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

• Hospital for Special Surgery, New York, NY

• Michael J. KLEIN, M.D., Pathology

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.

• U pacjenta <30 rż, wąska strefa przejścia sugeruje zmianę łagodną

Wąska strefa przejścia : NOF, SBC and ABC

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 wskazuje nowotwór lub zakażenie lub ziarniniaka

eozynofilowego

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.

Łagodna reakcja okostnowa w osteoid osteoma

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.

• Złośliwe nowotwory kości nie wywołują łagodnego odczynu okostnowego

Agresywna reakcja okostnowa

• 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

Osteosarcoma (left), Ewings sarcoma

(right)

• 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.

Chondromyxoid fibroma (left), Giant cell tumor (right)

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

Lokalizacja: epiphysis - metaphysis - diaphysis

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

Polyostotyczna Dysplasia Fibrosa.

Liczne osteolityczne zmiany w kości udowej.

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 Y

AGE

Location

Margins

Periosteal reaction

Matrix

other

DX

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.

• Friday February 7th at 13.00

• FINAL EXAM

CHONDROBLASTOMA

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%

• nasady kości długich [humerus, femur,tibia], ~ 10% kości dłoni i stóp

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.

Chondroblastoma-Głowa kości ramiennej

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

Chondroblastoma z eozynochłonną chondroidną matrix, komórki olbrzymie, i komórki jednojądrowe

PAVING STONE APPEARANCE, CHICKEN WIRE

CALCIFICATIONS,PICKET FENCE

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)

DOCENT DR MED. HENRYK STARZYK (19 LISTOPADA 1911--20 MAJA 1989)

W prezentacji użyto materiałów udostępnionych w sieci