährleisten.
  • Weichteilbefall: Am häufigsten resultiert dieser aus einem primär im Knochen gelegenen Herd, der im Verlauf seines Wachstums dessen Grenzen überschreitet und sich in die benachbarten Strukturen ausdehnt. Dieser Bezug zu einem Knochen ist in der Tat in den meisten Fällen mit der MRT nachweisbar. Seltener findet man ein Myelom bzw. ein solitäres Plasmozytom, welches primär in den Weichteilen gelegen ist, und "Weichteilmetastasen" ohne Bezug zu einem Knochen. Solche Weichteilherde folgen nicht zwingend den Metastasierungswegen solider Tumoren (Lymphknotenstationen, Leber, Lunge, Hirn etc.), sondern finden sich auch in atypischen Lokalisationen, vergleichbar den Metastasierungsmustern z.B. von malignen Melanomen oder nichtepithelialen Tumoren [Zechmann et al. 2007].

3.3.2 Radiologisches Bild

Skelettradiografie

Die Röntgenaufnahme erfasst Veränderungen am mineralisierten Knochen und deren Komplikationen, nicht die Weichteilherde oder den Markraumbefall selbst.

Die wichtigsten Zeichen des Befalls sind die Osteoporose und die fokale Osteolyse (s. Abb. 3.1 und Abb. 3.2). Die Kriterien der Osteoporose gleichen denen bei der idiopathischen oder postmenopausalen Form (Transparenzvermehrung, Betonung der Rahmenstruktur, Vertikalisierung des Spongiosamusters, Grund- und Deckplatteneinsenkungen oder Keilwirbelbildung). Betroffen ist hierbei vor allem die Spongiosa des Achsenskeletts, wohingegen eine verminderte Stabilität der Kortikalis der Röhrenknochen häufiger auf lokale Destruktionen zurückzuführen ist als auf eine Osteoporose. Von der idiopathischen bzw. postmenopausalen Osteoporose unterscheidet sich die durch ein multiples Myelom verursachte Form vor allem dadurch, dass sie sehr rasch fortschreitet und teilweise grobsträhnig inhomogen erscheint. Eine Osteoporose bei jüngeren Patienten oder beim Mann sollte immer Anlass geben, nach einer Ursache zu fahnden, z.B. einem multiplen Myelom. Die Diagnose einer Osteoporose ist durch eine Doppelphotonen-Absorptionsdensitometrie (DXA) zu quantifizieren. Deren Messwerte haben eine gute Aussagekraft über das Risiko späterer Frakturen und tragen dazu bei, den Effekt einer Therapie zu beurteilen.

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Abb. 3.2: Röntgenaufnahme des Beckens a.-p. bei multiplem Myelom; multiple Osteolysen im Becken und in beiden Femora

Sichere Kriterien, um von einer idiopathischen oder postmenopausalen Osteoporose zu unterscheiden, gibt es indes nicht. Selbst bei gesichertem Myelom ist eine zugleich bestehende Osteoporose nicht zwingend hierdurch verursacht.

Osteoporotische Wirbelkörperfrakturen sind beim Myelom überaus häufig. Die Röntgenaufnahme der Knochen ist das erste und einfachste Verfahren zum Nachweis. In der unteren Brustwirbelsäule (BWS) und der Lendenwirbelsäule (LWS) kann die Beurteilung kaum durch Überlagerungen erschwert werden. Um die Stabilität von Wirbelkörpern nach einer Fraktur zu beurteilen, ist die Röntgenaufnahme der CT eindeutig unterlegen.

Umschriebene Destruktionen sind stets durch solide Herde verursacht. Typisch ist, da die Herde im Markraum ihren Ursprung nehmen, dass die Destruktion sich entweder auf die Spongiosa beschränkt oder dass die Kortikalis vom Markraum her halbmondförmig ausgestanzt wird. Der englische Begriff "Scallopping" rührt von "Scallop", der Muschel her und umschreibt die vom Markraum her "herausgebissen" wirkenden Osteolysen in der Kortikalis. Osteolysen in der Schädelkalotte wirken wie herausgestanzte Löcher, sehr plastisch beschrieben durch den Begriff "Schrotschussschädel". Generell sind Osteolysen dort am leichtesten zu erkennen, wo der umliegende Knochen hinreichend dicht ist, damit sich der Defekt abhebt. Dies ist vor allem bei der Kortikalis der Fall.

Besondere Schwierigkeiten bereitet indes die Erkennung von Osteolysen, die sich auf die Spongiosa beschränken. In der Wirbelsäule sind kleinere Defekte praktisch unsichtbar, nicht zuletzt wegen der Überlagerung durch Weichteile oder Luft. In gut der Hälfte der Patienten, bei denen die MRT einen Wirbelsäulenbefall zeigt, ist dieser auf den Röntgenaufnahmen nicht sichtbar [Baur et al. 1996]. Außerdem liegen bereits beim älteren Gesunden Aussparungen der Trabekulierung in den Metaphysen langer Röhrenknochen vor (z.B. im proximalen Femur und Schenkelhals), die als Osteolysen fehlgedeutet werden können. Zur Differenzialdiagnose eignen sich sowohl die Computertomografie als auch die Magnetresonanztomografie, weil sich fetthaltiges Knochenmark von Myelomherden sowohl hinsichtlich seiner Röntgendichte als auch seiner T1- und T2-Signalintensität unterscheidet.

Computertomografie

Wie die Skelettradiografie zeigt die Computertomografie vor allem Veränderungen am mineralisierten Knochen - mit dem entscheidenden Vorteil, dass alle Überlagerungseffekte wegfallen und zudem eine gewisse Unterscheidung von fetthaltigem Knochenmark und solchem mit vermehrtem Zellgehalt möglich ist, dies allerdings nur in Röhrenknochen. Umschriebene Lysen im spongiösen Knochen sind ohne Weiteres nachweisbar (s. Abb. 3.3). Auch die Beurteilung der Stabilität, insbesondere der Wirbelkörper, ist wesentlich zuverlässiger als mit der Projektionsradiografie (s. Abb. 3.4). Nachteile gegenüber der Projektionsradiografie bestehen nicht.

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Abb. 3.3 a, b: Koronar rekonstruierte Ganzkörper-CT bei multiplem Myelom (untere Rumpfhälfte und Beine). Die rekonstruierten Bilder zeigen Osteolysen (Pfeile) deutlicher als eine Röntgenaufnahme, wobei insbesondere die Dicke der erhaltenen Kompakta besser beurteilt werden kann. In der Projektionsradiografie ist dies nur möglich, wenn eine Osteolyse "en profil", und nicht "en face" getroffen wird.

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Abb. 3.4 a, b: Koronar rekonstruierte Ganzkörper-CT bei multiplem Myelom (obere Rumpfhälfte und Kopf). Multiple Osteolysen der Schädelkalotte (Pfeile). Myelomherde im reinen Fettmark der langen Röhrenknochen können aufgrund ihrer höheren Röntgenabsorption abgegrenzt werden (offener Pfeil).

Magnetresonanztomografie

Die Signalintensität des normalen Knochenmarks wird, in Abhängigkeit vom Alter, vom Verhältnis der fetthaltigen und zellulären Anteile bestimmt. Die meisten Patienten erkranken jenseits des 50. Lebensjahres. Zu dieser Zeit überwiegt im hämatopoetischen Mark der fettige Anteil, sodass es auf T1-gewichteten Bildern hyperintens und auf fettsupprimierten T2-gewichteten Bildern hypointens ist. Da die Vaskularisation des Fettmarks gering ist, sieht man auf fettsupprimierten T1-gewichteten Bildern nach Kontrastmittelinfusion keine nennenswerte Zunahme der Signalintensität.

Vielfach werden zusätzlich sogenannte T2*-gewichtete Sequenzen verwendet. Bei diesen trägt nicht nur die T2-Relaxation des Gewebes zum Signal bei (diese wird z.B. vom Wassergehalt mit bestimmt), sondern auch die Dichte der Spongiosa. An der Grenze zwischen Knochenbälkchen und Mark, auf mikroskopischer Ebene, entstehen Inhomogenitäten des Magnetfeldes, die zu einer Abnahme des Signals mit der Zeitkonstante T2* (daher der Name) führen. Diese Abnahme ist umso rascher, je dichter die Spongiosa ist. Wenn sie, wie bei der Osteoporose, rarefiziert oder lokal gar zerstört ist, resultiert eine Zunahme der Signalintensität. Daher sind solche Sequenzen ein Hilfsmittel, um auch mit der MRT die Spongiosa indirekt zu beurteilen.

Kompakter Knochen gibt in allen Sequenzen kein Signal. Daher kann er, entgegen landläufiger Meinung, durchaus beurteilt werden: Defekte zeigen sich als helle Bereiche im ansonsten schwarzen, kortikalen Knochen. Auch eine Ausdünnung oder ein Scalloping kann anhand des Kontrastes zum umgebenden Weichgewebe oder Knochenmark erkannt werden.

Eine Veränderung der Zusammensetzung des Knochenmarks zugunsten der zellulären und zulasten der fettigen Anteile führt:

  • in der T1-Wichtung zu einer Signalabnahme und
  • in der T2-Wichtung mit Fettsuppression zu einer Signalzunahme [Wasser et al. 2005].

Da es für die Signalintensitäten keine Normwerte gibt, muss man die Signalintensitäten anhand anderer Strukturen beurteilen, meistens anhand der normalen, nicht degenerierten Bandscheiben. Im Normalfall ist der Wirbelkörper/das Knochenmark aufgrund des ca. 40- bis 50%igen Fettgehalts im Vergleich zur signalarmen Bandscheibe deutlich hyperintens. Je zellulärer das Knochenmark aufgrund der Tumorzellen wird, desto signalärmer wird es und nähert sich der Bandscheibe an. Umgekehrt ist der normale Wirbelkörper/das Knochenmark deutlich hypointens auf fettgesättigten Bildern (z.B. STIR).

Grundsätzlich zeigen die genannten Veränderungen nur einen vermehrten Anteil zellulären Marks und einen Rückgang des Fettmarks an. Ob es hämatopoetisches oder durch ein Myelom infiltriertes Mark ist, das die Veränderungen ausmacht, geht daraus nicht hervor. Größte Vorsicht ist daher bei allen jüngeren Patienten (unter 40 Jahren) geboten und bei allen Patienten, die bereits mit Chemo- und ggf. lokaler Strahlentherapie behandelt wurden. Bei Ersteren ist ein größerer Anteil hämatopoetischen Marks normal und daher eine plausible Erklärung für den Befund; bei Letzteren sind reaktive Veränderungen - übrigens auch im Mark der langen Röhrenknochen - zu erwarten, die einen Myelombefall imitieren können.

Da das multiple Myelom angiogen ist, nimmt die Vaskularisation in befallenem Knochenmark zu. Daher zeigen fettsupprimierte T1-gewichtete Bilder nach Kontrastmittelinfusion im Unterschied zum normalen Mark eine Signalzunahme. Diese kann mittels einer DCE-MRI quantifiziert werden. Zudem konnte in histologisch kontrollierten Untersuchungen gezeigt werden, dass die Stärke der Kontrastmittelaufnahme vom Infiltrationsgrad durch das multiple Myelom und von der Gefäßdichte abhängt [Baur et al. 2004; Nosas-Garcia 2004; Nosas-Garcia et al. 2005]. Daher ist es sinnvoll, kontrastverstärkte Bilder zumindest bei jenen Patienten anzufertigen, bei denen eine Einstufung der Befunde z.B. aufgrund von Alter oder Vorbehandlungen schwierig ist. Je nach Alter ist eine geringfügige Kontrastmittelaufnahme normal; eine Zunahme der Signalintensität um mehr als 40% gegenüber dem Ausgangswert ist in der Regel pathologisch [Baur-Melnyk, Reiser 2004].

Solide Myelomherde sind in T1-gewichteten Bildern homogen hypointens und in T2-gewichteten fettgesättigten Bildern hyperintens und meist relativ scharf gegenüber ihrer Umgebung demarkiert (s. Abb. 3.5 und Abb. 3.6). Gelegentlich sind die fokalen Herde deutlicher auf den nativen T1-gewichteten Spinecho-Bildern zu sehen, gelegentlich heben sie sich auf den fettgesättigten Bildern (z.B. STIR) besser von der Umgebung ab, bei nahezu isointensem Verhalten auf T1. Wenn sie kortikalen Knochen zerstört haben, ist dessen Konturveränderung oder -unterbrechung auch in der MRT nachweisbar. Die fokale Infiltration kann einzelne Herde zeigen oder einen multifokalen Befall aufweisen. Davon zu unterscheiden ist die sogenannte Salz-und-Pfeffer-Struktur des Knochenmarks, die keinen relevanten Befall darstellt. Diese ist leicht mit einer multifokalen mikronodulären Form zu verwechseln. Bei der Salz-und-Pfeffer-Struktur findet sich in der MRT ein inhomogenes Knochenmarkmuster. Im T1 zeigen sich stark hyperintense Herde neben (im Vergleich dazu) hypointensen Arealen. In der STIR zeigen sich im Gegensatz zum multifokalen mikronodulären Befall keine fokalen Hyperintensitäten! In der Histologie korreliert das Salz-und-Pfeffer-Muster mit fokalen Fetteinlagerungen (hyperintense Herde im T1), die neben relativ normalem Knochenmark mit einer nur geringen diffusen Infiltration (im Vergleich zu den Fetteinlagerungen hypointense Herde) zu finden sind. Das Salz-und-Pfeffer-Muster ist relativ selten (ca. 5%), kann aber zu Fehlinterpretationen und falscher Therapie führen. Diese Patienten haben eine geringe Tumorlast und befinden sich zumeist im Stadium I der Erkrankung, in dem eine Chemotherapie nicht zwingend vorgesehen ist [Baur et al. 1996; Baur 2000].

Die MRT ist dort besonders hilfreich, wo nicht klar ist, ob eine vermeintliche Aussparung des Spongiosamusters (insbesondere in den Metaphysen langer Röhrenknochen) normal oder Folge eines Myelomherdes ist. Als Regel kann gelten, dass jeder Myelombefall, der eine lokale Destruktion verursacht, auch in der MRT sichtbar ist - adäquate Technik vorausgesetzt.

Analog zu den in Kapitel 3.3.1 genannten Befallsmustern kann man auch die Morphologie in der MRT einteilen, unter Berücksichtigung von Übergangsformen (s. Tab. 3.1).

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Abb. 3.5 a, b: Magnetresonanztomografie der Wirbelsäule bei multiplem Myelom. Sagittale, native T1-gewichtete Bilder der Halswirbelsäule (HWS) und BWS (a) sowie der LWS und des Sakrums (b). Das gesamte Mark ist durchsetzt mit kleinen, hypointensen (dunklen) Herden.

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Abb. 3.6 a, b: Magnetresonanztomografie der Wirbelsäule bei multiplem Myelom beim selben Patienten wie in Abb. 3.1 bis 3.5. Sagittale, T2-gewichtete, fettunterdrückte Bilder (STIR-Technik) der HWS und BWS (a) und der LWS und des Sakrums (b). Myelomherde sind in dieser Wichtung hyperintens (hell) und durchsetzen multifokal das gesamte Knochenmark. Das Ausmaß der Infiltration ist deutlich stärker als sich auf den Röntgenaufnahmen oder rekonstruierten Computertomografien erahnen lässt.

Tab. 3.1: Befallsmuster des multiplen Myeloms in der MRT [Baur et al. 1996]

Muster-Nr.

Morphologie

Interpretation

1

Normales Knochenmarksignal

Kein Befall oder Infiltrationsgrad für Detektion zu gering (< 20% Plasmazellen)

2

Umschriebene T1-Signalabsenkung
Umschriebene T2-Hyperintensität

Fokaler Myelomknoten

3

Diffuse T1-Signalabsenkung, ggf. mit Anstieg der T2-Intensität im ganzen Markraum.
Diffuse Kontrastmittelaufnahme (> 40% Zunahme der Signalintensität gegenüber Ausgangswert).

Diffuser Knochenmarkbefall

4

Kombination von 2 und 3

Diffuser Knochenmarkbefall mit zusätzlichem fokalem Herd

5

Salz-und-Pfeffer-Muster in T1-gewichteten Aufnahmen
Normalbefund in T2 mit Fettsuppression

Nebeneinander von gering infiltrierten Zonen und erhaltenem fetthaltigem Knochenmark

Positronenemissionstomografie und PET-CT

Bei soliden Herden ist eine vermehrte FDG-Aufnahme nachweisbar, wobei es von der physiologischen Aufnahme des umgebenden Gewebes abhängt, wie gut sie sich abhebt. Schwierig ist indes der Nachweis einer diffusen Knochenmarkinfiltration; hier hängt es eindeutig vom Infiltrationsgrad ab, ob ein Befall mit der PET diagnostiziert werden kann. Von den mit MRT nachgewiesenen Befunden in der Wirbelsäule werden mit der PET-CT 30% übersehen, am häufigsten bei diffusem Befall [Zamagni et al. 2007]. Auch scheint die PET (ohne CT) weniger Herde zu detektieren als die Mehrzeilen-CT [Hur et al. 2007]. Die Sensitivität der PET-CT für fokale Herde ist kleineren Studien zufolge höher als die der Skelettradiografie [Zamagni et al. 2007]. Neuere Untersuchungen haben auch eine verstärkte Aufnahme von 11-C-Methionin in Myelomherden nachweisen können, allerdings bislang nur an wenigen Patienten und ausnahmslos in therapiepflichtigen Stadien [Dankerl et al. 2007].

Allen Einschränkungen zum Trotz wird im angloamerikanischen Raum, im Unterschied zu Europa, die PET beim Staging und bei der Risikoeinschätzung bevorzugt eingesetzt [Durie et al. 2002; Durie 2006], u.a. mit der Begründung, dass die in der PET nachgewiesenen Befunde jene sind, deren klinische und prognostische Relevanz aufgrund ihrer hohen Aktivität auch am größten ist. Generell ist einzuräumen, dass in Deutschland die klinischen Erfahrungen mit der PET beim multiplen Myelom außerhalb kleiner Studien limitiert sind, da diese Methode aufgrund der Entscheidungen der Gesetzlichen Krankenkassen und des Gemeinsamen Bundesausschusses in der Versorgung Kranker so gut wie nicht verfügbar ist.

Dieser Artikel:
Goldschmidt H, Peest D (Hrsg).
Multiples Myelom. Moderne Diagnoseverfahren, aktuelle Behandlungsoptionen und Supportivtherapie. Juni 2011 [zitiert TT.MM.JJJJ]
In: Link H (Hrsg).
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