Лучевая диагностика костных метастазов
Откуда берутся метастазы в костях?

Клетки злокачественной опухоли чаще достигают костного мозга гематогенным путём. Наиболее благоприятные условия для их оседания создаются в хорошо кровоснабжаемых участках, содержащих красный костный мозг. Поэтому у взрослых метастазы особенно часто поражают позвоночник, таз, рёбра, грудину, череп и проксимальные отделы бедренных и плечевых костей. Дистальные отделы конечностей вовлекаются значительно реже.
После попадания в костный мозг опухолевые клетки взаимодействуют с его микроокружением. В норме костная ткань постоянно обновляется: остеокласты разрушают старую кость, а остеобласты формируют новую. Опухоль нарушает равновесие между этими процессами. Одни очаги преимущественно стимулируют резорбцию, другие — патологическое костеобразование, в третьих оба механизма выражены одновременно.
Возникает «порочный круг»: разрушение костного матрикса сопровождается высвобождением факторов роста, которые поддерживают опухолевые клетки, а опухоль дополнительно активирует процессы костной перестройки.

❗ Важно: заселение костного мозга опухолевыми клетками может предшествовать видимому разрушению или уплотнению кости. На этом этапе рентгенография, а иногда и КТ ещё не выявляют убедительных изменений, тогда как МРТ или подходящий метод молекулярной визуализации уже могут обнаружить поражение
Основные виды костных метастазов.

В практической лучевой диагностике выделяют остеолитические, остеобластические и смешанные метастазы. Дополнительно важно учитывать костномозговое поражение без выраженной перестройки минерализованной кости.
Остеобластические метастазы

Остеобластические, или остеосклеротические, метастазы сопровождаются преобладанием патологического костеобразования.

На рентгенограммах и КТ они выглядят как очаги повышенной плотности. При распространённом поражении возможно диффузное уплотнение костей.
Несмотря на увеличение плотности, такая кость не обязательно становится прочнее: её структура нарушена, а патологическая ткань может сочетаться с участками резорбции.

Поэтому бластический характер метастазов не исключает перелома или компрессии нервных структур.

Не следует также автоматически считать склероз признаком активной опухоли. Уплотнение ранее литического очага после лечения может отражать репарацию — восстановление костной ткани (лечебный патоморфоз), а не прогрессирование заболевания. Поэтому всегда стоит обращать внимание на анамнез пациента и полученное/получаемое им лечение.
Остеолитические метастазы.

При остеолитическом поражении преобладает разрушение костной ткани за счет "бурной деятельности" остеокластов.
На рентгенограммах и КТ определяются участки пониженной плотности, исчезновение трабекул, истончение или нарушение кортикального слоя. Иногда очаг сопровождается крупным внекостным мягкотканным компонентом.

Литические метастазы могут быть небольшими и относительно чётко очерченными либо иметь инфильтративный характер с неясными границами. Их клиническая значимость связана с потерей механической прочности кости. Особенно опасно поражение несущих нагрузку участков — шейки бедренной кости, вертельной области и тел позвонков.
Интенсивная костная резорбция может способствовать развитию гиперкальциемии. Однако повышенный уровень кальция у онкологического пациента не всегда обусловлен костными метастазами: возможны и другие механизмы, включая продукцию опухолью паратиреоидного гормон-связанного белка.
Смешанные метастазы.

В смешанных очагах одновременно присутствуют остеолиз и склероз. Возможны разрушение центральных отделов с периферическим уплотнением или чередование литических и бластических участков.

Костномозговые метастазы

При раннем или преимущественно костномозговом поражении опухолевые клетки замещают нормальный костный мозг, но ещё не вызывают заметной перестройки трабекул и кортикального слоя. Такие очаги могут быть рентгенологически скрытыми.
Это не отдельный механизм метастазирования, а важный вариант проявления заболевания. Для его выявления особенно полезна МРТ. В зависимости от первичной опухоли информативной может быть и ПЭТ с соответствующим радиофармпрепаратом
Каким опухолям свойственны литические и бластические метастазы?


Связь между первичной опухолью и характером костного поражения вероятностная, а не абсолютная. По одному только литическому или склеротическому виду очага нельзя достоверно определить источник метастаза.


Первичная опухоль

Наиболее характерный тип костного поражения

Рак предстательной железы

Преимущественно остеобластический

Рак молочной железы

Остеолитический и смешанный; возможен остеобластический

Почечно-клеточный рак

Преимущественно остеолитический

Дифференцированный рак щитовидной железы

Преимущественно остеолитический

Немелкоклеточный рак лёгкого

Чаще остеолитический

Мелкоклеточный рак лёгкого

Возможны остеобластические и смешанные очаги

Меланома

Чаще остеолитический

Нейроэндокринные опухоли

Нередко остеобластический

Опухоли желудочно-кишечного тракта

Литический или смешанный; иногда бластический



Наиболее устойчивые диагностические ассоциации — бластические метастазы при раке предстательной железы и литические при почечно-клеточном раке, раке щитовидной железы и многих опухолях лёгкого.

  • Рак молочной железы нельзя однозначно отнести только к «бластическим» или только к «литическим» опухолям: возможны все основные варианты. При интерпретации необходимо учитывать предшествующие исследования и лечение.

  • Множественная миелома часто вызывает остеолитические дефекты, однако включать их в перечень метастазов неправильно. Она важна прежде всего как дифференциальный диагноз при множественных литических очагах.
Наглядная схема источников метастазов в кости.


Схема взята из статьи Крживицкого П.И. "КЛИНИКО ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА
МЕТАСТАТИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ CКЕЛЕТА". Практическая онкология .— Санкт-Петербург : Центр ТОММ, 2000 .— 2011 .— №3 .— 44 с. — URL: https://rucont.ru/efd/429415 (дата обращения: 01.10.2026)
Когда онкологу следует подозревать костные метастазы?


Наиболее частый симптом — боль. Она может быть постоянной, усиливаться ночью или при нагрузке.

Но отсутствие боли не исключает поражения: метастазы нередко впервые обнаруживают при стадировании или контрольном обследовании.
Настораживают новая локальная боль у онкологического пациента, перелом при небольшой травме, необъяснимое ограничение движения, деформация позвоночника и признаки гиперкальциемии. При последней возможны слабость, жажда, полиурия, тошнота и нарушения сознания.


Особая ситуация — подозрение на компрессию спинного мозга. Боль в спине в сочетании со слабостью конечностей, расстройством чувствительности, нарушением ходьбы или функции тазовых органов требует неотложной оценки. Метод выбора для визуализации спинного мозга и эпидурального распространения — МРТ.

Нормальные показатели щелочной фосфатазы или кальция не исключают костные метастазы. Лабораторные результаты помогают оценить состояние пациента, но не заменяют визуализацию.

Рентгенография: оценка структуры и осложнений.

Рентгенография остаётся полезным методом при локальной боли, подозрении на патологический перелом и необходимости оценить разрушение кости. Она позволяет обнаружить литические дефекты, склероз, деформацию и нарушение целостности кортикального слоя.

Преимущества — доступность, быстрота и возможность оценить конкретный участок скелета. Однако для поиска ранних или бессимптомных метастазов метод недостаточно чувствителен.

Особенно низкая чувствительность рентгенографии отмечается при локализации метастатических очагов в позвонках, лопатке, костях таза и черепа, что обуславливает целесообразность применения здесь КТ.

Видимость литического очага зависит от его расположения, размеров, выраженности потери минерализованной ткани и наложения анатомических структур. Часто изменения становятся заметными лишь после существенного разрушения кости (более 30%). Приводимые в литературе проценты потери костной массы нельзя применять как универсальный порог для каждого очага.


Литическое поражение в виде фестончатых линий в головке правой бедренной кости.








Снимок с сайта : https://radiopaedia.org/cases/bone-metastasis-breast-cancer?lang=us
Компьютерная томография.

Компьютерная томография хорошо отображает кортикальный слой и трабекулярную структуру. Она выявляет небольшие литические и склеротические очаги, переломы, разрушение задних элементов позвонков и внекостное распространение.
КТ особенно полезна для оценки сложной костной анатомии и планирования биопсии либо ортопедического вмешательства.

Основное ограничение — меньшая чувствительность к раннему костномозговому поражению по сравнению с МРТ. Нормальная плотность кости не гарантирует отсутствия опухолевых клеток в костном мозге.

Кроме того, КТ не всегда позволяет отличить активный склеротический метастаз от очага, подвергшемуся лечебному патоморфозу, костного островка или другой доброкачественной перестройки. Универсального порога плотности, который надёжно разделяет все такие состояния, нет.

Исследование сопровождается ионизирующим облучением. Внутривенное контрастирование требуется прежде всего для оценки мягких тканей и внутренних органов; для обнаружения многих структурных костных изменений оно не обязательно.
Однако, увидеть поражение костного мозга на КТ все-таки можно..)

Пациентка с карциномой молочной железы. Вторичное поражение костного мозга бедренных костей в виде участков слабоинтенсивного уплотнения в костномозговом канале.









МРТ: раннее костномозговое поражение и нервные структуры.


МРТ чувствительна к замещению нормального костного мозга опухолью. На Т1-взвешенных изображениях метастазы обычно имеют пониженный сигнал относительно жирового костного мозга. На STIR и других последовательностях с подавлением жира часто определяется повышение сигнала, хотя плотные склеротические очаги могут оставаться низкосигнальными.

МРТ позволяет оценить не только костный мозг, но и эпидуральное распространение, спинной мозг, нервные корешки и мягкотканный компонент. При подозрении на компрессию нервных структур её значение особенно велико.
МРТ всего тела с диффузионно-взвешенными изображениями используется для оценки распространённости заболевания. DWI помогает выявлять подозрительные очаги, но должна интерпретироваться вместе с анатомическими последовательностями.

Как выглядят метастатические очаги на МРТ?

  • Остеобластические очаги: низкий сигнал на Т1 и Т2 ВИ,
  • Остеолитические очаги: низкий сигнал на Т1 и высоким на Т2 ВИ.

Для всех типов метастазов сигнал на STIR может быть повышен, что зачастую связано с перифокальным отеком и гиперемией вокруг пораженной зоны.

Снижение Т1-сигнала может наблюдаться и при реактивных изменениях костного мозга, анемии, воспалении или после терапии. Переломы и дегенеративные изменения также способны имитировать опухоль. Поэтому заключение строят на совокупности признаков, а не на одной последовательности.

Ограничения МРТ: продолжительность исследования, чувствительность к движениям, клаустрофобия, артефакты от металла и ограничения при некоторых имплантированных устройствах.

Остеосцинтиграфия: визуализация костной реакции.

Остеосцинтиграфия с фосфонатами, меченными технецием-99m, позволяет оценить практически весь скелет. Накопление препарата зависит от кровоснабжения и активности костной перестройки.
Принципиально важно, что метод показывает преимущественно реакцию костной ткани, а не непосредственно опухолевые клетки. Поэтому он особенно полезен при метастазах с выраженным остеобластическим компонентом.

Основное ограничение — недостаточная специфичность. Повышенное накопление встречается при переломах, артрозе, воспалении, после операций и при других неопухолевых процессах, а также довольно часто встречается накопление радиотрейсера в мягких тканях, что затрудняет визуализацию.

Чисто литические очаги или очаги с минимальной остеобластической реакцией могут быть слабо заметны или не определяться. Это особенно важно при почечно-клеточном раке и некоторых других деструктивных поражениях. Раннее костномозговое заселение также способно оставаться сцинтиграфически скрытым.

Крупный очаг литической деструкции крыла правой подвздошщной кости с выраженным мягкотканным компонентом.

На остеосцинтиграфии выглядит как очаг гипофиксации РФП (отсутствие фиксации).
При массивном поражении возможен «суперскан»: интенсивное диффузное накопление в скелете с ослаблением изображения почек и мягких тканей. Такой паттерн не является исключительно онкологическим и требует клинической интерпретации.
ОФЭКТ/КТ: уточнение неоднозначных очагов

ОФЭКТ/КТ объединяет трёхмерное распределение радиофармпрепарата с анатомической информацией КТ. Это помогает уточнить локализацию накопления и отличить, например, метастаз позвонка от дегенеративных изменений фасеточного сустава.

Метод повышает диагностическую уверенность по сравнению с одной планарной сцинтиграфией, особенно при неоднозначных очагах позвоночника, таза и рёбер.
Однако биологические ограничения сохраняются: отсутствие достаточной костной реакции способно приводить к ложноотрицательным результатам. Дополнительно влияют движение пациента, несовпадение изображений ОФЭКТ и КТ и качество КТ-компонента.

Низкодозовая КТ в составе гибридного исследования не всегда заменяет полноценную диагностическую КТ. ОФЭКТ/КТ также связана с лучевой нагрузкой и требует дополнительного времени.
На представленных снимках ОФЭКТ-КТ представлены очаги остеосклероза в остистом отростке L5 позвонка и в левой боковой массе крестца.

Случай взят с Clinical Atlas of Bone SPECT/CT
ПЭТ-КТ для диагностики костных метастазов.


ПЭТ/КТ объединяет молекулярную визуализацию и анатомическую оценку. Однако, данный метод в большинстве случаев (за исключением ПЭТ-КТ с 18F-NaF) не используется конкретно для поиска костных метастазов. Выявление вторичного поражения костей, как правило, происходит в совокупности с поиском других регионарных или отдаленных метастазов, а также первичного опухолевого очага.


ПЭТ/КТ с ¹⁸F-ФДГ
ФДГ отражает особенности метаболизма глюкозы. Метод полезен при многих метаболически активных опухолях, включая значительную часть карцином лёгкого, меланому и ряд вариантов рака молочной железы. Он может выявлять активные костномозговые очаги до выраженных структурных изменений.
Однако ФДГ не является универсальным препаратом. Некоторые медленно растущие опухоли и плотные склеротические метастазы накапливают её слабо. После лечения сохраняющийся склеротический очаг также может иметь низкую ФДГ-активность.
Ложноположительное накопление возможно при воспалении, переломах и реактивном усилении кроветворения, в том числе после введения факторов роста. На результат влияют уровень глюкозы, подготовка пациента, время после инъекции и технические параметры.


ПЭТ/КТ с ¹⁸F-NaF
Фторид натрия отражает костную перестройку и обладает высокой чувствительностью к участкам её усиления. Метод хорошо выявляет многие остеобластические метастазы и обеспечивает более детальную визуализацию, чем планарная сцинтиграфия.
Но, как и сцинтиграфия, он не является опухолеспецифичным. Накопление возникает при дегенеративных изменениях, травме и воспалении. Раннее поражение без достаточной реакции минерализованной кости может быть менее заметным.

ПЭТ/КТ с 18F- NaF

Пациентка Р., диагноз: ЗНО правой молочной железы, после комплексного лечения. По поводу подозрения на генерализацию процесса пациентке выполнено ПЭТ-КТ-исследование с 18F-FDG, при котором выявлены метаболически неактивные очаги в костях, подозрительные на вторичное поражение.
Для уточнения характера процесса пациентка была направлена на ПЭТ-КТ костной системы с 18F-NaF, при которой в проекции указанных очагов регистрировалась очаговая гиперфиксация 18F-NaF, что подтвердило наличие метастатического поражения костей скелета.


ПЭТ/КТ с SSTR-лигандами
При высокодифференцированных нейроэндокринных опухолях используются препараты, связывающиеся с соматостатиновыми рецепторами, например ⁶⁸Ga-DOTATATE и ⁶⁸Ga-DOTATOC. Они позволяют выявлять рецептор-позитивные костные метастазы и оценивать распространённость заболевания.
Основное ограничение — зависимость от экспрессии рецепторов. При низкодифференцированных нейроэндокринных карциномах и части прогрессирующих очагов накопление может быть слабым; тогда дополнительную информацию способна дать ФДГ-ПЭТ/КТ.


ПЭТ/КТ с PSMA-лигандами
PSMA-ПЭТ/КТ имеет важную роль при раке предстательной железы. Препараты, меченные галлием-68 или фтором-18, позволяют обнаруживать костные и внекостные очаги, включая часть поражений без убедительных изменений на КТ.
Тем не менее PSMA экспрессируется не во всех опухолевых очагах одинаково. При некоторых агрессивных вариантах, включая нейроэндокринную трансформацию, накопление может быть низким.
PSMA-позитивный очаг в кости не всегда является метастазом: накопление возможно при переломах и доброкачественных изменениях. Для некоторых препаратов, особенно ¹⁸F-PSMA-1007, существенна проблема неспецифических костных фокусов. Единичное накопление в ребре без морфологического субстрата требует осторожной оценки, а не автоматического установления стадии M1.

Таким образом, универсального ПЭТ-препарата для всех костных метастазов нет.
ПЭТ/КТ с 18F- PSMA

Определяется тотальное вторичное поражение скелета с выраженным экстраоссальным компонентом, высоко накапливающее РФП.
Как выбрать метод обследования?

Выбор определяется первичной опухолью, симптомами, проведённым лечением и конкретной диагностической задачей. Не каждому пациенту необходимы одновременно МРТ, сцинтиграфия и несколько вариантов ПЭТ.

При локальной боли и подозрении на перелом целесообразна оценка структуры кости рентгенографией или КТ. Если результаты отрицательные, но подозрение сохраняется, особенно полезна МРТ.

При неврологических симптомах на фоне поражения позвоночника приоритет имеет срочная МРТ, а не плановая сцинтиграфия.

Для оценки распространённости используют методы, подходящие биологии опухоли: PSMA-ПЭТ/КТ при соответствующих показаниях у пациентов с раком предстательной железы, SSTR-ПЭТ/КТ при рецептор-позитивных НЭО, ФДГ-ПЭТ/КТ при многих метаболически активных опухолях. МРТ всего тела и остеосцинтиграфия также сохраняют значение в определённых клинических сценариях.

Отрицательный результат одного исследования не исключает метастазы, если метод плохо подходит ожидаемому типу поражения.
Обязательно оцениваем ответ на проведенное лечение.

После эффективного лечения литический очаг может уплотняться, а на остеосцинтиграфии или исследовании с костно-тропным препаратом накопление иногда временно усиливается. Это связано с репаративной костной реакцией и называется феноменом "вспышки"

В такой ситуации появление более заметных склеротических очагов или усиление накопления не всегда означает прогрессирование. Но и любое ухудшение нельзя автоматически объяснять «заживлением»: необходимы сопоставление с исходными исследованиями, сроками терапии, симптомами и другими очагами.

Размер склеротического метастаза плохо отражает количество жизнеспособной опухоли. Согласно стандартному подходу RECIST 1.1, большинство костных очагов без измеримого мягкотканного компонента относятся к неизмеряемым поражениям. Поэтому оценка ответа только по диаметру костного дефекта часто недостаточна.

При динамическом наблюдении желательно сохранять сопоставимые методику, радиофармпрепарат и протокол. Универсального значения SUV, которое отделяет любой костный метастаз от доброкачественного процесса, не существует.
Заключение.

Костные метастазы различаются по характеру перестройки кости, опухолевой активности и клиническому риску. Рак предстательной железы чаще вызывает бластическое поражение, почечно-клеточный рак и рак щитовидной железы — литическое, а при раке молочной железы встречаются литические, смешанные и склеротические варианты.

Рентгенография и КТ оценивают структуру и разрушение кости; МРТ особенно полезна для раннего костномозгового поражения и нервных структур; сцинтиграфия, ОФЭКТ/КТ и NaF-ПЭТ/КТ отражают костную реакцию; опухоль-ориентированные ПЭТ-препараты характеризуют отдельные биологические свойства очагов.

Ни один метод не решает все задачи. Достоверная диагностика требует правильного выбора исследования, сопоставления с клиническими данными и осторожной интерпретации изменений после лечения. Главная цель — своевременно определить распространённость заболевания и предотвратить осложнения, а не просто перечислить подозрительные очаги.
Список литературы:
  1. Крживицкий П.И. "КЛИНИКО ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА МЕТАСТАТИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ CКЕЛЕТА". Практическая онкология .— Санкт-Петербург : Центр ТОММ, 2000 .— 2011 .— №3 .— 44 с. — URL: https://rucont.ru/efd/429415
  2. Афанасьева Н.Г., Важенин А.В., Зотова А.С., Важенина Д.А. ПЭТ-КТ с 18F-NaF в диагностике метастатического поражения костной системы (первый опыт). Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2021;10(3):25-28. Afanas’eva NG, Vazhenin AV, Zotova AS, Vazhenina DA. 18F-NaF PET/CT in the diagnosis of metastatic bone system damage (the first experience). P.A. Herzen Journal of Oncology. 2021;10(3):25-28. (In Russ.) https://doi.org/10.17116/onkolog20211003125
  3. Coleman R. E., Croucher P. I., Padhani A. R., et al. Bone metastases. Nature Reviews Disease Primers. 2020;6:83. DOI: 10.1038/s41572-020-00216-3.
  4. Macedo F., Ladeira K., Pinho F., et al. Bone Metastases: An Overview. Oncology Reviews. 2017;11(1):321. DOI: 10.4081/oncol.2017.321. Полный текст: PMC5444408.
  5. O’Sullivan G. J., Carty F. L., Cronin C. G. Imaging of bone metastasis: An update. World Journal of Radiology. 2015;7(8):202–211. DOI: 10.4329/wjr.v7.i8.202 Полный текст: PMC4553252.
  6. Van den Wyngaert T., Strobel K., Kampen W. U., et al. The EANM practice guidelines for bone scintigraphy. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2016;43:1723–1738. DOI: 10.1007/s00259-016-3415-4 Полный текст: PMC4932135.
  7. Padhani A. R., Lecouvet F. E., Tunariu N., et al. METastasis Reporting and Data System for Prostate Cancer: Practical Guidelines for Acquisition, Interpretation, and Reporting of Whole-body Magnetic Resonance Imaging-based Evaluations of Multiorgan Involvement in Advanced Prostate Cancer. European Urology. 2017;71(1):81–92. DOI: 10.1016/j.eururo.2016.05.033. Полный текст: PMC5176005.
  8. Fendler W. P., Eiber M., Beheshti M., et al. PSMA PET/CT: joint EANM procedure guideline/SNMMI procedure standard for prostate cancer imaging 2.0. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2023;50:1466–1486. DOI: 10.1007/s00259-022-06089-w. Полный текст: PMC10027805.
  9. Hope T. A., Allen-Auerbach M., Bodei L., et al. SNMMI Procedure Standard/EANM Practice Guideline for SSTR PET: Imaging Neuroendocrine Tumors. Journal of Nuclear Medicine. 2023;64(2):204–210. DOI: 10.2967/jnumed.122.264860.
Made on
Tilda