Гигантоклеточная опухоль кости (ГКТ) является одной из распространенных первичных опухолей кости, составляя примерно 15% всех доброкачественных опухолей кости, и частота встречаемости ГКТ в Китае выше, чем в западных странах. Рентгенологическое, патологоанатомическое выявление и дифференциация от других доброкачественных образований.
Гигантоклеточная опухоль кости — это агрессивная опухоль кости со стромальными клетками и многоядерными гигантскими клетками в качестве основных структур, которая, по мнению большинства ученых, является потенциально злокачественной и не может лечиться так же, как доброкачественная опухоль. Согласно статистике, 20% гигантоклеточных опухолей костей являются злокачественными, а 8% из них — первичной злокачественной гигантоклеточной опухолью кости (ПЗГКТ).
(I) Клинические проявления
1. Симптомы и признаки
Гигантоклеточная опухоль кости встречается у молодых людей, у которых эпифизарные пластины срослись, и возраст начала заболевания в основном составляет от 20 до 40 лет. Заболеваемость у женщин несколько выше, чем у мужчин. Ранние симптомы гигантоклеточной опухоли нетипичны, пациенты обычно ощущают боль, которая носит болезненный или тупой характер, но не является сильной. Может наблюдаться легкая локальная припухлость, в основном в результате костного отека. Локальные образования более выражены, когда поражение прорывает костную кору и вторгается в мягкие ткани.
Преобладают боль при надавливании и повышенная температура кожи. В медленно растущих случаях при надавливании пальцем может появляться костная оболочка, похожая на шарик для пинг-понга, а в случаях геморрагического некроза она может быстро увеличиваться в размерах, становиться кистозной или флюктуировать. Если опухоль разрушает сустав, это может вызвать соответствующую дисфункцию сустава, например, ограничение сгибания и разгибания сустава; опухоль в кости туловища также может вызвать соответствующие симптомы, например, пресакральная масса может сдавливать крестцовое сплетение и вызывать сильную боль, а также сдавливать прямую кишку и вызывать затруднения при дефекации. По сравнению с доброкачественной гигантоклеточной опухолью кости, злокачественная гигантоклеточная опухоль кости быстро растет, масса быстро увеличивается, местная боль постепенно усиливается, характер боли переходит от периодического к постоянному, видны такие признаки, как расширение вен, сопровождающиеся различными системными симптомами.
2. Место возникновения
Первичная локализация гигантоклеточной опухоли кости почти всегда происходит в эпифизе после полного сращения эпифизарной пластинки роста, и постепенно вторгается в эпифиз по мере разрастания поражения. Диагноз гигантоклеточной опухоли не может быть установлен, если поражение ограничено эпифизом, а не эпифизом. 90% гигантоклеточных опухолей поражают длинные кости, причем наиболее частыми местами поражения являются нижняя часть бедренной кости и верхняя часть большеберцовой кости; другими местами поражения являются дистальный отдел лучевой кости, малоберцовая кость, проксимальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел плечевой кости в таком порядке. Около 10% гигантоклеточных опухолей возникают в недлинных трубчатых костях, таких как кисть, позвоночник и таз.
Рисунок 1 Гигантоклеточная опухоль кости в дистальном отделе бедренной кости.
(II) Визуализационное исследование
Типичными рентгенографическими находками являются остеолитические поражения, захватывающие эпифиз, эксцентрические, дистопированные и без склеротических краев; отсутствие реактивного образования новой кости, истончение костной коры в области поражения и изменения, напоминающие мыльные пузыри (рис. 1); часто патологические переломы, вызванные остеолитическим разрушением, обычно без смещения. Согласно системе градации визуализации Кампаначчи [4] его можно классифицировать на три степени.
I степень: внутрикостные поражения с четкими признаками мыльных пузырей или капсул внутри поражения и без тени мягкотканной массы.
Степень II: по-прежнему внутрикостное поражение, но тонкая костная оболочка, частичное размывание интервалов, напоминающих мыльные пузыри, внутри поражения, а также лизис и перелом.
Степень III: злокачественная гигантоклеточная опухоль кости, обычно показывающая распространение опухоли на внекостные мягкие ткани, с большой остеолитической деструкцией в очаге поражения, иногда остаточным интервалом, похожим на мыльный пузырь, и общим признаком разрушения оболочки и тенью блока мягких тканей с размытым краем.
Рисунок 2 КТ и МРТ изображения гигантоклеточной опухоли проксимального отдела большеберцовой кости, показывающие разрушение костного кортекса и инвазию опухоли в полость сустава.
КТ-исследования более полезны, чем рентгенография, в определении границ опухоли и помогают уточнить соотношение опухоли с суставным хрящом и полостью сустава, а также степень инвазии опухоли в окружающие мягкие ткани. Преимущество МРТ-изображений при данном заболевании заключается в том, что они могут четко показать наличие поражения и вовлечение костного мозга и полости сустава. МРТ также значительно лучше других методов визуализации в плане отображения окружающих мягкотканных образований и взаимосвязи с периферическими нервами и кровеносными сосудами (Рисунок 2).
Рисунок 3 Гигантоклеточная опухоль кости с активным ростом клеток.
Рисунок 4 Патологическая градация гигантоклеточной опухоли кости Grade II.
(III) Патологическое гистологическое исследование
1. Визуальное наблюдение
По сравнению с другими содержательными опухолями, опухолевая ткань гигантоклеточной опухоли кости богата кровообращением, мягкая и хрупкая. Опухолевая ткань красновато-коричневого цвета и напоминает грануляционную ткань, легко кровоточит, с фиброзной механизированной зоной и зоной кровотечения. Когда кора кости становится тонкой, опухоль прорастает через кору в мягкие ткани.
2.Микроскопический вид
Она состоит из многоядерных гигантских клеток и стромальных клеток, причем многоядерные гигантские клетки распределены среди стромальных клеток (рис. 3). Многоядерные гигантские клетки могут образовываться при слиянии мононуклеарных стромальных клеток, количество ядер в них варьируется от нескольких до сотен, они имеют характеристики макрофагов и остеобластов. Стромальные клетки можно разделить на два типа: один похож на фибробласты, а другой — на гистиоциты. Принято считать, что многоядерные гигантские клетки не обладают характеристиками опухолевых клеток, а стромальные клетки фибробластного типа являются основным компонентом опухоли.
Для патологической классификации гигантоклеточных опухолей кости критерии классификации, предложенные Jaffe et al [1] в 1940 году, в основном основывались на количестве гигантских клеток и степени дифференцировки мезенхимальных клеток: степень I, к этой категории относится около половины гигантоклеточных опухолей, очевидно доброкачественная, с большим количеством гигантских клеток и небольшим количеством клеточных делений, отмечая, что все опухоли должны иметь степень I, чтобы быть оцененными как степень I. Степень II, злокачественная или доброкачественная, нелегко отличить. В ней больше стромальных клеток и меньше гигантских клеток, чем в степени I (рис. 4). Степень III, также известная как злокачественная гигантоклеточная опухоль, имеет больше стромальных клеток, более крупные ядра и саркомоподобную морфологию, с большим количеством клеточных делений и меньшим количеством гигантских клеток и меньшим количеством ядер. Было отмечено [5], что градация цитологии отражает только общее правило, и отдаленное метастазирование встречается в отдельных клинических случаях I степени, а III степень иногда имеет менее плохой прогноз, что указывает на то, что понимание свойств гигантоклеточной опухоли кости следует рассматривать в сочетании с клиническими и рентгеновскими проявлениями.
(IV) Диагностика и дифференциальная диагностика
Диагноз гигантоклеточной опухоли кости должен быть поставлен на основании сочетания клинических, визуализационных и патологических аспектов. Среди них рентгенография дает важные подсказки для диагностики гигантоклеточной опухоли кости, а для окончательного диагноза требуется патологоанатомическое подтверждение. Гигантоклеточные опухоли костей иногда очень разнообразны и должны быть клинически дифференцированы от следующих поражений.
1. Аневризмальные костные кисты: Пациенты в основном подростки, чаще всего в возрасте от 10 до 20 лет, и примерно у трех четвертей пациентов заболевание развивается до 20 лет, тогда как гигантоклеточные опухоли костей редко развиваются до 20 лет. Рентгеновские снимки обычно показывают эксцентрический остеолиз в отменной кости эпифиза, остеолиз может распространяться на истончение костной коры, шаровидное расширение или многокистозное разрушение кости. Кистозная полость заполнена кровью, а в покоящихся аневризматических костных кистах полость большая и содержит сгустки крови и серозную жидкость. Когда диагноз не может быть четко установлен с помощью замороженного среза, диагноз может быть подтвержден только с помощью парафиновой пленки.
2. Коричневая опухоль: Это локализованное разрушение кости, вызванное гиперпаратиреозом, в основном встречается у взрослых в возрасте от 30 до 50 лет. Помимо локальной припухлости и боли, наблюдаются симптомы общей слабости, такие как психическая депрессия, вялость, снижение мышечного тонуса и слабость, анорексия, язвенная болезнь, боли в животе, рвота, раздражительность, полиурия, камни в почках, почечная недостаточность и др. Это заболевание в основном связано с повышением уровня кальция в сыворотке крови и легко диагностируется неправильно. Рентгеновские снимки показывают обширный остеопороз или ограниченную остеолитическую деструкцию, которая может быть центральной или эксцентрической, истончение или даже исчезновение костной коры, умеренное расширение вовлеченной кости, отсутствие инвазии мягких тканей и периостальной реакции.
3, изолированная костная киста: в основном встречается у детей или подростков, симптомы легкие; место поражения в эпифизе эксцентрично, чаще всего в проксимальном отделе плечевой кости. Рентген показывает, что костная ножка или конец кости прозрачны, кортикальное расширение умеренное, границы четкие; капсула заполнена жидкостью, большие образцы легко отличить от гигантоклеточной опухоли кости.
Фибросаркома: Возраст начала заболевания старше, чем у гигантоклеточной опухоли кости, только остеолизис без расширения. Опухоль жесткая, и биопсия может помочь дифференцировать диагноз.
Иногда ее следует отличать от фиброзной гетероплазии, хондробластомы и остеосаркомы.
Рисунок 5 a b — после выскабливания поражения плюс костная пластика, c d — послеоперационный осмотр через шесть месяцев.
(E) Лечение и прогноз
Хирургия является наиболее эффективным методом лечения гигантоклеточной опухоли кости, однако гигантоклеточная опухоль кости склонна к рецидивам после операции. В зависимости от степени анатомического строения и функционального разрушения кости и сустава, хирургическое вмешательство подразделяется на три уровня: внутрилезиональное выскабливание, сегментарная резекция и ампутация. Внутрилезионое выскабливание включает в себя выскабливание костной пластики и выскабливание костной цементной пломбы; люмпэктомия включает в себя простую люмпэктомию, люмпэктомию аутологичной костной пластикой, люмпэктомию аллогенной костной пластикой, люмпэктомию инактивированной реплантацией, слияние суставов и искусственное замещение суставов.
Принцип операции заключается в полном удалении опухоли при максимальном сохранении нормальной структуры и функции кости и сустава. Поскольку скорость клеточной пролиферации гигантоклеточной опухоли кости невысока и она не чувствительна к химиотерапии, ее эффективность часто бывает неудовлетворительной, и химиотерапия используется только для контроля развития опухоли перед операцией для пациентов с метастазами в легких. Лучевая терапия также применяется только для пациентов, чьи опухоли не поддаются хирургической резекции из-за особых мест роста, чувствительность этой опухоли к лучевой терапии также очень низкая, а процент злокачественности лучевой терапии высок. Большинство случаев можно вылечить при своевременном и соответствующем лечении, и функция сустава может быть сохранена удовлетворительно.
1. Выскабливание поражения и костная пластика (приложение 5): Перед операцией завязывают воздушный жгут, чтобы избежать изгнания крови, и сначала тщательно выскабливают опухоль, открыв окно. Делают продольный дугообразный разрез с центром на месте опухоли, оба конца которого выходят за верхний и нижний полюса опухоли. После рассечения глубокой фасции надкостницу рассекают в направлении разреза и выполняют субпериостальное рассечение. Находят место соединения нормальной кости и опухоли и костным сверлом непрерывно просверливают отверстие, а затем костным ножом или костным долотом открывают окно вдоль отверстия в кости (обычно это область с сильным разрушением кости и область кости, не несущей веса). Размер окна зависит от степени инвазии опухоли, и целесообразно выскабливать опухоль под прямым наблюдением. После полного обнажения поражения опухолевая ткань в полости кости сначала соскабливается скребком, а затем костным ножом удаляется костная стенка, промежуток, склеротическая кость и ее остаточное поражение с верхней стенки, внутренней стенки и нижней стенки в трех направлениях до обнажения нормальной кости, при необходимости можно удалить тонкий слой отменной кости, чтобы уменьшить сохранение опухолевых клеток вокруг опухоли. В процессе иссечения и выскабливания необходимо следить за тем, чтобы не повредить суставной хрящ и стремиться к сохранению нормальной суставной поверхности.
Правильное использование адъювантных методов в сочетании с современными методами обширного выскабливания является важным инструментом для снижения частоты рецидивов. В клинической практике используются следующие инактивирующие агенты: карболовая кислота, жидкий азот, 95% спирт, хлорид цинка, фенол, фосфат водорода, перекись водорода и др. В последнее время также используются аргоновый электронож и микроволновое облучение.
Наконец, остатки костного трансплантата используются для заполнения поражения аутологичной и/или аллогенной костью и его уплотнения с целью восстановления прочности субхондральной кости сустава в максимально короткие сроки. Если поражение небольшое, аутологичная костная пластика может решить проблему; если дефект кости слишком большой, чтобы аутологичная кость могла удовлетворить потребности в заполнении, может быть использована комбинированная имплантация аутологичной и аллогенной кости, в этом случае аутологичная кость должна быть помещена непосредственно в субхондральную область сочленения, а аллогенная кость должна быть помещена в область, которая не важна для восстановления кости. Необходимо регулярно просматривать послеоперационную пленку, чтобы определить время ношения груза в зависимости от ситуации с восстановлением кости.
2. Очаговое выскабливание и костная пластика + заполнение костным цементом (приложение 6): Методы хирургического вскрытия и инактивации такие же, как и при очаговом выскабливании и костной пластике, с той лишь разницей, что остаточная полость восстанавливается костной пластикой + заполнение костным цементом. Этот метод применяется в основном в тех случаях, когда остаточная полость большая и при выскабливании края обнаруживается часть суставного хряща, в основном в нижней части бедра и верхней части голени при остеомегалобластических опухолях. Для поддержания стабильности суставной поверхности и выживания суставного хряща берется аутологичная подвздошная кость, и на обнаженную поверхность хряща перед заполнением цементом имплантируется отменная кость толщиной около 10 мм. Костный цемент (метилметакрилат) может быть использован в качестве наполнителя кости, опоры и средства для уничтожения опухолей благодаря токсичности его мономера и тепла, выделяемого при полимеризации. Сообщалось [9], что частота рецидивов значительно снижается после выскабливания опухоли с заполнением остаточной полости костным цементом. На рисунке 7 показана рентгенограмма 5-летнего наблюдения после выскабливания с заполнением костным цементом гигантоклеточной опухоли дистального отдела бедренной кости без рецидива опухоли.
На рисунке 6 a показана гигантоклеточная опухоль дистального отдела бедренной кости, а b — поражение после выскабливания и заполнения цементом.
Рисунок 7 Рентгеновские снимки гигантоклеточной опухоли дистального отдела бедренной кости через 5 лет после выскабливания и заливки цемента.
3. Сегментарная резекция + артропластика (Рисунок 8): При гигантоклеточной опухоли, которая инвазировала большую часть концов костей и суставная поверхность разрушилась, или патология была изменена фибросаркомой, может быть использована сегментарная резекция плюс артропластика. К другим показаниям относятся.
① Системное состояние и местные условия мягких тканей позволяют, основные нервы и кровеносные сосуды не вовлечены, может быть достигнута обширная резекция, а ожидаемая частота местных рецидивов не выше, чем при ампутации;
② Отсутствие метастатических поражений или метастатические поражения могут быть излечены;
③ У пациента есть сильное желание сохранить конечность и финансовые возможности;
④ Послеоперационная функция лучше, чем при протезировании.
Противопоказаниями к операции являются.
① Опухолевая инвазия обширна, в процесс вовлечены важные нервы и кровеносные сосуды, которые не могут быть полностью удалены;
②Локальная и системная инфекция;
③ Плохое системное состояние или местное состояние кожи и мягких тканей, что может затруднить переносимость операции или привести к трудностям при закрытии разреза и некрозу кожи и мягких тканей после операции;
(iv) Прогрессирующая опухоль, короткая продолжительность жизни и отсутствие сильного желания сохранить конечность.
На рисунке 8 a b показана гигантоклеточная опухоль проксимального отдела большеберцовой кости, c — рентгеновский снимок через неделю после резекции сегмента опухоли + замена искусственного протеза, d — обзорный рентгеновский снимок через год после операции.
Замена костного протеза опухоли отличается от общей замены искусственного сустава тем, что к конструкции, свойствам материала и технике фиксации протеза опухоли предъявляются более высокие требования. Послеоперационные осложнения при замене протеза в основном включают рецидив, инфекцию, расшатывание протеза и перелом протеза. Инфекция является наиболее серьезным из послеоперационных осложнений, часто приводящим к катастрофическим последствиям, и ее необходимо предотвращать.
На рисунке 9 a b показан патологический перелом дистального отдела кости гигантоклеточной опухоли сгибательной кости. c d показана обзорная рентгенограмма через полтора года после резекции и инактивации люмпэктомии, остеотомия зажила и опухоль не рецидивировала.
4.Инактивация и реплантация люмпэктомии + заполнение костным цементом (рис. 9): После люмпэктомии опухолевая ткань в костной оболочке была соскоблена, костная оболочка была помещена в 95% спирт и инактивирована в течение 40 минут, затем реплантирована, а остаточный дефект был заполнен костным цементом.