多发性骨髓瘤（MM）是血液系统第二大肿瘤，约占血液肿瘤的10%～15%，所有恶性肿瘤的1%。MM以浆细胞克隆性增殖为特征，能够在血液和尿液中检测到过量的免疫球蛋白。临床主要表现为"CRAB"症状（血钙增高、肾功能损害、贫血、骨病）。治疗主要有化疗、放疗、干细胞移植，新型治疗药物包括蛋白酶剂、免疫调节剂等。MM患者因骨质导致的骨痛、高钙血症、骨质疏松、溶骨性及病骨折称为骨髓瘤骨病。Durie－Salmon分期系统中，骨病变直接关系到疾病分期和分层。
X线主要表现为无硬化边缘的穿凿样溶骨性病变，在长骨可为骨内膜，但骨小梁的溶骨性病变达30%以上时才能显示，即使在治疗有效后X线片上仍可表现为溶骨性病变，这是其最主要的，且X线有一定的假阳性率。另外，X线张才能反映较完整的骨骼系统，而且胸骨、肋骨、肩胛骨、脊柱显影不良，摄片还需要患者的高度配合，这对于病重患者是很难做到的。但由于X线检查过程简单，价格便宜，且对颅骨和四肢骨病变的检出率比CT更高，目前仍被广泛用于MM的筛查中。在2015年国际骨髓瘤工作组（IMWG）会议上专家认为X线检查未见明显异常，而磁共振成像（MRI）检查发现小的溶骨性病变是有意义的，但暂时无需治疗，应于3个月后复查，如骨病变有进展再进行治疗，否则仍继续观察。
MM的CT表现与X线相似，主要为溶骨性病变。CT能够更好的评估骨折风险和脊柱压缩性骨折的稳定性，对骨皮质和骨小梁有较高的性和分辨率，对脊柱、胸廓、骨盆的溶骨性病变的性高于X线，还可以看出有无脊髓和神经根受压。与X线相似，在疾病完全缓解之后骨病变在CT片上依然存在。
CT检查最主要的缺点是辐射较大，且含碘对比剂肾功能，因此提出了低剂量CT（WB－LDCT）。Nishida等对MM患者四肢骨进行WB－LDCT扫描，发现有髓内病变者高危细胞遗传学异常更多，如t（4；14），t（14；16），17p，13q，髓外病变（EMD）只存在于CT发现有髓内病变者，CT上有髓内病变的患者总（OS）期较短，为预后差的预测因素。Horger等用WB－LDCT评估治疗后MM患者的病情进展，与血液学检查指标（血红蛋白、肌酐、β2微球蛋白、免疫球蛋白等）相比发现，WB－LDCT上的变化与血液学指标变化有良好的相关性，而且能更准确地进行疗效评价，在随访过程中髓内和EMD的有效检出率是预测疾病进展的关键。
2015年IMWG会议将CT（包括低剂量CT）或PET/CT检查提示1处或多处溶骨性病变（直径≥5 mm）作为MM骨病的诊断标准。对于压缩性骨折，需用X线或MRI检查骨折部位是否存在溶骨性病变。若存在溶骨性病变，则为MM；若未发现溶骨性病变，则不被视为MM。
以18F标记的脱氧葡萄糖为显像剂的PET/CT（18F－FDG PET/CT）被认为是MM分期和疗效评价的金标准，能够直观的显示出肿瘤负荷，与MRI相比有较高的性和性，但是其对脊柱的性比MRI低，对弥漫性病变的漏诊率约30%，所以对于PET/CT检查表现为阴性者应加做脊柱MRI。18F－FDG PET/CT主要表现为FDG在病灶处浓集，可以在出现溶骨性病变之前就反映出新陈代谢的变化。但FDG并不具有肿瘤性，在某些良性肿瘤、炎性病灶、正常组织也有摄取，造成假阳性结果，某些情况下MM的活动性病变也不能很好的显影，且空间分辨率低（6～8 mm），可能会漏检肋骨病变，且由于大脑对FDG的高摄取率可能会颅骨的病变。
PET/CT检测出的EMD、最大标准摄取值（SUVmax）、局灶性病变（FL）的数量是重要的预后指标，但SUVmax对疾病进展和预后判断的价值还存在争议。一项前瞻性研究在对192例MM患者进行沙利度胺、地塞米松治疗和2次自体干细胞移植（ASCT）后，对其FDG PET/CT影像进行分析，发现ASCT 2个月后PET/CT表现阴性者4年无进展（PFS）和OS比阳性者高，PET/CT检测出EMD者4年PFS和OS分别为22%和64%，明显低于无EMD者（63%、90%）。Park等的一项对于59例MM患者的回顾性研究表明，FL≥3处与升高的β2微球蛋白和LDH水平有关，贫血和细胞遗传学异常者在FL≥3处组更常见，但4年OS在FL≥3处和≤3处组无显著差异。Zamagni等对282例MM患者进行中位67个月的随访后发现，FL>3处和SUVmax>4.2与更短的PFS和OS相关，PET/CT结果阴性为患者获得长期PFS的预测因素。一项96例新诊断MM患者的18F－FDG PET/CT前瞻性研究发现，在经治疗有效的患者，18F－FDG摄取水平有所下降，经过化疗后18F－FDG摄取水平降为正常的患者能获得更长的PFS和OS，且部分经进一步有效治疗的患者18F－FDG摄取水平会继续下降，提示18F－FDG摄取水平可用于疗效评价。
Lückerath等对比了11C－甲硫氨酸（MET）和18F－FDG PET/CT对MM治疗和预后的评价。研究发现示踪剂滞留与CD138的表达有关。在小鼠模型中，MET摄取量过早降低与率提高和肿瘤负荷降低有密切关系，在注射硼替佐米后MET的摄取率在24 h内降低了30%～70%，提示MET在早期疗效评价上比FDG更有优势。Fonti等研究了PET/CT上的代谢活性体积（MTV）与实验室检查和期的相关性，发现MTV值高的患者浆细胞在骨髓中的浸润程度更高，而血红蛋白水平更低，MTV<42.2 ml的患者PFS显著长于MTV≥42.2 ml者，而MTV<77.6 ml的患者OS显著长于MTV≥77.6 ml者提示MTV也可作为判断预后的指标。值得注意的是，不论是X线、CT还是PET/CT检查发现的骨病变仅指溶骨性病变。如果仅PET显示高代谢亮信号，而CT或PET/CT检查未见溶骨性病变，不应被视为MM。在最近一次有关MM缓解标准的IMWG共识的报告中，在缓解标准中加入了微小残留病灶（MRD）的检测标准，PET/CT是唯一的影像学检查手段。随着PET/CT检查在MM诊治中的作用越来越多被发掘，专家们正致力于将影像学指标标准化，为评价病情提供最准确的标准。
MM骨病变在MRI的T1加权像上表现为低信号，在T2加权像上表现为中高信号。MRI对软组织和骨髓的分辨率很高，是检测弥漫性骨髓浸润和压缩性骨折的最的手段。传统MRI对于整个骨骼系统的视野（field of view，FOV）较局限，弥漫性骨髓浸润易被红髓，而MRI（WB－MRI）虽然在此基础上有所提高，但其检查时间长，费用高，不能用于有幽闭恐惧症、金属物和假体的患者。功能性成像如动态对比增强MRI（DCE－MRI）、弥散加权成像（DWI）可以突破传统MRI在形态学和病变大小的局限，显示出血管灌注、细胞结构和肿瘤微循环的变化，反映肿瘤浸润程度，与传统MRI结合能够更准确的评价疗效。
MRI有较高的预后评估价值。Walker等对611例ASCT后MM患者进行MRI检查，发现MRI上FL数量与低白蛋白水平和高C反应蛋白、乳酸脱氢酶、肌酐水平有关；多于7处FL的MM患者5年率和完全缓解（CR）率降低，FL的消退提示期较长。Moulopoulos等对228例初诊MM患者的回顾性研究发现，MRI上显示出弥漫性病变者比仅有局灶性病变者预后更差，期更短，MRI上有弥漫性病变者有高危细胞遗传学异常的可能性更大。一项161例样本的回顾性研究发现，MRI上的弥漫性病变、MRI多于25处FL或中轴骨MRI多于7处FL提示疾病早期进展可能性大和较短的PFS和OS期。
2015年IMWG会议将MRI检查发现FL>1处视为预后差的生物学标志之一，且MRI中病变直径需≥5 mm，如病灶直径<5 mm，还需行CT或PET/CT检查加以。由于MM好发于老年人，而老年人又常伴骨质疏松，故无法判断这部分患者的骨质疏松是否由MM所致。因此，修订后的MM诊断标准将广泛骨质疏松去掉。但如果是年轻患者伴骨质疏松，则应被视为MM。
Luthra等用99mTc－甲氧基异丁基异腈（MIBI）单光子发射计算机断层显像（SPECT－CT）检测MM患者。MM病变对MIBI有很好的摄取能力，意义未明的单克隆丙种球蛋白病（MGUS）的病变对MIBI摄取率很低。MIBI摄取阳性比影像学变化出现的早。在治疗后的随访病例中，对MIBI的摄取情况可以用来区别活动性病变和陈旧性病变。在不能进行FDG PET/CT检查时99mTc－MIBI显像可作为评估MM病情的有效检查手段。
MM常用的影像学检查方法主要有X线、CT、MRI、PET/CT等。X线主要用于检出溶骨性病变，对MM骨骼病变进行初步评估，但当X线病变阳性时疾病已不是早期。CT虽然对早期骨质病变性较高，但由于辐射量较大，现在更推荐进行低剂量CT扫描。低剂量CT具有扫描时间短、辐射小的优点，准确性和性明显大于X线，对四肢骨和EMD的检出率比X线高，可以评估骨折风险、软组织浸润程度，对疾病分期、化疗方案的选择、手术和病理取材有指导意义，甚至可以发现肺和肾脏的病变，可以取代X线作为初诊时的影像学资料，但对肿瘤所致骨折和普通骨质疏松所致骨折的区分缺乏性。
对于低剂量CT对MM的预后价值研究较少，可进一步研究低剂量CT在预后评估中的价值，以便更好的指导临床工作。X线和CT都只能反映骨骼的形态学变化，而不能显示出早期病变和病灶对治疗的功能性反映。MRI对骨髓弥漫性病变和EMD有较高的性，在瘤细胞骨质之前即可反映出骨髓密度的变化，有利于早期发现骨病变，尤其对于评估冒烟型骨髓瘤（SMM）和MGUS疾病进展和指导早期治疗有较高价值，能够区分骨质疏松是良性变化还是瘤细胞浸润所致，对骨痛明显区域做MRI扫描可了解肿瘤大小和深度，是否到神经根。但MRI对溶骨性病变和长骨病变性较低，与CT结合可以优势互补，大大提高病变的检出率，功能性成像更有利于评价疗效。PET/CT集CT和MRI优点于一身，是检出EMD最的手段，可以区分活动性和非活动性病变，18F－FDG PET/CT显示的主要是肿瘤的增生活动性病灶，反映骨骼的代谢状况，MRI和PET/CT对于疗效评价，预后判断和指导治疗方面都有重要的价值。
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