Гигантоклеточная опухоль кости — это агрессивная первичная доброкачественная опухоль кости, состоящая из пролиферирующих моноцитов и остеобластоподобных многоядерных гигантских клеток, склонная к местному рецидивированию, а также считающаяся промежуточной или низкосортной злокачественной опухолью кости из-за ее способности к развитию отдаленных септальных (легочных) метастазов. Это поражение было признано более века назад, но только в 1940-х годах его стали рассматривать как отдельный класс опухолей от других поражений, содержащих гигантские клетки.
Хондробластома, муцинозная фиброма хряща, простая костная киста, гиперпаратиреоидная коричневая опухоль, неоссифицирующая фиброма, аневризмальная костная киста и некоторые остеосаркомы — все это первичные опухоли кости, богатые гигантскими клетками. При хирургическом стадировании по Эннекингу они обычно локализуются как опухоли 3 стадии, в то время как более агрессивные поражения часто локализуются как опухоли I стадии.
1. Эпидемиологические характеристики
Заболеваемость гигантоклеточной опухолью кости составляет около 16% от всех первичных опухолей костей у пациентов, поступивших в Пекинскую больницу Цзишуйтань. Опухоль обычно возникает у пациентов со зрелыми костями, а возраст преобладания составляет 20-40 лет, при этом очень мало пациентов развивается до закрытия эпифиза. Заболеваемость у женщин несколько выше, чем у мужчин, и составляет примерно 5614% случаев. В возрастной группе до 20 лет заболеваемость значительно выше у женщин, чем у мужчин, составляя 72% случаев. Гигантоклеточная опухоль кости в основном поражает костный конец у взрослых и эпифиз у детей до закрытия эпифиза.
Симптомы в основном болезненны в различной степени и могут сопровождаться отеком и ограничением движений, а продолжительность их варьируется от нескольких недель до нескольких месяцев. Наиболее распространенными местами поражения являются дистальный отдел бедренной кости, проксимальный отдел большеберцовой кости, дистальный отдел лучевой кости, крестец, дистальный отдел большеберцовой кости, проксимальный отдел плечевой кости, проксимальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел малоберцовой кости. Изредка он встречается в мелких костях кистей и стоп, позвонках грудопоясничного сегмента и ребрах.
2. Характеристики визуализации
2.1 Рентгеновская пленка
Для визуализации гигантоклеточной опухоли кости рентгенография является наиболее ценным рентгенологическим исследованием для диагностики. Гигантоклеточная опухоль кости показывает на рентгенограмме остеолитическое разрушение концов костей, которое может вторгаться в эпифиз и распространяться на суставную сторону, захватывая часть или всю прилегающую субхондральную кору кости. Размер опухоли связан с размером кости, в которой происходит поражение. Степень инвазии опухоли вдоль длинной оси пораженной конечности часто меньше, чем вдоль поперечной оси, при этом со стороны диафиза видны ситовидные изменения, а вокруг конца кости — явный отек и истончение костного кортекса.
За пределами кортикальной зоны периостальная реакция отсутствует, тогда как периостальная реакция может наблюдаться при наличии патологического перелома. Обычно наблюдается прерывание субпериостальной новой кости, но надкостница остается неповрежденной, а краевая часть отломков кости может быть четко выражена. Гигантоклеточные опухоли не имеют минерализации опухолевого матрикса, и суставная экссудация встречается редко, хотя патологические переломы часто случаются. Гигантоклеточные опухоли других костей, кроме длинных, не имеют характерного рентгенографического вида и неотличимы от других остеолитических поражений.
Однако гистологическая диагностика все же необходима перед хирургическим лечением, так как сходная визуализация может наблюдаться и при других поражениях, таких как злокачественная гистиоцитома, остеосаркома и другие опухоли.
2.2 КТ
КТ превосходит рентгенографию в определении размеров опухолей. Она может точно определить протяженность опухоли в коре, отношение опухоли к другим структурам, целостность коры и степень инвазии опухоли. На КТ-пленках реактивные изменения и отек поверхности коры и синовиальной мембраны кажутся частью опухоли. Кроме того, не усиленная КТ не может отличить опухоль от мышцы, поскольку коэффициенты затухания между ними одинаковы, а КТ может показать степень разрушения субхондральной кости только с помощью реконструкции. В опухоли можно увидеть плоскость жидкость-жидкость, что обусловлено сочетанием аневризмальной костной кисты с гигантоклеточной опухолью кости.
2.3 МРТ
Магнитно-резонансная томография (МРТ) является лучшим методом визуализации гигантоклеточной опухоли кости, с высоким качеством контраста и разрешения, а также многоплоскостной визуализацией. Как и большинство опухолей костей, гигантоклеточные опухоли демонстрируют длительное время продольной релаксации (T1) и длительное время поперечной релаксации (T2) в горизонтальной, корональной или сагиттальной осях. Опухоль показывает сигнал низкой интенсивности в продольном времени релаксации (T1) и сигнал высокой интенсивности в поперечном времени релаксации (T2).
КТ не может определить степень экстракортикальных опухолей, как и МРТ, поскольку опухоль имеет тот же коэффициент затухания, что и прилегающая мышца. Небольшие нарушения коры лучше определять с помощью КТ, поскольку МРТ имеет плохое разрешение для пространственного присутствия.
2.4 Сканирование костей
Сканирование костей также используется в диагностике гигантоклеточной опухоли кости, когда поглощение радионуклида 99mTc повышается в месте поражения гигантоклеточной опухолью. Повышенное поглощение радионуклида может быть диффузным, с концентрацией крови по краям и меньшей концентрацией в центральной части. Поглощение радионуклида может выходить за границы опухоли и поэтому не может быть использовано для правильного определения степени инвазии в медуллярную полость. Опухоли, расположенные в мягких тканях, имеют низкое поглощение радионуклида и не могут быть использованы для определения внекостного распространения опухоли.
Повышенное поглощение радионуклидов может наблюдаться в суставах, прилегающих к опухоли, а также в суставах, не инвазированных опухолью. Сканирование костей имеет ограниченное применение, поскольку оно не может ни подтвердить диагноз гигантоклеточной опухоли кости, ни определить степень инвазии опухоли. Сканирование костей может исключить или помочь подтвердить множественные поражения.
Кроме того, ангиография редко используется в качестве диагностического инструмента и применяется только для определения связи между большими опухолями и крупными кровеносными сосудами.
3. Гистологические особенности
Типичными местами инвазии гигантоклеточной опухоли являются эпифизы длинных костей и эпифизарная область опухолевого столба ствола опорно-двигательного аппарата. Если опухоль не лечить, она может распространиться на диафиз из-за своих больших размеров. Опухоль обычно расположена эксцентрично по отношению к длинной оси кости. У некоторых пациентов с незамкнутыми эпифизами опухоль может пересекать эпифизарную пластинку от эпифиза до эпифиза. Кость с внутренней стороны коры рассасывается, а края кости захватываются опухолью, в результате чего образуется субпериостальная новая кость, которая формирует новую оболочку вокруг опухоли.
Опухоль имеет серый или красновато-коричневый цвет и состоит из мягких кровеносных сосудов и фиброзной ткани. Жесткая часть имеет серовато-желтый цвет и представляет собой фиброзную и коллагеновую ткань, а костеподобный материал может быть результатом предыдущих переломов и дегенерации. Участки некроза и кровоизлияния могут привести к кистозной трансформации опухоли. Эта форма очень характерна и иногда может напоминать аневризмальные костные кисты.
Предполагается, что сосудистая инфильтрация является одной из причин метастазирования в гигантоклеточных опухолях костей, а также предполагается, что фактором, ответственным за метастазирование, является предшествующая операция или лучевая терапия, при которой может быть обнаружен остеоидный материал и небольшие оссифицированные поражения, особенно на периферии опухоли. Связь между гистологическими проявлениями опухоли и ее биологическим поведением оказалась ненадежной, поэтому на взаимосвязь между ними больше не обращают внимания. Гистологическая картина, особенности визуализации и клинические характеристики гигантоклеточной гранулемы коротких костей кисти и стопы сходны с таковыми гигантоклеточной репаративной гранулемы, и их трудно отличить друг от друга.
4. Лечение
Гигантоклеточная опухоль кости относится к опухолям 3-й или 1-й стадии и должна лечиться хирургически с хирургическими полями или больше, чем поля, в соответствии с принципами стадирования опухолей опорно-двигательного аппарата Эннекинга. Традиционным стандартом лечения гигантоклеточной опухоли является дебридмент опухоли с использованием небольших кусочков аутологичной подвздошной кости, содержащей кортикальную и отменную кость, для заполнения полости, оставшейся после дебридмента. Многие практикующие врачи до сих пор считают этот метод аутологичной костной пластики приемлемым стандартом лечения. Этот метод интратуморальной резекции достигает только хирургической границы капсулы, оставляя небольшие повреждения внутри кости.
Независимо от того, насколько тщательно и аккуратно проводится кюретаж, некоторые микроскопические повреждения могут остаться. При таком методе выскабливания и костной пластики частота местных рецидивов гигантоклеточной опухоли может достигать 40-60%. Необходима маргинальная или обширная резекция гигантоклеточных опухолей. Полная резекция снижает частоту рецидивов опухоли, но при этом возникают некоторые проблемы с устранением дефектов и восстановлением функций. Идеальным лечением должен быть хирургический подход кюретажа с адъювантной терапией для достижения маргинального или широкого иссечения, что снижает частоту рецидивов опухоли и в значительной степени сохраняет функцию конечности.
Химические или физические методы могут помочь в достижении этой цели. Химические методы, такие как раствор фенола или безводный этанол, наносятся на поверхность внутри полости опухоли после кюретажа; цитотоксические вещества (например, химиотерапевтические агенты, которые можно применять местно) наносятся на поверхность, где вероятно возникновение местного рецидива. Физические методы лечения включают криотерапию или теплолечение. Замораживание полости после дебридмента опухоли эффективно в борьбе с рецидивами, но частота послеоперационных местных травм и костных осложнений высока.
Рецидив можно предотвратить, заполнив оставшуюся полость внутри опухоли теплом, выделяемым костным цементом, т.е. термогенная реакция костного цемента вызывает локальный нагрев и некроз оставшейся опухолевой ткани, не повреждая нормальную ткань и не вызывая осложнений. Теоретически возможно, но не достоверно, что цемент производит местный химический цитотоксический эффект во время полимеризации. Основным преимуществом цементного пломбирования должно быть обеспечение возможности ранней переноски веса и облегчение наблюдения за рецидивом. Основным преимуществом цементного пломбирования должно быть разрешение раннего ношения веса и облегчение наблюдения за рецидивом. Направление лечения гигантоклеточной опухоли кости должно заключаться в непосредственном контроле поражения без влияния на функцию сустава.
Четкая диагностика перед лечением опухолей костей является основополагающим условием для адекватного лечения. После проведения всех визуализационных исследований и предоперационной подготовки следует выполнить биопсию. Биопсия должна проводиться врачом, готовящимся к хирургическому лечению, или под его руководством. В большинстве случаев гигантоклеточной опухоли пункционная биопсия обеспечивает окончательный диагноз и снижает вероятность местного заражения мягких тканей и имплантации опухолевых клеток.
Еще одной особенностью гигантоклеточных опухолей является обильный кровоток, поэтому при хирургическом лечении полезно использование жгута. Предоперационная эмболизация артерий может быть выполнена накануне или в день операции при поражениях, которые не поддаются лечению жгутом, но имеют обильный кровоток, с помощью желатиновых губок или полиэтиленовых шариков из этанола, избирательно помещенных в ветви артерии, питающей опухоль, что может значительно уменьшить кровотечение при внутренней или краевой резекции опухоли.
Если идеальным подходом является обширная очаговая или краевая резекция, важно обнажить нормальный кортикально-легированный переход во время операции, чтобы подтвердить миграцию нормальной ткани в патологическую. Характеристики гигантоклеточной опухоли кости диктуют, что до постановки диагноза образование уже очень большое, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы не загрязнить опухоль при случайном проникновении во время тупого отделения из-за ее нечетких границ. В любое время до резекции опухоли следует рассмотреть возможность внесуставной резекции у пациентов с переломами опухоли или загрязнением суставного пространства вследствие инцизионной биопсии.
Если опухолевые клетки могут остаться, синовиальная мембрана должна быть тщательно исследована и обширно резецирована. Гигантоклеточные опухоли, поражающие костные концы длинных костей, могут привести к потере функции сустава и требуют реконструкции сустава. Реконструкция с использованием небиологических материалов, включая искусственные суставы, является одним из вариантов, но важно убедиться в отсутствии опухоли в мягких тканях или кости в пределах обширной области введения и имплантации искусственного сустава. Одним из методов заполнения костных дефектов вокруг коленного сустава биоматериалами является артрофузия, при которой опухоль удаляется, а затем фиксируется интрамедуллярным гвоздем к концу аутогенной малоберцовой, большеберцовой и бедренной кости.
Этот метод обеспечивает стабильность коленного сустава, но имеет недостаток сращения коленного сустава. Реконструкция дистального отдела лучевой кости с использованием малоберцового аутотрансплантата требует удаления обеих костей запястья, а полученный кистевой сустав обеспечивает функциональную верхнюю конечность.
Большинство гигантоклеточных опухолей костей лечатся путем кюретажа с местной адъювантной терапией. Выбор хирургического разреза основывается на местной анатомии и месте разрушения опухоли. Разрез должен включать реактивную зону и окружающую нормальную кость, что позволяет сделать окно и удалить поражение. Нежелательно и опасно соскабливать большие поражения через маленькое костное окно, например, через бутылочное горлышко, поэтому следует открывать полное костное окно для обнажения всех внутрикостных поражений, чтобы избежать неполного соскабливания из-за покрытия костью или мягкими тканями.
Для реконструкции после удаления опухоли костный дефект должен быть заполнен подходящим материалом для восстановления прочности субхондральной кости в максимально короткие сроки. Если поражение небольшое, аутологичная костная пластика может быстро решить проблему. Использование аллотрансплантата кости для заполнения костного дефекта происходит позже, чем аутологичной кости для восстановления кровотока, и рассматривается большинством как второй лучший вариант. Если костный дефект слишком велик для заполнения аутологичной костью, может быть имплантирована комбинация аутологичной и аллогенной кости. В этом случае аутологичная кость должна быть помещена непосредственно в субхондральную область сустава, а аллотрансплантат — в область, менее важную для восстановления кости.
Костный цемент (метилметакрилат) вводится под жгутом, что позволяет ему функционировать как полимер в отсутствие крови. Рана послойно закрывается рассасывающейся нитью, а дренажная трубка обычно устанавливается глубоко по длинной оси к месту резекции, с отверстием рядом с разрезом, и эта трубка выводится из организма, чтобы в случае рецидива опухоли можно было удалить и канал. Если у пациента не наблюдается рецидива после периода восстановления с помощью костного цемента, цемент может быть заменен субхондральными костными имплантатами и аллотрансплантатом кости.
Местные или другие рецидивы в месте доступа после краевой резекции или расширенной локальной резекции могут возникнуть в результате загрязнения мягких тканей при резекции или биопсии. Исход лечения гигантоклеточной опухоли кости с маргинальной или обширной резекцией связан с биологией опухоли; функциональное восстановление после хирургического лечения связано с объемом резекции и методом реконструкции.
Частота осложнений высока при использовании аллогенных костных трансплантатов, но приемлемая функция достигается примерно в 3/4 случаев. Осложнения при использовании аутотрансплантата дистальной лучевой кости и сращении суставов также высоки, но удовлетворительные результаты достигаются в большинстве случаев. Результаты интратуморальной резекции с использованием кюретажного подхода связаны со значительным местным рецидивом опухоли. Осложнения эффективного кюретажа с физической и химической адъювантной терапией — это в основном раневые осложнения и перелом пораженной кости.
При правильном лечении результаты могут быть удовлетворительными. Ампутация также является эффективным методом лечения больших, обширно инвазивных гигантоклеточных опухолей конечностей, которые не могут быть резецированы или эффективно реконструированы в пределах безопасных хирургических границ.
Химиотерапия неудовлетворительна при гигантоклеточных опухолях костей и должна выбираться с осторожностью. Пациентов с отдаленными метастазами, как предоперационными, так и послеоперационными, можно контролировать с помощью химиотерапии до резекции метастазов.
Лучевая терапия при гигантоклеточной опухоли кости может привести к развитию вторичной саркомы в месте ее возникновения. Небольшое количество доброкачественных гигантоклеточных опухолей костей с четким диагнозом и первичными или вторичными поражениями, которые не поддаются хирургической резекции, можно лечить с помощью высоковольтной лучевой терапии. При гигантоклеточных опухолях позвоночника можно провести интратуморальную резекцию для сохранения стабильности позвоночника, а также удалить опухоль с передней биологической реконструкцией и последующей низкодозной лучевой терапией для борьбы с оставшимися микроскопическими поражениями. При поражениях, которые невозможно резецировать, может быть проведена эмболизация сосудов.
Хирургия противопоказана при гигантоклеточных опухолях крестца и части позвоночника, а лучевая терапия противопоказана при злокачественности опухоли. Результаты обычно видны к 3-4 месяцу после эмболизации. Через несколько лет размеры опухоли в той или иной степени уменьшаются, а в центре или по краям опухоли можно увидеть кальцификаты. Если опухоль рецидивирует, требуется повторная эмболизация. Хотя эмболизация артерий эффективна, не все пациенты излечиваются.
Эмболизация опухолей позвоночника сопряжена с риском повреждения нервов и спинного мозга. Злокачественная гигантоклеточная опухоль относится к местному рецидиву гигантоклеточной опухоли кости после нескольких лет лечения, особенно после лучевой терапии, с клиническими, визуальными и гистологическими проявлениями саркомы. Основной злокачественной трансформацией является остеогенная саркома, злокачественная фиброзная гистиоцитома или фибросаркома, которые лечатся так же, как и первичная злокачественная опухоль кости.