Ganzkörper-MRT bei Kindern mit Verdacht auf Osteonekrose nach intensiver Chemotherapie: Erste Ergebnisse

Zusammenfassung

Ziel: Avaskuläre Osteonekrosen (ON) sind eine schwerwiegende Komplikation im Rahmen einer Mehrfachchemotherapie bei Kindern. Die Abbildung des gesamten, teilweise klinisch stummen, Befallsmusters ist Voraussetzung, um insbesondere kritische, gelenknahe ON möglichst frühzeitig einer Therapie zuführen zu können. Wir untersuchten die Wertigkeit der Ganzkörper-MRT für den Nachweis von ON, 1. in Relation zu konventionellen Röntgenaufnahmen und klinischen Symptomen, 2. unter Berücksichtigung verschiedener Sequenzen und 3. führten Verlaufsbeobachtungen durch. Material und Methoden: 5 Patienten mit onkologischen Erkrankungen im Alter von 13 - 16 Jahren (3 × ALL, 1 × Medulloblastom und 1 × CML), welche über neu aufgetretene Knochenschmerzen berichteten wurden mit einer konventionellen Aufnahme der betroffenen Region und zusätzlich einer Ganzkörper-MRT (T2w TIRM und T 1w TSE-Sequenzen - vor und nach Kontrastmittelgabe, letztere mit Fettunterdrückung -) untersucht. Die Bildgebung im Bereich Hals/Thorax/Abdomen/Becken, obere und untere Extremität erfolgte in koronarer Schichtorientierung, ergänzend erfolgte die Darstellung der Füße in sagittaler Orientierung. 4 der 5 Patienten hatten mindestens eine Ganzkörper-MRT-Verlaufskontrolle (im Mittel nach 10 ± 4 Monaten). Ergebnisse: In keinem Fall zeigte die primäre konventionelle Röntgenuntersuchung eine Veränderung. Die Ganzkörper-MRT wies bei 4 von 5 Kindern osteonekrosetypische Läsionen auf. Die Lokalisationen der klinisch auffälligen Läsionen verteilten sich auf Kniegelenk (n = 3) und Tibia/Sprunggelenk (n = 4). Klinisch asymptomatische Lokalisationen zeigten sich mit folgendem Verteilungsmuster: 5 × Humerus, 4 × Hüftgelenk, 6 × Kniegelenk, 4 × Sprunggelenk. Die Größe variierte zwischen kleinen fokalen Herden bis zu einer Ausdehnung von 90 % des Transversaldurchmessers. Am besten waren die Läsionen in stark T 2-gewichteten Sequenzen (TIRM) zu detektieren, die nativen T 1-gewichteten Sequenzen waren zur Diagnosestellung am hilfreichsten. Aufgrund des Ganzkörper-MRT-Befundes wurden alle Patienten mit osteonekrosetypischen Läsionen einer symptomatischen (n = 2) oder einer spezifischen (n = 2) Therapie zugeführt. Im Verlauf zeigten sich keine relevanten Befundänderungen, bei 2 Patienten wurde eine partielle Regredienz der Befunde beobachtet. Schlussfolgerung: Die Ganzkörper-MRT erlaubt den frühen Nachweis symptomatischer wie asymptomatischer osteonekrosetypischer Läsionen und kann für Therapieplanung wie -monitoring eingesetzt werden.

Abstract

Purpose: Use of multidrug chemotherapy poses the risk of avascular osseous necroses in children. Depiction of the whole body, including clinically non-apparent sites is mandatory for starting early and proper treatment, including surgical approaches in lesions near the joints. We analyzed the value of whole-body MRI in the detection of osteonecrosis, (1) in relation to conventional X-ray imaging and clinical symptoms, (2) using different MRI sequences, (3) with follow-up examinations. Materials and Methods: 5 patients suffering from an oncological disease, 13 to 16 years old (3 × ALL, 1 × medulloblastoma, 1 × CML), and recently developing bone pain were examined with X-ray imaging of the particular region and a whole-body MRI (T2w TIRM, T 1w TSE sequences, pre- and post-contrast GD-DTPA, including fat suppression techniques). Neck/thorax/abdomen/pelvis, and upper and lower extremities were acquired in the coronal plane, and the feet in sagittal orientation. 4 of 5 patients had at least one follow-up examination (in the mean after 10 ± 4 months). Results: None of the initial X-ray images revealed an abnormal finding. The whole-body MRI showed in 4 of 5 children bone marrow lesions compatible with osteonecrosis. The locations were around the knee joints (n = 3) and the tibiae/ankle joints (n = 4). In addition to the symptomatic sites, MRI revealed additional lesions at the following sites: humerus (n = 5), hip joints (n = 4), knee joints (n = 6), ankle joints (n = 4). The size varied from small focal lesions to lesions measuring 90 % of the whole transverse diameter of the bone. The lesions were able to be detected most easily with heavily T 2-weighted (TIRM) sequences, and the diagnosis was most easily established using the non-enhanced TSE T 1-weighted sequences. As a consequence of the results of the whole-body MRI, all patients with lesions compatible with osteonecrosis received symptomatic (n = 2) or specific (n = 2) therapy. In the follow-up examinations, a higher number of patients showed no changes in the lesions as to size and distribution. 2 patients showed partial resolution of the osteonecroses. Conclusion: Whole-body MR imaging allows early diagnosis of symptomatic as well as clinically non-apparent osteonecroses. It can be used in planning and monitoring surgical and pharmacological therapies.

Key words

bones - neoplasms - MR imaging - treatment effects - osteonecrosis - children

Literatur

• 1 Mankin H J. Nontraumatic necrosis of bone (osteonecrosis).  The New England journal of medicine. 1992;  326 1473-1479
• 2 Ojala A E, Paakko E, Lanning F P. et al . Osteonecrosis during the treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia: a prospective MRI study.  Medical and pediatric oncology. 1999;  32 11-17
• 3 Ribeiro R C, Fletcher B D, Kennedy W. et al . Magnetic resonance imaging detection of avascular necrosis of the bone in children receiving intensive prednisone therapy for acute lymphoblastic leukemia or non-Hodgkin lymphoma.  Leukemia. 2001;  15 891-897
• 4 Kaspers G J, Creutzig U. Pediatric acute myeloid leukemia: international progress and future directions.  Leukemia. 2005;  19 2025-2029
• 5 Mattano L A, Sather H N, Trigg M E. et al . Osteonecrosis as a complication of treating acute lymphoblastic leukemia in children: a report from the Children’s Cancer Group.  J Clin Oncol. 2000;  18 3262-3272
• 6 Hodek-Wuerz Jr R, Steinke K. Die sekundäre Osteonekrose: Steroidtherapie und ihre möglichen Folgen.  Fortschr Röntgenstr. 2005;  177 1585-1587
• 7 Burger B, Beier R, Zimmermann M. et al . Osteonecrosis: a treatment related toxicity in childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL)-experiences from trial ALL-BFM 95.  Pediatric blood & cancer. 2005;  44 220-225
• 8 Karimova E J, Rai S N, Deng X. et al . MRI of knee osteonecrosis in children with leukemia and lymphoma: Part 1, observer agreement.  AJR. 2006;  186 470-476
• 9 Karimova E J, Rai S N, Ingle D. et al . MRI of knee osteonecrosis in children with leukemia and lymphoma: Part 2, clinical and imaging patterns.  AJR. 2006;  186 477-482
• 10 Mont M A, Baumgarten K M, Rifai A. et al . Atraumatic osteonecrosis of the knee.  The Journal of bone and joint surgery. 2000;  82 1279-1290
• 11 Engelbrecht V, Scherer A, Bruder M. et al . Kernspintomographie von aseptischen Osteonekrosen bei Kindern und Jugendlichen mit einer akuten lymphoblastischen Leukämie.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 336-341
• 12 Lackner H, Benesch M, Moser A. et al . Aseptic osteonecrosis in children and adolescents treated for hemato-oncologic diseases: a 13-year longitudinal observational study.  J Pediatr Hematol Oncol. 2005;  27 259-263
• 13 Arico M, Boccalatte M F, Silvestri D. et al . Osteonecrosis: An emerging complication of intensive chemotherapy for childhood acute lymphoblastic leukemia.  Haematologica. 2003;  88 747-753
• 14 Sawicka-Zukowska M, Kajdas L, Muszynska-Roslan K. et al . Avascular necrosis - an antineoplastic-treatment-related toxicity: the experiences of two institutions.  Pediatric hematology and oncology. 2006;  23 625-629
• 15 Antoch G, Vogt F M, Freudenberg L S. et al . Whole-body dual-modality PET/CT and whole-body MRI for tumor staging in oncology.  Jama. 2003;  290 3199-3206
• 16 Schmidt G P, Baur-Melnyk A, Tiling R. et al . Hochauflösendes Ganzkörpertumorstaging unter Verwendung paralleler Bildgebung im Vergleich zur PET-CT.  Der Radiologe. 2004;  44 889-898
• 17 Ladd S C, Zenge M, Antoch G. et al . MR-Ganzkörperdiagnostik.  Fortschr Röntgenstr. 2006;  178 763-770
• 18 Goo H W, Choi S H, Ghim T. et al . Whole-body MRI of paediatric malignant tumours: comparison with conventional oncological imaging methods.  Pediatric radiology. 2005;  35 766-773
• 19 Laffan E E, O’Connor R, Ryan S P. et al . Whole-body magnetic resonance imaging: a useful additional sequence in paediatric imaging.  Pediatric radiology. 2004;  34 472-480
• 20 Schmid M R, Hodler J, Vienne P. et al . Bone marrow abnormalities of foot and ankle: STIR versus T 1-weighted contrast-enhanced fat-suppressed spin-echo MR imaging.  Radiology. 2002;  224 463-469
• 21 Mahnken A H, Staatz G, Ihme N. et al . MR signal intensity characteristics in Legg-Calve-Perthes disease. Value of fat-suppressed (STIR) images and contrast-enhanced T 1-weighted images.  Acta Radiol. 2002;  43 329-335
• 22 Umans H, Haramati N, Flusser G. The diagnostic role of gadolinium enhanced MRI in distinguishing between acute medullary bone infarct and osteomyelitis.  Magnetic resonance imaging. 2000;  18 255-262
• 23 Imhof H, Breitenseher M, Trattnig S. et al . Imaging of avascular necrosis of bone.  Eur Radiol. 1997;  7 180-186
• 24 Hayes C W, Conway W F, Daniel W W. MR imaging of bone marrow edema pattern: transient osteoporosis, transient bone marrow edema syndrome, or osteonecrosis.  Radiographics. 1993;  13 1001
• 25 Bohndorf K, Imhof H, Fischer W. (eds). Radiologische Diagnostik der Knochen und Gelenke. Stuttgart; Thieme 2006 2. Auflage
• 26 Mirowitz S A, Apicella P, Reinus W R. et al . MR imaging of bone marrow lesions: relative conspicuousness on T 1-weighted, fat-suppressed T 2-weighted, and STIR images.  AJR. 1994;  162 215-221
• 27 Korholz D, Bruder M, Engelbrecht V. et al . Aseptic osteonecrosis in children with acute lymphoblastic leukemia.  Pediatric hematology and oncology. 1998;  15 307-315
• 28 Raab P, Kuhl J, Krauspe R. Multifokale Osteonekrosen bei Kindern und Jugendlichen nach Polychemotherapie.  Zeitschrift fur Orthopädie und ihre Grenzgebiete. 1997;  135 444-450
• 29 Ce P, Gedizlioglu M, Gelal F. et al . Avascular necrosis of the bones: an overlooked complication of pulse steroid treatment of multiple sclerosis.  Eur J Neurol. 2006;  13 857-861
• 30 Hurwitz C A, Silverman L B, Schorin M A. et al . Substituting dexamethasone for prednisone complicates remission induction in children with acute lymphoblastic leukemia.  Cancer. 2000;  88 1964-1969
• 31 Glorieux F H, Rauch F, Shapiro J R. Bisphosphonates in children with bone diseases.  The New England journal of medicine. 2003;  349 2068-2071; author reply 2068 - 2071
• 32 Petje G, Radler C, Aigner N. et al . Pharmacological management of aseptic osteonecrosis in children.  Expert opinion on pharmacotherapy. 2004;  5 1455-1462
• 33 Bernbeck B, Krauth K A, Scherer A. et al . Aseptic osteonecrosis in a child with nephroblastoma healed by hyperbaric oxygen therapy.  Medical and pediatric oncology. 2002;  39 47-48
• 34 Scherer A, Engelbrecht V, Bernbeck B. et al . MR Evaluierung aseptischer Osteonekrosen bei Kindern unter hyperbarer Sauerstofftherapie.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 798-801
• 35 Frank A. Arthroskopische Behandlung osteochondraler Läsionen der Talusrolle.  Orthopäde. 2001;  30 37-46
• 36 Schneider W, Breitenseher M, Engel A. et al . Der Stellenwert der Bohrung in der Behandlung der Hüftkopfnekrose.  Orthopäde. 2000;  29 420-429
• 37 Imhoff A B, Ottl G M, Burkart A. et al . Osteochondrale autologe Transplantation an verschiedenen Gelenken.  Orthopäde. 1999;  28 33-44
• 38 Scherer A, Engelbrecht V, Krauth K A. et al . MRT-Verlaufsbeurteilung aseptischer Knochennekrosen (AON) bei Kindern mit chemotherapierter maligner Grunderkrankung.  Klinische Padiatrie. 2001;  213 56-62