Intensidad de señal en la médula ósea similar al edema: una revisión narrativa con un ensayo pictórico

Artículo original: Maraghelli D, Brandi ML, Matucci Cerinic M. et al. Edema-like marrow signal intensity: a narrative review with a pictorial essay. Skeletal Radiol.2021; 50(4):645–663.

DOIhttps://doi.org/10.1007/s00256-020-03632-4

Sociedad: Skeletal Radiology (@intskeletal)

Palabras clave: Edema-like marrow signal intensity, MRI, Rheumatoid arthritis, SIFK, AVN

Abreviaturas y acrónimos utilizados: RM (Resonancia magnética), ELMSI (Edema-Like Marrow Signal Intensity), IS (Intensidad de Señal), STIR (Short TI Inversion Recovery), DWI (Diffusion Weighted Image), ADC (Apparent Dffusion Coefficient), PWI (Perfusion-Weighted Imaging), AVN (Necrosis Avascular), TC (Tomografía Computarizada),  CRPS (Complex Regional Pain Syndrome), SPAIR (SPectral Attenuated Inversion Recovery), SPIR. (Spectral Presaturation with Inversion Recovery), ARCO (Association Research Circulation Osseous).

Línea editorial del número: Este mes Skeletal Radiology publica 22 artículos en los que se incluyen dos revisiones: una sobre lo que debe saber el radiólogo en la imagen del trasplante de aloinjerto meniscal, y otra sobre las lesiones por sobrecarga de la extremidad superior en el tenis. Además, muestran también investigaciones sobre el uso de TC de doble energía en artrografía o la evaluación de la degeneración grasa glútea en pacientes con artroplastia total de cadera mediante RM. En el campo de la anatomía este mes presentan un artículo sobre un estabilizador poco visible de la articulación subastragalina: el ligamento talocalcáneo posterior, valorado por artro-RM. En inteligencia artificial, abordan un método de Deep learning para la segmentación de los músculos del manguito rotador en RM. En intervencionismo, destaca un artículo que estudia las biopsias musculoesqueléticas guiadas por ecografía con contraste; y otro que compara la técnica de tres agujas frente a la de cuatro agujas en el tratamiento de la gonartrosis mediante ablación por radiofrecuencia refrigerada. En cuanto al área de oncología, Skeletal Radiology nos muestra varios Case Report: un dermatofibrosarcoma protuberans, un tumor de células epitelioides perivasculares que simula un fibroma, los lipomas intraóseos originados en quistes óseos simples y un caso raro: recidiva en tejidos blandos de un osteoma osteoide.

Motivos para la selección:  En ocasiones nos encontramos alteraciones de señal en la médula ósea similar al edema cuya causa no conocemos exactamente. Este artículo pretende orientar el diagnóstico diferencial de dichas alteraciones de señal según localización y otras características del edema o alteraciones de señal similares.

Resumen:

El término intensidad de la señal de médula ósea similar al edema (ELMSI por sus siglas en inglés) representa un término general que describe un área de intensidad de señal (IS) anormal en la médula ósea en RM. Esta señal carece de márgenes bien definidos y puede exceder bordes anatómicos (por ejemplo la fisis). Actualmente, el término ELMSI reemplaza el término antiguo “edema de médula ósea”, que representa en realidad un diagnóstico histopatológico, con el hallazgo de un líquido extracelular de médula ósea eosinofílica y células grasas hinchadas.

Estas áreas de IS normal aparecen en condiciones muy diferentes y son causadas por varios procesos fisiológicos y patológicos. La alteración de señal generalmente es causada por edema, Mientras que la RM es capaz de evaluar adecuadamente la evolución de los productos hemo-catabólicos, no distingue fácilmente la hinchazón celular de la simple acumulación de líquidos extracelulares, o la inflamación del tejido de granulación. Por lo tanto, lo que definimos como ELMSI es un hallazgo no específico pero relevante que generalmente indica la presencia de una enfermedad subyacente, que se puede encontrar en muchas condiciones patológicas diferentes: “ELMSI de etiología conocida”. Por el contrario, cuando se encuentra en la RM como un hallazgo aislado sin causa obvia, podemos definirlo como “ELMSI de etiología desconocida”.

Imagen

La RM es ideal para localizar el aumento del agua extracelular y para el diagnóstico diferencial de la enfermedad asociada, mostrando una IS baja en imágenes ponderadas en T1 y una IS alta en imágenes ponderadas en T2 (en particular las que suprimen la grasa y en STIR). Por lo general, después de la administración del agente de contraste el realce es intenso. 

La ELMSI se desarrolla a partir de la periferia de una lesión que ocupa espacio y puede ser muy complicado diferenciarla de una masa. Además, también es complicada la diferenciación de la ELMSI causada por una lesión maligna en comparación con una forma benigna. En los últimos años, este problema se ha resuelto parcialmente gracias a la adquisición de imágenes ponderadas por difusión (DWI) y secuencias de desplazamiento químico. De hecho, la secuencia DWI con bajo valor b permite distinguir la ELMSI causada por una fractura vertebral (trazo isointenso respecto a la médula normal con ADC elevado) del causado por una infiltración tumoral metastásica de la columna vertebral (trazo hiperintenso con ADC bajo). 

El patrón de realce puede ayudar a predecir la evolución y las características histopatológicas: un estudio diferenció los patrones de ELMSI, con una homogeneización completa después de la administración intravenosa del agente de contraste, mientras que las lesiones similares a la necrosis mostraban un realce incompleto y heterogéneo. 

A nivel histopatológico, las lesiones similares al edema fueron representadas como edema con acumulación de líquido extracelular eosinofílico en espacios trabeculares de la periferia de la lesión; Por el contrario, las lesiones similares a la necrosis se caracterizaron por fibrosis de médula ósea con áreas de necrosis, predominantemente centrales.

Diagnóstico diferencial

Las imágenes secuencias de supresión grasa STIR y T2w son muy sensibles para detectar ELMSI, pero sólo permiten una evaluación visual, mientras que la DWI permite evaluaciones cualitativas y cuantitativas, que son útiles para definir mejor la cantidad de acumulación celular o para dar una estimación del grado inflamatorio.  

También se vio que los estudios de perfusión podrían ser útiles en el diagnóstico diferencial de tres condiciones caracterizadas por ELMSI en la fase aguda, pero con grandes diferencias en términos de tratamiento y resultado clínico: osteoporosis transitoria de la cadera, necrosis avascular (AVN) y fracturas de insuficiencia subcondral de la cabeza femoral. 

La osteoporosis ósea transitoria de la cadera generalmente es espontáneamente autolimitada, la AVN representa una condición irreversible que posiblemente conduce a un fracaso permanente de las articulaciones y la insuficiencia subcondral de la cabeza femoral puede resolver completamente o progresar hacia la osteonecrosis. 

La adquisición de RM convencional o de DWI no siempre permite diferenciar estas condiciones, pero sí se encuentran diferencias significativas en los parámetros de perfusión: el máximo realce mostró valores más altos en la osteoporosis transitoria y la insuficiencia de la cabeza femoral que en el grupo AVN. 

¿Es posible detectar un patrón equivalente a la ELMSI mediante otras técnicas de adquisición? Mientras que la detección de ELMSI mediante TC de energía única siempre ha sido ardua debido a la superposición de la estructura trabecular, las técnicas de energía dual (DE) resultaron capaces de discriminar el agua y la grasa, permitiendo el reconocimiento de patrones de TC con un valor comparable a la ELMSI. Además, la DE-TC virtual sin calcio puede visualizar las alteraciones de la médula en pacientes osteoporóticos con fracturas vertebrales agudas, ayudando a diferenciar las fracturas más antiguas de las recientes.

ELMSI como hallazgo fisiológico:

La ELMSI no siempre es un hallazgo patológico y puede observarse en niños sanos, donde generalmente es una condición temporal y autolimitada, particularmente en la rodilla. En este caso, suele detectarse un edema periférico focal en el cartílago de crecimiento, a veces asociado a dolor. Esto se atribuye a las primeras etapas del cierre del cartílago de crecimiento. 

La ELMSI de las articulaciones sacroilíacas es otra condición fisiológica y un hallazgo muy común en las mujeres embarazadas con dolor lumbar. Estas alteraciones de la señal de la médula tienen predilección por la parte inferior de la articulación sacroilíaca,, debido al mayor peso que soporta la pelvis anterior y a la postura lordótica que asume la madre. Por otra parte, la ELMSI de estas articulaciones representa un sello distintivo de las espondiloartropatías axiales y el radiólogo no debe cometer el error de diagnosticar estas enfermedades reumatológicas en las mujeres gestantes o puérperas. Por este motivo, cuando se sospecha una espondiloartropatía axial, es razonable esperar al menos 6 meses para realizar una RM en las mujeres posparto y, si es positiva, repetir el examen al cabo de 12 meses. La evolución de esta condición fisiológica hacia una verdadera espondiloartropatía parece casual, ya que la prevalencia de mujeres periparto con ELMSI de las articulaciones sacroilíacas no es mucho mayor de lo que cabría esperar en una población de pacientes jóvenes.

Además, el fenómeno de conversión de la médula roja en amarilla es un proceso fisiológico y no debe confundirse con los fenómenos relacionados con ELMSI. Las secuencias más sensibles utilizadas para la obtención de imágenes de los cambios en la médula ósea son la secuencia de GE fuera y dentro de fase, cuando los protones ligados al agua y a la grasa están en el mismo vóxel, y la grasa satelital (STIR/SPIR/SPAIR) cuando los protones ligados al agua y a la grasa están en vóxeles adyacentes pero diferentes. 

Evolución temporal del ELMSI:

La ELMSI presenta un comportamiento dinámico, pasando por distintos procesos. Por ejemplo, en la fase aguda de una osteítis, la ELMSI representa principalmente en el edema pero, en las fases posteriores de la inflamación, la médula sufrirá un proceso de remodelación y los factores causantes de la ELMSI podrán ser la fibrosis o el tejido conectivo mixomatoso. Por esta razón, la IS medular de las fases iniciales de la inflamación (alto contenido de agua) será muy diferente de la IS en las fases tardías (bajo contenido de agua), ya que la propia ELMSI podría variar en contenido de agua y tamaño.

Un ejemplo clásico de este comportamiento dinámico de ELMSI son los llamados cambios Modic, alteraciones de laIS del platillo vertebral a menudo detectables en la enfermedad degenerativa de disco y la espondilosis. Estos hallazgos fueron clasificación por Modic de la siguiente manera:

  • El tipo I (IS baja en T1, alto en T2) corresponde al edema corporal y la hipervascularización.
  • El tipo II (IS alta en T1, alta en T2) es una infiltración grasa de la médula ósea.  
  • El tipo III (IS baja en T1, baja en T2) consiste en esclerosis subcondral.

La importancia clínica de los cambios Modic es incierta, pero hay autores que defienden que, los cambios Modic I están asociados con neovascularización en la plataforma vertebral, lo que desencadena nociceptores vertebrales ubicados a este nivel y causa con dolor lumbar.

Etiología y organización 

En el texto describen detalladamente los diferentes hallazgos histopatológicos que pueden explicar la ELMSI. 

Para un radiólogo, el primer paso ante una ELMSI es obviamente su reconocimiento, tratando de categorizarla como “de causa conocida” o “de causa desconocida”. Esta última categoría sólo debe diagnosticarse una vez excluidas todas las causas subyacentes posibles. Las distintas categorías etiológicas se explican detalladamente en el texto del artículo y son la siguientes:

  • Intensidad de la señal de médula similar a Edema con causa desconocida:

Esta categoría incluye todas aquellas enfermedades caracterizadas por la ELMSI como un signo principal, a menudo único, y cuya etiología no se conoce, como por ejemplo “síndrome transitorio de edema de médula ósea”, “osteoporosis regional transitoria”, “edema regional transitorio de médula ósea” u “osteoporosis migratoria”. En este contexto, podríamos definir la ELMSI primaria como una condición generalmente autolimitada de etiología desconocida, resolviendo sin secuelas a largo plazo, que puede migrar para involucrar otro hueso en una misma región o un hueso distante en la misma extremidad o contralateral. 

  • Intensidad de la señal de médula similar a edema con causa conocida:

Trauma: Representa uno de los mecanismos más importantes y frecuentes para determinar la ELMSI. Es a menudo subcondral y en forma de cuña, con la base ubicada en el sitio de mayor estrés o carga. El hematoma óseo o contusión aparece como un área de alteración heterogénea de la médula, más grande si se debe a fuerzas compresivas en lugar de fuerzas de tracción. En una fractura, se acompaña de la presencia de una línea hipointensa en todas las secuencias. La ELMSI del síndrome de dolor regional complejo (CRPS) se puede incluir en esta categoría. El CRPS puede desarrollarse secundario a cualquier trauma y se caracteriza por un dolor regional continuo desproporcionado en tiempo y/o grado al curso habitual del trauma conocido. Se cree que es causado por daños o mal funcionamiento del sistema nervioso autónomo. Los hallazgos típicos en RM son la ELMSI irregular y el aumento difuso de líquido yuxta-articular.  

Degenerativa: la presentación por RM de artrosis incluye geodas, sinovitis reactiva, derrame articular, osteofitos, pérdida de espacio articular y ELMSI subcondral. El edema es más frecuente en aquellos pacientes que tienen mayor pérdida o anomalías de cartílago. Ahedi et al. encontró que la presencia de ELMSI de cadera en pacientes con artrosis se asoció con cuatro veces más probabilidades de dolor de cadera y que un aumento en el tamaño de la ELMSI de cadera con el tiempo estaba relacionado con un aumento progresivo del dolor. Desafortunadamente, los estudios que correlacionan el alcance de la ELMSI y el dolor articular son muy pocos y se necesitan más estudios en el futuro para aclarar una correlación precisa. En este contexto, no debemos olvidar los cambios Modic, que pueden contribuir a evaluar la enfermedad degenerativa espinal.

Inflamatoria: la ELMSI se puede observar en muchas patologías inflamatorias musculoesqueléticas, como la artritis reumatoide. En este caso, es consecuencia de inflamación ósea, consistente en la sustitución de la grasa medular con una infiltración celular que conduce a un aumento en el contenido de agua local y edema. La ELMSI aparece después de unas semanas de la aparición de los síntomas y se correlaciona con marcadores elevados de fase inflamatoria aguda. En pacientes con artritis reumatoide, la ELMSI es un hallazgo común, con mayor frecuencia en las extremidades superiores. Permite reconocer precozmente las formas agresivas de artritis reumatoide, pues la erosión ósea y el estrechamiento del espacio articular están invariablemente precedidos por estos fenómenos.  Muchos estudios reconocen la presencia de ELMSI como el predictor individual más fuerte de erosiones óseas.  

Su papel en la distinción de otros tipos de artritis ha sido muy debatido a lo largo de los años y varios autores informaron que la RM no es capaz de distinguir entre estas entidades a nivel individual, aunque las diferencias a nivel de grupo son evidentes. Algunos hallazgos pueden ser útiles, como una ELMSI difusa adyacente a la entesis, así como cambios de tejido blando inflamatorio florido en este sitio, lo que representa un claro signo de entesitis, considerada la seña de identidad de las formas periféricas de espondiloartropatía. Otro hallazgo de RM de la artritis psoriásica es la ELMSI observada en la diáfisis de las falanges a una distancia considerable del hueso subcondral y las entesis capsulares de la articulación. En cambio, en pacientes con artritis reumatoide generalmente ocurre adyacente al cartílago en el hueso subcondral y es menos extenso que en pacientes con espondiloartropatías.

Isquémica: esta categoría está representada por ELMSI causada por AVN, una enfermedad que se encuentra con mayor frecuencia en pacientes más jóvenes que las fracturas de insuficiencia y está relacionado con diferentes condiciones de riesgo (anemia de células falciformes, trastornos mieloproliferativos, alcohol, corticosteroides y consumo de tabaco).

En una fase temprana, AVN presenta una zona necrótica medular delineada por una línea esclerótica hipointensa que representa el borde entre el hueso necrótico y el vitalizado que rodea la zona infartada sin interrupción. A menudo, en secuencias T2, se ve una banda interna de IS alta de tejido de granulación, y una banda externa de baja señal de esclerosis ósea; estas dos bandas forman el llamado “signo de doble línea”. 

La detección de ELMSI en AVN de la cabeza femoral debe conducir a una búsqueda cuidadosa de un fractura. Si la RM no lo detecta, es recomendable realizar una TC de corte fino para asegurarse. 

Infeccioso: la ELMSI puede estar asociada con infecciones óseas como espondilodiscitis, osteomielitis e infecciones articulares. Las infecciones óseas se pueden dividir en formas exudativas y necróticas. La RM muestra comúnmente una masa de tejido infectado rodeado por un volumen variable de ELMSI. La artritis séptica tiene un amplio espectro de presentación por imágenes, a veces aparece con cuadros muy floridos en imagen y otras veces tiene poca expresividad. Independientemente de la presentación por imágenes, durante el tratamiento, los síntomas clínicos generalmente retroceden más rápido que la aparición de la ELMSI en la RM, y se ha observado que estos hallazgos pueden útiles para determinar cuándo cesar el tratamiento.

Neoplásicas: una gran variedad de neoplasias benignas y malignas pueden determinar ELMSI. Por lo general, las lesiones benignas, como el osteoma osteoide y el osteoblastoma muestran una cantidad importante de alteraciones de la médula circundante. Las malignas, representadas por metástasis y tumores óseos primarios como el osteosarcoma, el sarcoma de Ewing y el condrosarcoma inducen una cantidad menor de ELMSI, a excepción del condroblastoma y la histiocitosis de células de Langerhans. Diferenciar entre la masa neoplásica y ELMSI es crucial para el cirujano ortopédico y, por lo tanto, para hacer esta tarea apropiadamente podemos ayudarnos de secuencias como DWI y secuencias de desplazamiento químico.

Yatrogénica: puede derivar de la cirugía local, radioterapia o el uso de algunos medicamentos como inhibidores de la calcineurina. Ocurre con mayor frecuencia después de la radioterapia y en este contexto se cree que es un cambio relativamente rápido que tiene lugar agudamente (primeros 14 días). No obstante, su presencia, intensidad y duración pueden variar significativamente dependiendo del tipo y la ubicación del tratamiento.

Metabólico: Independientemente de la presencia de erosión cortical, una ELMSI en el sitio de inserción del tendón patológico se asocia con una respuesta inflamatoria por depósitos microscópicos de hidroxiapatita dentro del hueso, depósitos de pirofosfato de calcio, y con menos frecuencia por la presencia de tofos intraoséos en pacientes con gota.

Neurológicos: la articulación de Charcot es una enfermedad articular progresiva degenerativa, inflamatoria y destructiva con sensación de dolor anormal y propiocepción. La ELMSI a menudo se asocia con este trastorno, debido a la polineuropatía causada por la diabetes mellitus; siendo las articulaciones del pie y el tobillo las más afectadas. En la osteomielitis, la ELMSI tiende a ser extensa y generalmente involucra un solo hueso, mientras que en la osteoartropatía aguda de Charcot tiende a ser periarticular y subcondral . 

Conclusión:

El antiguo término “edema de médula ósea” es reemplazado hoy en día por “ELMSI”, un acrónimo que indica las conocidas áreas hiperintensas en T2 en médula ósea, que pueden ser causadas no sólo por edema real, sino por diversas causas, como infiltraciones linfocíticas, fibrosis temprana, necrosis, hemorragia y neovascularización. 

La ELMSI no siempre es un hallazgo patológico con lo que debemos ser cautelosos al describir e interpretar estas alteraciones de señal ósea.

La RM puede realizar un seguimiento de sus cambios a lo largo del tiempo, convirtiéndose en un marcador para seguir la evolución y la respuesta terapéutica de la enfermedad subyacente.

Valoración personal:  se trata de un tema interesante para todos los que alguna vez nos hemos enfrentado a una RM pero el artículo quizá es demasiado extenso y enrevesado. Lo mejor del artículo es que viene acompañado de muchas imágenes que ilustran lo que los autores quieren transmitir.

Violeta Pantoja Ortiz

Hospital Ntra. Sra. De la Candelaria, R4.

violetapantoja@gmail.com

@ByoletOne

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Publicado en Revistas, Skeletal Radiology

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