Skip to main content
Log in

Bildgebende Diagnostik bei Skelettmetastasen

Imaging diagnostics in bone metastases

  • CME
  • Published:
Der Radiologe Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Eine Metastasierung des Skeletts ist häufig, geht oft mit erheblichen Beschwerden einher und ist insgesamt weiterhin mit einer schlechten Prognose assoziiert. Entscheidend ist in dem Rahmen eine frühe und detailgetreue Diagnostik. Das Muster ist jedoch sehr heterogen und erfordert gute Fachkenntnisse der Möglichkeiten und Grenzen der einzelnen bildgebenden Modalitäten. Die Magnetresonanz- (MRT) und die Positronenemissions-/Computertomographie (PET/CT) besitzen die höchste Sensitivität und Spezifität bei der Detektion von Skelettmetastasen. Gradientenecho- und Diffusionssequenzen sind in unklaren Fällen hilfreiche Ergänzungen des Sequenzprotokolls bei der MRT. Insbesondere vermag die MRT mit hoher diagnostischer Sicherheit pathologische von osteoporotischen Frakturen zu unterscheiden. Methode der Wahl bei der Stabilitätsbeurteilung ist die CT. Sichere bildgebende Parameter für ein Therapieansprechen bei Skelettmetastasierung konnten bislang nicht in großen Studien verifiziert werden. Die PET/MRT hat erste vielversprechende Ergebnisse zur Diagnostik von Skelettmetastasen gezeigt, weitere Studien in größeren Kohorten sind Gegenstand aktueller Forschung.

Abstract

Bone metastases are common, can cause a variety of relevant symptoms and are often associated with a poor prognosis. An early and accurate diagnosis is therefore crucial; however, the pattern is very heterogeneous and necessitates good knowledge of the possibilities and limitations of each imaging modality. Magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography-computed tomography (PET/CT) have the highest sensitivity and specificity for detecting bone metastases. Gradient echo and diffusion-weighted sequences are valuable supplements to the MRI protocol in doubtful cases and MRI is particularly suitable for distinguishing osteoporotic from metastatic spinal fractures with a high degree of diagnostic certainty; however, CT is the modality of choice for stability assessment. Reliable imaging parameters to predict therapy response in cases of bone metastases have not yet been elucidated in large clinical trials. The PET/MRI approach has shown promising preliminary results for diagnosis of bone metastases and further studies in larger cohorts are the subject of ongoing studies.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
Abb. 6
Abb. 7
Abb. 8
Abb. 9

Literatur

  1. Li S, Peng Y, Weinhandl ED et al (2012) Estimated number of prevalent cases of metastatic bone disease in the US adult population. Clin Epidemiol 4:87–93

    PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  2. O’Sullivan GJO, Carty FL, Cronin CG (2015) Imaging of bone metastasis: An update. World J Radiol 7:202–211

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  3. Bussard KM, Gay CV, Mastro AM (2008) The bone microenvironment in metastasis; what is special about bone? Cancer Metastasis Rev 27:41–55

    Article  PubMed  Google Scholar 

  4. Vassiliou V, Andreopoulos D, Frangos S et al (2011) Bone metastases : assessment of therapeutic response through radiological and nuclear medicine imaging modalities. Clin Oncol 23:632–645

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Ulmert D, Solnes L, Thorek DLJ (2015) Contemporary approaches for imaging skeletal metastasis. Bone Res 3:1–13

    Article  Google Scholar 

  6. Mundy GR (2002) Metastasis to bone: causes, consequences and therapeutic opportunities. Nat Rev Cancer 2:584–593

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  7. Coleman RE, Rubens RD (1987) Clinical course of Bone metastases from breast cancer. Br J Cancer 55:61–66

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  8. Gösling T, Becker-Schiebe M (2015) Surgical treatment of skeletal metastases. Unfallchirurg 118:347–363

    Article  PubMed  Google Scholar 

  9. Gangi A, Buy X (2010) Percutaneous bone tumor management. Semin Intervent Radiol 27:124–136

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  10. Hamaoka T, Madewell JE, Podoloff DA et al (2004) Bone imaging in metastatic breast cancer. J Clin Oncol 22:2942–2953

    Article  PubMed  Google Scholar 

  11. Heindel W, Gübitz R, Vieth V et al (2014) Bildgebende Diagnostik von Knochenmetastasen. Dtsch Arztebl 111:741–747

    Google Scholar 

  12. Rybak LD, Rosenthal DI (2001) Radiological imaging for the diagnosis of bone metastases. Q J Nucl Med 45:53–64

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  13. Mirels H (1989) Metastatic disease in long bones. Clin Orthop Relat Res 249:256–264

    Google Scholar 

  14. Yang HL, Liu T, Wang XM et al (2011) Diagnosis of bone metastases: A meta-analysis comparing 18FDG PET, CT, MRI and bone scintigraphy. Eur Radiol 21:2604–2617

    Article  PubMed  Google Scholar 

  15. Wirth M, Weißbach L, Ackermann R et al (2014) Interdisziplinäre Leitlinie der Qualität S3 zur Früherkennung, Diagnose und Therapie der verschiedenen Stadien des Prostatakarzinoms. http://leitlinienprogramm-onkologie.de/uploads/tx_sbdownloader/LL_Prostata_Langversion_4.0.pdf. Zugeriffen: 18.01.2017

    Google Scholar 

  16. Kreienberg R, Kopp I, Albert U‑S et al (2012) Interdisziplinäre S3-Leitlinie für Diagnostik, Therapie und Nachsorge des Mammakarzinoms. http://leitlinienprogramm-onkologie.de/uploads/tx_sbdownloader/S3-Brustkrebs-v2012-OL-Langversion.pdf. Zugegriffen: 18.01.2017

    Google Scholar 

  17. Fisher CG, DiPaola CP, Ryken TC et al (2010) A novel classification system for spinal instability in neoplastic disease. Spine (Phila Pa 1976) 35:E1221–E1229

    Article  Google Scholar 

  18. Ohlmann-Knafo S, Kirschbaum M, Fenzl G, Pickuth D (2009) Diagnostischer Stellenwert der Ganzkörper-MRT und der Skelettszintigrafie in der ossären Metastasendetektion bei Mammakarzinompatientinnen – eine prospektive Doppelblindstudie an zwei Klinikzentren. Rofo 181:255–263

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  19. Vanel D, Casadei R, Alberghini M et al (2009) MR imaging of bone metastases and choice of sequence : spin echo , in-phase gradient echo , diffusion , and contrast medium. Semin Musculoskelet Radiol 13:97–103

    Article  PubMed  Google Scholar 

  20. Ohlmann-Knafo S, Tarnoki AD, Tarnoki DL, Pickuth D (2015) MR diagnosis of bone metastases at 1.5 T and 3 T: Can STIR imaging be omitted? Fortschr Röntgenstr 187:924–932

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. Wolf M, Kloth JK, Hähnel S et al (2012) Radiologische Diagnostik spinaler Tumoren. Orthopäde 41:608–617

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  22. Merkle EM, Nelson RC (2006) Dual gradient-echo in-phase and opposed-phase hepatic MR imaging: a useful tool for evaluating more than fatty infiltration or fatty sparing. Radiographics 26:1409–1418

    Article  PubMed  Google Scholar 

  23. Wilhelm T, Stieltjes B, Schlemmer HP (2013) Whole-Body-MR-Diffusion weighted imaging in oncology. Fortschr Röntgenstr 185:950–958

    CAS  Google Scholar 

  24. Eigentler T, Mühlenbein C, Garbe C, Schadendorf D (2016) S3-Leitlinie zur Diagnostik, Therapie und Nachsorge des Melanoms. Version 2.:1–241. http://leitlinienprogramm-onkologie.de/uploads/tx_sbdownloader/LL_Melanom_Langversion_2.0_OL_04082016.pdf. Zugegriffen: 18.01.2017

    Google Scholar 

  25. Xing Y, Bronstein Y, Ross MI et al (2011) Contemporary diagnostic imaging modalities for the staging and surveillance of melanoma patients: A meta-analysis. J Natl Cancer Inst 103:129–142

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  26. Goeckenjan G, Sitter H, Thomas M et al (2010) Prevention, diagnosis, therapy, and follow-up of lung cancer: Interdisciplinary guideline of the German respiratory society and the German cancer society. Pneumologie 64:1–164

    Article  Google Scholar 

  27. Roethke MC, Kuru TH, Afshar-Oromieh A et al (2013) Hybrid positron emission tomography-magnetic resonance imaging with gallium 68 prostate-specific membrane antigen tracer: A next step for imaging of recurrent prostate cancer - Preliminary results. Eur Urol 64:862–864

    Article  PubMed  Google Scholar 

  28. Lecouvet FE, Talbot JN, Messiou C et al (2014) Monitoring the response of bone metastases to treatment with Magnetic Resonance Imaging and nuclear medicine techniques: A review and position statement by the European Organisation for Research and Treatment of Cancer imaging group. Eur J Cancer 50:2519–2531

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  29. Pox C, Aretz S, Bischoff S et al (2014) S3-Leitlinie Kolorektales Karzinom. http://leitlinienprogramm-onkologie.de/uploads/tx_sbdownloader/LL_KRK_Langfassung_1.1.pdf. Zugegriffen: 18.01.2017

    Google Scholar 

  30. Geith T, Reiser M, Baur-Melnyk A (2015) Unterscheidung akuter osteoporotischer und metastasenbedingter Wirbelkörperfrakturen in der Bildgebung. Unfallchirurg 118:222–229

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  31. Cuenod CA, Laredo JD, Chevret S et al (1996) Acute vertebral collapse due to osteoporosis or malignancy: appearance on unenhanced and gadolinium-enhanced MR images. Radiology 199:541–549

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  32. Jung H‑S, Jee W‑H, McCauley TR et al (2003) Discrimination of metastatic from acute osteoporotic compression spinal fractures with MR imaging. Radiographics 23:179–187

    Article  PubMed  Google Scholar 

  33. Sung JK, Jee W‑H, Jung J et al (2014) Differentiation of acute osteoporotic and malignant compression fractures of the spine: use of additive qualitative and quantitative axial diffusion-weighted MR imaging to conventional MR imaging at 3.0 T. Radiology 271:488–498

    Article  PubMed  Google Scholar 

  34. Baur A, Dietrich O, Reiser M (2003) Diffusion-weighted imaging of bone marrow: Current status. Eur Radiol 13:1699–1708

    Article  PubMed  Google Scholar 

  35. Oztekin O, Ozan E, Adibelli ZH et al (2009) SSH-EPI diffusion-weighted MR imaging of the spine with low b values: Is it useful in differentiating malignant metastatic tumor infiltration from benign fracture edema? Skeletal Radiol 38:651–658

    Article  PubMed  Google Scholar 

  36. Park S‑W, Lee J‑H, Ehara S et al (2004) Single shot fast spin echo diffusion-weighted MR imaging of the spine Is it useful in differentiating malignant metastatic tumor infiltration from benign fracture edema? Clin Imaging 28:102–108

    Article  PubMed  Google Scholar 

  37. Eisenhauer EA, Therasse P, Bogaerts J et al (2009) New response evaluation criteria in solid tumours: Revised RECIST guideline (version 1.1). Eur J Cancer 45:228–247

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  38. Woolf DK, Padhani AR, Makris A (2014) Assessing response to treatment of bone metastases from breast cancer : what should be the standard of care? Ann Oncol 26(6):1048–1057. doi:10.1093/annonc/mdu558

    Article  PubMed  Google Scholar 

  39. Juweid ME, Cheson BD (2006) Positron-emission tomography and assessment of cancer therapy. N Engl J Med 354:496–507

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  40. Catalano OA, Nicolai E, Rosen BR et al (2015) Comparison of CE-FDG-PET/CT with CE-FDG-PET/MR in the evaluation of osseous metastases in breast cancer patients. Br J Cancer 112:1452–1460

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  41. Schafer JF, Gatidis S, Schmidt H et al (2014) Simultaneous whole-body PET/MR imaging in comparison to PET/CT in pediatric oncology: initial results. Radiology 273:220–231

    Article  PubMed  Google Scholar 

  42. Chawla SC, Federman N, Zhang D et al (2010) Estimated cumulative radiation dose from PET/CT in children with malignancies: A 5‑year retrospective review. Pediatr Radiol 40:681–686

    Article  PubMed  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to L. Kintzelé.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

L. Kintzelé und M.-A. Weber geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

Additional information

Redaktion

S. Delorme, Heidelberg (Leitung)

P. Reimer, Karlsruhe

W. Reith, Homburg/Saar

C. Schäfer-Prokop, Amersfoort

C. Schüller-Weidekamm, Wien

M. Uhl, Freiburg

CME-Fragebogen

CME-Fragebogen

Welche Tumorentität besitzt kein hohes Risiko für eine Skelettmetastasierung?

Prostatakarzinom

Kolorektales Karzinom

Bronchialkarzinom

Mammakarzinom

Malignes Melanom

Bei einem Patienten mit einem malignen Melanom des rechten Fußes wurden inguinale Lymphknotenmetastasen histologisch gesichert. Welche Untersuchung sollte zusätzlich zu einer Magnetresonanztomographie (MRT) des Schädels zum Staging erfolgen?

Skelettszintigraphie mit 99mTechnetium-Bisphosphonat

Ganzkörper-MRT

Computertomographie (CT) des Thorax und des Abdomens

Ganzkörper-FDG-PET/CT

Projektionsradiographie des Thorax

Welches Merkmal einer Wirbelsäulenmetastase in der Computertomographie erhöht das Risiko für eine Instabilität unter Anlehnung an den Spinal Instability Neoplastic Score (SINS) nicht?

Lokalisation im Axis (C2)

Morphologisch osteoblastische Läsion

Schmerzhaftigkeit

Neu aufgetretene Störung des Alignment

Beteiligung der Pedikel

Was stellt keine häufige Ursache für falsch-positive Ergebnisse bei der Diagnostik von Knochenmetastasen in der Skelettszintigraphie mit 99mTechnetium-Bisphosphonat dar?

Arthrotische Veränderungen

Sog. „Flare“-Phänomen

Gutartige Knochentumoren

Knochenstoffwechselerkrankungen (z. B. fibröse Dysplasie)

Unzureichende Größe der Knochenläsionen

Bei einem Patienten mit bekanntem metastasierten Nierenzellkarzinom und neu aufgetretener Paraplegie konnte keine pathologische Wirbelkörperfraktur in der Computertomographie festgestellt werden. Welche Sequenz sollte die folgende Magnetresonanztomographie zwingend enthalten?

T1 mit und ohne Kontrastmittel

Diffusionsgewichtete Sequenzen

STIR („short tau inversion recovery“) mit und ohne Kontrastmittel

GE (Gradientenecho)-Sequenzen mit „in phase“ und „opposed phase“

T1-FSE („fast spin echo“)

Welches Signal ist für eine Knochenmetastase in diffusionsgewichteten Sequenzen (z. B. DWI [„diffusion-weighted imaging“] mit einem b‑Wert = 400 s/mm2) zu erwarten?

Erhöhung des DWI- und des ADC („apparent diffusion coefficient“)-Signals

Abfall des DWI- und des ADC-Signals

Erhöhung des DWI-Signals, Abfall des ADC-Signals

Abfall des DWI-Signals, Erhöhung des ADC-Signals

Isointensität des DWI- und des ADC-Signals

Welches Merkmal beschreibt keinen Vorteil der Magnetresonanztomographie in der Diagnostik von Skelettmetastasen?

Fehlende Strahlenexposition

Hohe Sensitivität und Spezifität

Einschätzung einer begleitenden Weichteilkomponente

Beurteilung der Stabilität an der Wirbelsäule

Beurteilung einer Myelonkompression bei einer pathologischen Wirbelkörperfraktur

Was stellt ein spezifisches Zeichen für eine pathologische Wirbelkörperfraktur dar?

Pedikelbeteiligung

Kontrastmittelaufnahme der Fraktur

Intravertebrales „fluid sign“

Konkav konfigurierte Wirbelkörperhinterkante

Bandförmig konfiguriertes Ödem um die Fraktur

Eine 80-jährige Patientin mit bekanntem metastasierten Mammakarzinom stellt sich vor mit neu aufgetretenen Schmerzen an der Brustwirbelsäule und leichtgradiger Paraparese. In der initialen Projektionsradiographie ist eine Wirbelkörperfraktur des BWK (Brustwirbelkörper) 12 ersichtlich. Welche diagnostische Maßnahme ist zwingend erforderlich?

Keine weitere Bildgebung nötig

Computertomographiegesteuerte Biopsie

Skelettszintigraphie mit 99mTechnetium-Bisphosphonat

Magnetresonanztomographie der Wirbelsäule

Röntgen der Hals- und der Lendenwirbelsäule zur Komplettierung

Welches Merkmal stellt kein Zeichen eines Therapieansprechens bei Knochenmetastasen dar?

Sklerosierung osteolytischer Läsionen in der Computertomographie (CT)

Größenregredienz der Knochenläsionen

Abfall des ADC („apparent diffusion coefficient“)-Signals in diffusionsgewichteten Sequenzen

Wiederauftreten von Fett in den Magnetresonanztomographiesequenzen

Reduzierte Tracer-Aufnahme in der FDG-PET/CT

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Kintzelé, L., Weber, MA. Bildgebende Diagnostik bei Skelettmetastasen. Radiologe 57, 113–128 (2017). https://doi.org/10.1007/s00117-016-0205-8

Download citation

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00117-016-0205-8

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation