第一节 脊柱肿瘤的生长特点
脊柱肿瘤主要来源于中胚层，良性肿瘤主要有脊柱血管瘤、骨样骨瘤、骨软骨瘤、神经鞘瘤、纤维结构不良;中间型骨肿瘤有脊柱骨巨细胞瘤、骨母细胞瘤、朗格汉斯细胞组织细胞增生症、动脉瘤样骨囊肿;恶性肿瘤主要有脊柱浆细胞骨髓瘤、孤立性浆细胞瘤、恶性淋巴瘤、Ewing肉瘤、骨肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤/骨的未分化高级别多形性肉瘤、脊索瘤、恶性神经鞘瘤、恶性巨细胞瘤。
脊柱肿瘤多是实质性包快，一般呈离心性生长，在肿瘤的外层，组织最不成熟，生长最为活跃。其微血管密度及增殖指数均较中心高，具有较强的侵袭性。由于肿瘤具有沿阻力最小的方向蔓延的特性，主要沿滋养该肿瘤的血管旁疏松间隙、骨小梁间隙及哈佛管向外延伸，其外缘一般不规则或呈块状。
在肿瘤的周围通常有一层假包膜包裹，假包膜由肿瘤组织和炎性反应组织共同组成，称为肿瘤反应区。在反应区内的组织中包含了肿瘤细胞、间质细胞、粒细胞与淋巴细胞、纤维组织、新生血管等，其成分复杂，范围因肿瘤组织的性质而不同。
良性肿瘤通常没有症状，一般是在体检时或无意中发现，其生长缓慢，甚至很多肿瘤可长期保持静止状态或自发愈合，只有非常轻微的反应区及很薄的完整的成熟纤维包膜。肿瘤的包膜没有新生血管，也很少有炎性细胞，主要为纤维组织细胞成分，少有肿瘤细胞侵犯。肿瘤通常在间室内生长，很少有突破骨皮质、软骨及深部韧带、筋膜者。良性肿瘤的反应区完全限于间质反应范围内，反应区与包膜混合，肿瘤与周围组织形成的囊外分离面只是在反应区与正常组织之间，而不是在反应区与包膜之间。在影像学上肿瘤与周围组织间界限较明显，周围组织可表现为硬化或与肿瘤组织具有同质性，没有肿瘤突破周围骨皮质形成软组织内包块的表现。在组织学上，肿瘤细胞的成熟度高，分化良好，没有染色体异常或细胞核多形性的表现，细胞和细胞外基质比例低，肿瘤周围有成熟的纤维组织包膜或骨皮质包膜，间充质细胞核炎细胞浸润程度低，少有血管增生表现。
部分良性肿瘤生长活跃，无自限性，会产生一定的临床症状，有时可由于并发病理性骨折或功能障碍而行检查时发现。肿瘤可以缓慢并持续长大，并穿破骨皮质、关节软骨和深部韧带、筋膜向外扩展。肿瘤存在包膜，肿瘤边缘往往呈结节状，并有小块肿瘤突入包膜内。肿瘤与正常组织之间有一层反应区，其内细胞较丰富，但欠成熟。活跃性肿瘤的反应区主要在成熟的小梁骨内，周围有中度炎性反应和新生血管反应，并有间质增生。影像学检查可见肿瘤不规则，但边缘仍较整齐，其边缘为一骨松质环，而非硬化的骨皮质环，其内部通常不规整，而且边缘在骨皮质或反应骨上可有隆起或畸形。核素扫描可表现为核素摄取增加，肿瘤周围可有细小的晕圈和反应性血管增生。在组织学上，细胞和细胞外基质比例平衡，细胞分化良好，包膜成熟，在包膜与邻近的反应骨之间可存在一不规则的移行界面。
侵袭性良性肿瘤通常有症状，患者局部疼痛或发现进行性长大的肿块，在应力下可出现病理性骨折，肿瘤生长迅速，并有类似炎症的反应。肿瘤侵袭性强，常可穿透骨皮质、关节软骨和深部韧带、筋膜向外扩展。肿瘤虽有包膜，但肿瘤常生出伪足穿透包膜向周围正常组织生长。在包膜外，肿瘤反应区较宽，组织炎症反应较重，水肿带明显。肿瘤穿透天然屏障后，在髓腔内或周围疏松软组织内生长会比较迅速。侵袭性良性肿瘤对骨组织的破坏较重，可以使骨皮质变得模糊，刺激骨膜反应，周围软组织肿胀，在影像学上可表现为骨质呈现虫蚀样改变，早期就有肿瘤突破骨皮质，形成软组织包块，并有Codman三角表现。核素扫描可发现核素摄取异常增加，而且病变范围较影响学显示范围更广。在组织学上，细胞和细胞外基质比例较高，不同分化成熟度的细胞混杂，但肿瘤的细胞学行为仍偏良性，没有染色体畸变或核异型性，偶尔可见有丝分裂象，肿瘤内血管受侵犯较常见。肿瘤穿透包膜，在包膜与邻近的反应骨之间的反应带较厚，对肿瘤向正常组织内侵犯起到一定的阻隔作用。肿瘤对骨的破坏主要是诱导破骨细胞活性增强引起。
中间性肿瘤通常表现为缓慢而持续生长的无痛性包块，少有症状。肿瘤可以刺激机体产生大量的反应骨或纤维增生，会被误认为包膜，其内以不够成熟的间质成分为主。肿瘤可以在多个部位穿通皮质骨、筋膜层等天然屏障，导致骨外、间室外组织受侵犯。但对关节软骨和神经血管鞘的穿透能力较弱。低度恶性的肿瘤其骨内和软组织内的反应带均较小，比侵袭性良性肿瘤的反应区范围还要狭窄，但肿瘤容易穿透反应区向外延伸，形成与肿瘤主体直接相联系的“卫星灶”，这种卫星灶不是从肿瘤至反应区的血管内转移，而是沿低阻力方向向外延伸，肿瘤骨内的骨小梁间隙被卫星灶填塞，肿瘤边缘邻近的内层反应骨常被破骨细胞所吸收。
影像学上肿瘤常呈不均质性，有较厚的环状反应骨，隐匿的软组织包块和骨内组织浸润。核素扫描在肿瘤的各个节段均表现为核素摄取增加，且病变范围较影像学显示范围更广。在组织学上，肿瘤细胞与细胞外基质比例相对正常，肿瘤细胞的分化程度较为成熟，但细胞多见染色体畸形和多染色质，细胞多形性多见，有丝分裂象中度增生，以此诊断为恶性肿瘤。肿瘤有不同程度的液化坏死和血肿、血管的侵入，在肿瘤的反应区内可出现孤立性的卫星结节现象。在低度恶性的肿瘤中，跳跃灶较为少见，肿瘤生长较慢，但可突破间室屏障累及间室外组织，同时有较低的远处转移能力和进一步演化发展的能力，多次不成功的手术切除和复发，会诱发其转化为恶性程度更高的肿瘤，同时，发生远处转移的风险也相应增加。
高度恶性肿瘤生长极快，临床表现为有症状的快速生长的肿块，对骨骼的侵犯常常造成病理性骨折。由于肿瘤生长快速，通常来不及形成假性包膜，但肿瘤周围会产生大量的反应性组织，因此其反应区往往较广泛，边界不清，水肿很严重，并深入至正常组织，其内肿瘤组织成分居多。肿瘤的生长不受周围天然间室屏障的限制，可以迅速破坏骨皮质、关节软骨和筋膜、韧带等组织而扩展到周围组织中，周围的神经血管束也会受累及。骺软骨不能阻挡肿瘤的侵蚀，肿瘤可透过骺软骨或经关节囊和韧带的附着点向关节内侵犯。
软组织起源的高度恶性肿瘤通常位置较深，肿瘤体积较大，固定，轻触痛，周围可形成一个水肿、血供丰富的炎性反应区。骨来源的高度恶性肿瘤，由于反应区被肿瘤迅速侵蚀，肿瘤与正常骨之间界面弥散不清，骨质的破坏，早期软组织的浸润以及骨膜反应的破坏，使Codman三角反应较小，而病变在骨髓内的蔓延程度远远超过骨膜反应所显示的情况。
影像学上肿瘤边界不清，与正常组织之间无明显界限，可见骨髓腔内的浸润和跳跃性病灶、隐匿性软组织浸润，穿破骨与软组织筋膜间室外的病变。核素扫描可发现无论在肿瘤的早期或晚期均有较高的核素摄取，且病变范围远大于影像学显示的范围。组织学上在肿瘤周围可见大量的新生血管，这些巨大薄壁的血管穿越反应组织，肿瘤通过血管栓侵入血管，可在反应区以外的正常组织内出现孤立的跳跃性肿瘤结节，形成肿瘤的一个重要组成部分，其实质是血管内的显微转移。肿瘤组织中细胞与细胞外基质的比例较高，细胞的分化程度低，多见染色体畸形和多染色质，细胞多形性、有丝分裂象多见，可见不成熟的低分化的细胞外基质成分。肿瘤细胞直接破坏正常组织，肿瘤周围少有包膜，反应区范围较广，在反应区内可发现孤立的卫星灶，反应区外有时可见到跳跃灶，跳跃灶可发生在同一个间室内，也可以发生在受累的间室外。相对四肢恶性骨与软组织肉瘤而言，脊柱的肉瘤发生跳跃性转移的情况较为少见，累及多个椎体的病变可以是多中心起源的肿瘤或是肿瘤侵破间室后的种植转移。