¹H MR-Spektroskopie der Lendenwirbelsäule bei diffuser Osteopenie infolge von Plasmozytom oder Osteoporose

Zusammenfassung

Ziel: Bewertung der differentialdiagnostischen Möglichkeiten der ¹H MR-spektroskopischen Bestimmung der Relaxationszeiten und des Fett-/Wasseranteils der Lendenwirbelsäule im Rahmen osteoporotischer und diffuser plasmozytombedingter Osteopenie. Patienten, Material und Methoden: Untersucht wurden 10 Patienten mit diffuser Osteopenie bei gesichertem Skelettbefall durch Plasmozytom ohne Wirbelkörperkompressionsfrakturen, 10 Patienten mit Osteoporose und 10 Probanden. Die Osteoporose wurde durch Absorptiometrie mit der DXA-Methode gesichert (Hologic QDR 2000, Siemens Medizinsysteme). Für die MR-spektroskopischen Untersuchungen wurden lokalisierte Protonenspektren (PRESS-Technik) unter Einsatz eines 1,5 Tesla Ganzkörpersystems (Gyroscan S15/ACS II Philips Medizinsysteme) mit ringförmiger Oberflächenspule eingesetzt. Berechnet wurden T₁- und T₂-Relaxationszeiten für Wasser und Fett sowie die Wasser- und Fettanteile. Die statistische Analyse der Daten erfolgte mit Kruskal-Wallis- und Mann-Whitney-Tests mit dem Programm SPSS. Ergebnisse: Es fanden sich signifikante Unterschiede zwischen den beiden Patientengruppen mit erniedrigten T₂-Werten von Wasser und Fett bei Patienten mit Osteoporose (37 ms bzw. 59 ms gegenüber 44 ms bzw. 70 ms bei Plasmozytom) und erniedrigtem Anteil des Fettgehaltes im Knochenmark von Plasmozytompatienten (20 % vs. 31 % bzw. 34 % bei Probanden und Osteoporosen). Zwischen Patienten mit Osteoporose und Probanden sind die Unterschiede in der T₂-Zeit des Fetts signifikant unterschiedlich. T₁-Zeiten haben keine relevante Bedeutung für die Beantwortung der gewählten Fragestellung. Schlußfolgerungen: Die spektroskopische Relaxometrie und Fett-/Wasseranalyse ist für die Lösung differentialdiagnostischer Problemfälle bei diffuser Osteopenie der Wirbelsäule geeignet. Die T₂-Werte der Fettkomponente sind möglicherweise in der Osteoporosediagnostik nutzbar.

Summary

Purpose: To evaluate the role of in vivo ¹H MR spectroscopic determination of relaxation times and of fat and water content to differentiate between infiltration of multiple myeloma or osteoporosis in patients with roentgenologic unclear demineralization of the lumbar spine. Patients, Materials and Methods: Ten patients each with osteoporotic reduction of bone mineral density (BMD), histologically proven multiple myeloma who showed only diffuse tumor manifestations without tumor compression fractures in the spine, and volunteers were investigated. Osteoporosis was confirmed by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) (Hologic QDR 2000 device, Siemens Medical Systems). The MR investigations were performed with a 1.5 T whole body system (Gyroscan S15/ACS II, Philips Medical Systems). Localized MR spectra from a cubic volume of about 8 cm³ were acquired by the PRESS technique. Chemical shift selective T₁ relaxation times were obtained from an IR series, T₂ was measured by variation of the interval between the first and the second echo in the volume selection scheme. Statistical analysis was done using the Kruskal-Wallis test and the Mann-Whitney test with the software SPSS. Results: There were highly significant differences in T₂ values and fat content between patients with osteoporosis and multiple myeloma. T₂ values were decreased in osteoporosis (37 ms and 59 ms vs. 44 ms and 70 ms in plasmocytoma) and fat content was decreased in multiple myeloma (20 % vs 31 % and 34 % in volunteers and osteoporosis). Between volunteers and patients with osteoporosis the differences in the T₂ of the fat component was significantly different. Conclusions: In our preliminary experience MRS is helpful in the differential diagnosis of bony demineralization. It enables a differentiation between osteoporosis and diffuse multiple myeloma. T₂ value measurements may be helpful in the diagnostic trial of osteoporosis.

Schlüsselwörter:

MR-Protonen-Spektroskopie - Relaxometrie - Diffuse Osteopenie - Osteoporose - Plasmozytom

Key words:

¹H MR spectroscopy - Relaxometry - Diffuse demineralization - Osteoporosis - Multiple myeloma