Nowotwory kości – zasady diagnostyki w ramach współpracy klinicznej
wielozespołowej
dr n. med. Marta Rzeszutko (Katedra i Zakład Patomorfologii, Uniwersytet
Medyczny we Wrocławiu)
• Course Organizers:
• Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy
• Davide DONATI, M.D., Orthopaedic Surgery • Marco GAMBAROTTI, M.D., Pathology • Marco MANFRINI, M.D., Orthopaedic Surgery • Piero PICCI, M.D., Oncology • Pietro RUGGIERI, M.D.,Ph.D., Orthopaedic Surgery • Daniel VANEL, M.D., Radiology
USUALLY LEAVE ME ALONE LESIONS Histiocytic fibroma Fibrous dysplasia Bone cyst Eosinophilic granuloma Chondromas Osteochondromas Myositis ossificans
BENIGN SURGICAL LESIONS Osteoid osteoma Osteoblastoma Aneurysmal bone cyst Chondroblastoma Chondromyxoid fibroma Desmoplastic fibroma Giant cell tumor
MALIGNANT TUMORS Chondrosarcomas Osteosarcomas Spindle and pleomorphic sarcomas Ewing's sarcoma Lymphoma Myeloma Chordoma Adamantinoma Vascular tumors Secondary malignancies
SOFT TISSUE TUMORS Lipoma Liposarcoma Fibrosarcoma Malignant fibrous histiocytoma Synovial sarcoma
VARIOUS Staging and biospy and margins Surgical principles of benign lesions Prostheses in skeletal reconstruction Bone allografts in skeletal reconstruction Biological prognostic and therapeutic markers Chemotherapy issues and future trends Reconstruction in children Surgical treatment of spine tumors Integrated treatment of soft tissue sarcomas
Najważniejszymi determinantami w analizie potencjalnego guza kości są:
• Morfologia zmiany kostnej oceniana na zdjęciu RTG
-dobrze odgraniczona osteolityczna
-źle odgraniczona osteolityczna
-sklerotyczna
• Wiek pacjenta
• Najważniejszym użytecznym badaniem w różnicowaniu zmian kostnych jest zdjęcie RTG.
• Tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny są pomocne jedynie w wyselekcjonowanych przypadkach
Większość guzów kości jest osteolityczna
• Najważniejszym wskaźnikiem w określeniu czy zmiana jest łagodna czy złośliwa jest strefa przejścia pomiędzy zmianą a przylegającą niezmienioną tkanką kostną
• Gdy już zdecydujemy czy zmiana kostna jest sklerotyczna czy osteolityczna i czy ma dobrze czy źle określone granice, to to następne pytanie jest ile pacjent ma lat?
Strefy przejścia - zone of transition
• W celu sklasyfikowania osteolitycznych zmian jako dobrze odgraniczone i źle odgraniczone, musimy ocenić strefę przejścia pomiędzy zmiana a przylegającą kością
• Strefa przejścia jest najbardziej wiarygodnym wskaźnikiem dla określenia, czy zmiana osteolityczna jest łagodna lub złośliwa
• Określenie strefy przejścia stosuje się tylko do zmian osteolitycznych gdyż sklerotyczne zmiany zwykle mają wąską strefę przejściową.
Wąska strefa przejścia
• wąska strefa przejścia ma ostre, dobrze określone brzegi i jest oznaką powolnego wzrostu.
• Sklerotyczny brzeg wskazuje na słabą aktywność biologiczną.
• U pacjentów, wieku> 30 lat, i > 40 lat, pomimo łagodnych radiologicznych cech, należy również rozważyć możliwość przerzutów lub szpiczaka
• U pacjentów> 40 rż przerzuty i szpiczak mnogi to najczęstsze nowotwory kości.
• Przerzuty <40 rż są bardzo rzadkie, nawet jeśli wiadomo że pacjent ma rozpoznany pierwotny nowotwór.
• Przerzuty można uwzględnić w diagnostyce różnicowej u młodszych pacjentów jeśli wiadomo, że ma on nowotwór złośliwy, taki jak nerwiak niedojrzały i siatkówczak, mięśniakomięsak prążkowany.
Szeroka strefa przejścia
• Słabo konturowana granica z szeroką strefą przejścia jest oznaką agresywnego wzrostu.
• Jest cechą złośliwych guzów kości.
• Istnieją dwie zmiany nowotworowo-podobne, które mogą imitować złośliwość i muszą być uwzględnione w diagnostyce różnicowej. Są to infekcje i ziarniniak eozynofilowy. Obie te zmiany mogą mieć agresywny charakter wzrostu.
wiek
• Wiek jest najważniejszą wskazówką kliniczną w różnicowaniu guzów kości.
• Istnieje wiele sposobów podziału grup wiekowych, tabela
• Można podzielić pacjentów na dwie grupy wiekowe:> 30 i <30lat.
Reakcja okostnowa • Reakcja okostnowa jest niespecyficzna i występuje gdy
okostna jest podrażniona przez nowotwór złośliwy, nowotwór łagodny, uraz lub zakażenie.
• Obserwuje się 2 rodzaje reakcji okostnowej: łagodny i typ agresywny.
• Typ łagodny występuje w łagodnych zmianach łagodnych, takich jak guzy łagodne i po urazach.
• Agresywny typ występuje w nowotworach złośliwych jak i w łagodnych zmianach z zachowaniem agresywnym, takich jak infekcje i ziarniniak kwasochłonny.
Łagodna reakcja okostnowa
• Stwierdzenie łagodnej reakcji okostnowej jest bardzo pomocne, ponieważ nowotwór złośliwy nigdy nie powoduje łagodnego odczynu okostnowego.
• Łagodny typ reakcji okostnej to gęsta, falista i jednolita formacja tzw. callus będąca wynikiem chronicznego podrażnienia.
• W przypadku wolo rosnących zmian, wolny wzrost okostnej pozwala na budowę nowej grubej kości i na jej przebudowę w kość prawidłową.
Agresywna reakcja okostnowa • Zmiany w okostnej mają charakter wielowarstwowy,
blaszkowaty lub jest to tworzenie kości prostopadle do warstwy korowej kości.
• To mogą być szpikulce, zmiany przerwane lub trójkąt Codmana.
• Trójkąt Codmana to uniesienie okostnej, oddzielenie od kory, tworzące kąt w którym podwyższona okostna i kość się styka.
• W agresywnym odczynie okostnowym okostna nie zdąży się skonsolidować.
• Dysplasia fibrosa, Enchondroma, NOF i SBC są to częste zmiany spotykane w kościach
• Nie obserwujemy w nich okostnowej reakcji chyba że dojdzie do złamania kości
• Jeśli nie ma złamania to te zmiany można wykluczyć
• Ballooning jest szczególnym rodzajem korowej destrukcji.
• W balonowatej destrukcji enostalnej części korowej kości i tworzenie nowej kości na zewnątrz postępuje w tym samym tempie, co powoduje ekspansję. Ta "kora nowa-neocortex" może być gładka i nieprzerwana, ale może być również przerwana ogniskowo w bardziej agresywnych zmianach jak GCT.
Kortykalna destrukcja
• W grupie złośliwych guzów z małych okrągłych komórek, [mięsak Ewinga, chłoniak kości i drobnokomórkowy kostniakomięsak] -kora może wyglądać prawidłowo radiologicznie, natomiast istnieje przenikający-permeative charakter wzrostu w kanałach Haversa.
• Guzom tym mogą towarzyszyć duże masy tkanek miękkich, podczas gdy niszczenie kości nie jest widoczne.
Ewing's sarcoma z przenikającym charakterem wzrostu przez kanały Haversa oraz towarzysząca
zmiana guzowata w tkankach miękich
chondroblastoma
Articular osteochondroma Dysplasia epiphysealis hemimelica
Giant cell tumour
EPIPHYSIS
osteosarcoma Enchondroma
Giant cell tumour
osteochondroma
Bone cyst Osteoblastoma
Chondromyxoid fibroma Chondrosarcoma
Fibroxanthoma Fibrous cortical defect Non ossifying fibroma
METAPHYSIS
Fibroxanthoma Fibrous cortical defect Non ossifying fibroma
Fibrosarcoma
Fibrous dysplasia
Round cell lesions Ewings Reticulum cell sarcoma Myeloma
Chondromyxoid fibroma Chondrosarcoma
Osteoid osteoma
Cortical fibrous dysplasia Adamantinoma
DIAPHYSIS
• Rozróżnianie pomiędzy lokalizacją przynasadową a w trzonie kości nie zawsze jest możliwe.
• Wiele zmian może być umieszczonych w obu lokalizacjach, bądź rozprzestrzeniać się z przynasady do trzonu podczas progresji.
• Duże zmiany mają tendencję do ekspansji w obu obszarach.
Lokalizacja: centric - eccentric - juxtacortical
• Centric: w kościach długich
SBC, eosinophilic granuloma, fibrous dysplasia, ABC and enchondroma.
• Eccentric : w kościach długich
Osteosarcoma, NOF, chondroblastoma, chondromyxoid fibroma, GCT and osteoblastoma.
• Cortical Osteoid osteoma musi być różnicowany z osteomyelitis.
• Juxtacortical Osteochondroma. Kora musi sięgać szypuły zmiany.
• Parosteal osteosarcoma wyłania się z okostnej.
1. SBC: central diaphyseal
2. NOF: eccentric metaphyseal
3. SBC: central diaphyseal
4. Osteoid osteoma: cortical
5. Degenerative subchondral cyst: epiphyseal
6. ABC: centric diaphyseal
Matrix
• Zwapnienia lub zmiany mineralizacji w obrębie kości mogą być ważną wskazówką w diagnostyce różnicowej.
• Mamy dwa rodzaje mineralizacji: chondroid matrix w nowotworach chrzęstnych [enchondromas i chondrosarcoma ] i osteoid matrix [osteoid osteoma i osteosarcoma].
Chondroid matrix Calcifications in chondroid tumors have many descriptions:
rings-and-arcs, popcorn, focal stippled or flocculent.
1. left: Enchondroma, najczęstsza zmiana paliczków.
2. middle: Peripheral chondrosarcoma, powstały z osteochondroma (exostosis).
3. right: Chondrosarcoma żebra.
Osteoid matrix
• Mineralizacja w guzach osteoidnych to beleczkowe kostnienie w łagodnych zmianach kościopochodnych oraz cloud-like, źle odgraniczona, amorficzne obszary w osteosarcoma.
• Sclerosis może być również reaktywna, np. Ewing’s sarcoma lub lymphoma.
Osteoid matrix w Osteosarcoma (left) Osteoid osteoma (right)
Left- Cloud-like kostnienie w osteosarcoma. Obecna agresywna, przerwana periostalna reakcja.
Right-Trabecular ossification w osteoid osteoma. Obecny osteolityczny nidus.
Polyostotyczne lub liczne zmiany
• Większość guzów kości to pojedyncze zmiany.
• Polyostotyczne zmiany: NOF, fibrous dysplasia, multifocal osteomyelitis, enchondromas, osteochondroma, leukemia i przerzutowy Ewing' s sarcoma.
• Liczne chrzęstniaki- Morbus Ollier.
• Liczne enchondroma i hemangioma -Maffucci's syndrome.
Polyostotyczne zmiany > 30 rż
• Częste: Metastases, multiple myeloma, multiple enchondromas.
• Żadsze: Fibrous dysplasia, Brown tumors [hyperparathyroidism], zawały kości
Classification based on: • Histological grade (G) • Site (T) • Metastases (M)
Staging Bone Neoplasms (Enneking)
ENNEKING'S SURGICAL STAGES
STAGE GRADE SITE METASTASES
1A 1B
Low(G1) Low(G1)
Intracompartmental(T1) Extracompartmental(T2)
None(M0) None(M0)
2A 2B
High(G2) High(G2)
Intracompartmental(T1) Extracompartmental(T2)
None(M0) None(M0)
3
Low(G1) or High(G2)
Intracompartmental(T1) Or
Extracompartmental(T2)
Yes(M1)
Stage of benign bone tumors
Stage 1-LATENT, nie wykazuje charakterystycznych cech wzrostu ani progresji, może ustąpić spontanicznie.
Stage 2-ACTIVE, zmiana zniekształca kość lecz pozostaje w kości, leczenie: curettage.
Stage 3-AGGRESSIVE , zmiana wychodzi poza kość, wymaga resekcji z szerokimi marginesami by zapobiec nawrotom
BIOPSJA
Jest to najbardziej konkluzyjny test; potwierdza czy zmiana jest łagodna czy złośliwa, czy zmiana jest pierwotna czy wtórna, i pozwala na staging.
1. Needle biopsy: May dwa typy biopsji :
• Fine needle aspiration:
• Core needle aspiration:
2. Incisional biopsy
AGE 13
Location Metadiaphysis
Margins 1A-1B
Periosteal reaction none
Matrix None
other Trabecular struts
DX UBC
A- A large lesion located in the upper metaphysis of the humerus. B- A triangular lesion located in the upper end of the tibia. There has been secondary hemorrhage.
Chondroblastoma
● Codman 1931 -”Codmans tumor”
● Rzadki, łagodny guz kości zwierający
niedojrzałe chondrocyty wywodzące się z
nasady –polygonalne chondroblasty, komórki
olbrzymie typu osteoklasta, ogniska
zwapnień.
● Występowanie- < 1 % pierwotnych
nowotworów kości.
● Wiek
3 to 73 years.
Zwykle dzieci, przed zamknięciem
strefy wzrostu.
90% 5 - 25 lat.
● Płeć
M:F 2:1
● Lokalizacja
Nasada kości długich, rozszerzenie do przynasady.
● Częste występowanie
Kończyna dolna (72%)...z tego w 50 % okolica kolana
Proximal humerus 18%
Proximal Tibia 17 %
Distal Femur 16 %
Proximal femur 16%
Ankle bones 9%
Wielkość - 1 to 6 cm
Cechy kliniczne-.
>Ból & obrzęk – wywiad.
>Upośledzenie funkcji stawu.
>Wysięk stawowy.
>Patologiczne złamania – rzadko.
RADIOLOGICZNE CECHY
RTG:
>Lyticzna zmiana –
>Owalna lub okrągła
< ½ of obszaru nasady.
>Cienki rąbek
osteosklerotyczny.
>Punktowe lub
smugowate zwapnienia.
Makroskopowo- of chondroblastoma nasada bliższa kości ramiennej, ze zmianami imitującymi aneurysmal bone cyst
LECZENIE I ROKOWANIE
• Curettage i autologiczny przeszczep kości –
częste nawroty (10 – 35%).
• Ścisła obserwacja –do zakończenia
wzrostu [dojrzałości kostnej] zamiast
agresywnego leczenia.
Chondroblastoma. A- małe komórki okrągłe oraz rozproszone osteoklasty.
B-Immunoreaktywność z S-100 protein w komórkach nowotworowych.
Chondroblastoma: Dominujące jądro komórkowe, eozynochłonna cytoplazma, grube błony komórkowe,
jednorodne komórki
Polygonalne jednojądrowe komórki z minimalną atypia komórkową oraz nienowotworowe wielojądrowe komórki olbrzymie. Mitotyczne figury są obecne lecz nie ma form atypowych. Martwica bywa rzadko obecna i nie ma wpływu na prognozę.
Cytologicznie chondroblasty mogą mieć wygląd epitelioidny, dobrze podkreślone granice komórkowe, centralnie lub ekscentrycznie ułożone jądro komórkowe z podłużnymi bruzdami oraz sporadycznie hyperlobulację imitując komórki Langerhansa
Pola chondroblastów , komórki olbrzymie oraz tzw. “chicken-wire” pattern –rezultat okołokomórkowej mineralizacji
Chondroblastoma. Zmineralizowana
matrix może dominować,
radiologicznie widoczna jako :
spotty calcifications
Principles in diagnosing Bone Tumors
• Jaffe 3-combined Principles (clinic, radiology,
pathology)
– Clinical manifestation (history, symptoms,
physical signs), laboratory tests (routine test,
biochemistry )
– Imaging examination (X-ray, CT, MRI, ultra-
sound, nuclear)
– Pathology test and other special test (immunology,
infrared ray, flourescence)
Henry L. Jaffe (1896-1979)