Workshop Kinderradiologie, Deutscher Röntgenkongreß Wiesbaden, 24.05.2001

Knochentumoren beim Kind

Copyright: Brigitte Stöver

Knochentumoren sind verglichen mit den Tumoren des ZNS und den Tumoren im Bereich des Abdomens im Kindesalter seltener. Es erkranken meist ältere Kinder jenseits des 10. Lebensjahres. Der Häufigkeitsgipfel einer Erkrankung liegt für die Knochentumoren zwischen dem 10. und 20. Lebensjahr. Die Klassifikation erfolgt entsprechend dem pathologisch-anatomischen Ursprungsgewebe (Tab. 1).

Osteosarkom

An dem häufigsten Malignom, dem Osteosarkom, erkranken 2 bis 3 Kinder pro 1 Mio Einwohner pro Jahr. Die häufigste Lokalisation (80 %) ist die an den langen Röhrenknochen, in absteigender Häufigkeit im Femur, in der Tibia, im Humerus und im Becken, selten im Unterkiefer. In 50 % sind die Osteosarkome nur metaphysär lokalisiert, in 30 % epimetaphysär, in 8 % metadiaphysär und ebenfalls in 8 % nur diaphysär, 2 % entfallen auf die peripheren Osteosarkome. Die Prognose der Tumoren ist um so besser, je peripherer sie auftreten, unabhängig vom Subtyp des Osteosarkoms (Tab.1).

Das osteogene Sarkom beginnt zentral in der Metaphyse, wächst in Richtung auf den Kortex, hebt das Periost an, wächst weit in den Medullärraum hinein, respektiert weder die Epiphysenfuge noch die Epiphyse, meist jedoch die Gelenkkapsel. Radiologisches Korrelat ist eine destruktive Läsion mit diffuser Sklerose, feinfleckigen Osteolysen und einer großen Weichteilmasse, die periostale Knochenneubildung und Tumorknochenbildung enthält. Das Ausmaß der Sklerose bestimmt die Menge des Tumor-Osteoids. Das sog. sunburst-Zeichen entsteht, indem der Tumor durch den Kortex hindurch wächst und laminäre oder spikulaähnliche periostale Reaktionen hervorruft.

Weder die übersichtsaufnahme noch die MRT erlauben eine Klassifikation der osteogenen Sarkome. Es läßt sich lediglich kernspintomographisch aussagen, daß der vorwiegend osteoblastische Tumor in der Signalintensität in beiden Gewichtungen herabgesetzt ist, der chondroblastische Tumor in der T2-Wichtung eine Signalanhebung aufweist, der fibroblastische die T1- und T2-Zeit verkürzt und somit signalgemindert erscheint, wohingegen vaskuläre oder nekrotischen Anteile im Tumor T1- und T2-Zeit im teleangiektatischen Tumor verlängern können. Ein Tumor, der wenig Osteoid produziert, ist eher signalarm, homogen; der stark Osteoid produzierende Tumor ist heterogen in der SI.

Untersucht wird mit üblichen Spin-Echo-Sequenzen, schnellen Spin-Echo-Sequenzen, STIR- und Fettsuppressions-Sequenzen und nach Kontrastmittelgabe, um die Ausdehnung des Tumors innerhalb des Medullärraumes, die Zerstörung der Kortex und den Weichteiltumoranteil zu erfassen; zudem sind Skip lesions, also innerhalb des gleichen Röhrenknochens gelegene Osteosarkomanteile, darzustellen . Es kann u. U. vor der Resektion des Tumors auch eine MRA Bedeutung erlangen (Abb. 1a, 1b).

Generell gilt, daß ein Tumor innerhalb des Medullärraums um so einfacher abgrenzbar ist, je älter das Kind ist, d. h. je mehr Fettmark vorhanden ist. Im extraossären Tumoranteil lassen sich Tumorkern und peritumorales ödem voneinander differenzieren, im intraossären Tumoranteil gelingt dies nicht.

Das parosteale Osteosarkom beginnt innerhalb des Periosts, weitet sich innerhalb der Kortex aus und betrifft selten auch den Medullärraum. Diese Form, die abnormen Knorpel und Osteoid enthält, ist vorwiegend diaphysär und selten breiter als 3 bis 4 cm.

Ewing-Sarkom

Die zweite große Gruppe der primär ossär lokalisierten Tumoren ist die der Ewing-Sarkome. Unter der "Ewing-family" werden histologisch klein-, blau- und rundzellige Tumoren subsumiert, die im Falle des Ewing-Sarkoms keine Expression neuronaler Marker aufweisen. Atypische Ewing-Sarkome sind morphologisch großzellige Tumoren, die einen neuronalen Marker aufweisen. Der primitiv neuroektodermale Tumor (PNET) - in der thorakalen Lokalisation als Askin-Tumor bezeichnet - hat histologisch eine bestimmte Zellrosettenform als Charakteristikum sowie mindestens zwei neuronale Marker (Tab.1).

Die Häufigkeit des Ewing-Sarkoms im Kindesalter liegt bei 3 pro 1 Mio Bevölkerung, es erkranken mehr Jungen als Mädchen (1,5 : 1). 20 bis 25 % der Kinder weisen zum Zeitpunkt der Diagnosestellung bereits Metastasen auf. Die überlebensrate liegt bei 55 bis 65 % bei lokalisiertem Tumor und bei 35 % bei metastasierendem Tumor. Der Tumor metastasiert entweder in die Lunge oder in den Knochen.

Becken und lange Röhrenknochen sind zwar die häufigsten Lokalisationen, aber auch andere Teile des Skeletts, z.B. Skapula und Rippen, können betroffen sein.

Obwohl auch für diese Tumoren die TNM-Klassifikation für Knochentumoren gilt, werden in der Praxis drei Schweregrade von einander unterschieden: Grad I lokaler Tumor, Tumorvolumen > 200 ml; Grad II lokaler Tumor, Volumen ≤ 200 ml, zusätzlich pulmonale und pleurale Metastasen und jedes Tumorvolumen; Grad III jedes Tumorvolumen, extrapulmonale, extrapleurale Metastasen.

Zur bildgebenden Diagnostik ist bei klinischem Verdacht die Röntgenübersichtsaufnahme in zwei Ebenen des Primärtumors erforderlich. Zusätzlich muß der Primärtumor durch ein, besser zwei Schnittbildverfahren, die eine Volumetrie erlauben, dargestellt werden, wobei durch die MRT die Beurteilung von Knochenmark und Weichteilgewebe sowie die Abgrenzung des Tumors zu Gefäßen und Nerven zusätzlich möglich ist. Wie beim Osteosarkom ist auch beim Ewing-Sarkom die gesamte Extremität bzw. der gesamte Knochen darzustellen, in dem das Ewing-Sarkom wächst, um Skip lesions zu erfassen, die in diesem Falle als lokoregionale Metastasen zu werten sind. Die europäische Ewing-Sarkom-Studie von 1999 fordert zusätzlich das Knochenszintigramm und bei Befall der Lymphknoten eine Biopsie, wie auch bei unklaren pulmonalen Rundherden eine histologische Abklärung erfolgen muß.

Auf der übersichtsaufnahme ist das Ewing-Sarkom charakterisiert durch die kortikale Destruktion, Osteolysen und eine periostale Reaktion sowie eine Weichteilkomponente des Tumors. Auch wenn das Ewing-Sarkom medullär beginnt, kann die kortikale Destruktion das dominante radiologische Zeichen sein.

In der diaphysären Lokalisation entspricht dem Ewing-Sarkom meist eine zentral gelegene Läsion. Metaphysär ist die Kortikalis laminär destruiert mit senkrecht abgehenden Spiculae. Die Spiculae sind jedoch eher selten, wohingegen die extraossäre Weichteilkomponente immer vorhanden ist. Kalzifikationen innerhalb des Weichteiltumors fehlen meist. Diese sind häufiger bei einem metaphysär wachsenden Ewing-Sarkom, das Spiculae und laminär destruierte Kortex ebenso aufweisen kann. Während die Diaphyse primär nicht Ausgangsort eines Ewing-Sarkoms ist, kann das metaphysär wachsende Ewing-Sarkom die Epiphyse mit erfassen. In dieser Lokalisation überwiegt dann die Osteolyse.

Kernspintomographisch ist das Ewing-Sarkom in der T1-Gewichtung durch eine intermediäre Signalintensität charakterisiert, in der T2-Gewichtung durch eine angehobene Signalintensität. Eine nicht seltene heterogene Signalintensität erschwert die Differenzierung zum Osteosarkom, dies gilt auch für den Weichteilanteil des Tumors. Die charakteristische Zwiebelschalenbildung und die Spiculae werden in der MRT weniger deutlich nachweisbar als in der CT. Die medulläre Ausbreitung des Tumors ist jedoch kernspintomographisch eindeutig besser darzustellen als computertomographisch (Abb. 3a, 3b).

PNET

Der primitive neuroektodermale Tumor ist radiologisch und kernspintomographisch nicht vom Ewing-Sarkom zu unterscheiden. Das PNET tritt häufiger im thorakalen Bereich auf, kann jedoch auch in der Peripherie in langen Röhrenknochen wachsen und dann einen ausgedehnten ossären und Weichteilanteil aufweisen.

Chondrosarkom

Das Chondrosarkom ist vor dem 20. Lebensjahr selten, es wird jedoch beim Kind als sekundäres Chondrosarkom beobachtet, das in kartilaginären Exostosen, Enchondromen, Chondroblastomen oder Chondromyxoidfibromen sowie Knochenzysten wächst. Es ist charakterisiert in der T2-Gewichtung durch eine sehr starke Signalintensität sowie einen lobulären Aufbau.

Differentialdiagnosen

Generell sind die Differentialdiagnosen zu den genannten häufigsten Tumoren im Kindesalter beim Osteosarkom das Ewing-Sarkom und umgekehrt, das Lymphom des Knochens, die chronische Osteomyelitis, unter Umständen auch ein Rhabdomyosarkom.

Methodenvergleich

Betrachtet man die Schnittbildverfahren im Vergleich, so ist die CT zur Deskription der knöchernen Veränderungen zweifelsfrei besser geeignet; kortikale Destruktion, Kalzifikation und Ossifikation sowie peri- und endostale Reaktionen werden gut erfaßt. Die interossäre Ausdehnung des Tumors und der extraossale Tumoranteil, die Weichteilkomponente, werden jedoch mittels MRT eindeutig besser beschrieben. Infiltration in die Muskulatur, Aufbau des Weichteiltumors detektiert die MRT genauer, das gilt auch für die Gelenkbeteiligung.
Wächst ein ossärer Tumor in einer Lokalisation, in der lange blutbildendes Knochenmark vorhanden ist, zum Beispiel im Unterkiefer, dann wird seine Darstellbarkeit in der Kernspintomographie schwierig, eine kontrastmittelgestützte Untersuchung ist immer erforderlich.

Da alle hoch maligenen Sarkome ein peritumorales ödem aufweisen, sollten ödem und Tumorkern differenziert werden. Dies ist innerhalb des extraossären Tumoranteils möglich, nicht aber im intraossären Tumoranteil nach Kontrastmittelgabe. Eine Kontrastmitteluntersuchung ist auch erforderlich, um Tumor von Nekrose zu differenzieren und eine Abgrenzung zum Gefäßnervenbündel präzise zu ermöglichen.

Während der Therapie sind kernspintomographische und radiologische Kontrollen durchzuführen, die den Rückgang des peritumoralen ödems und die Größenreduktion des Tumors bzw. dessen bessere Demarkierung zur Umgebung dokumentieren.

Langerhans-Zellhistiozytose

Die Langerhans-Zellhistiozytose ist eine Erkrankung, die charakterisiert ist durch eine granulomatöse Proliferation der Retikulumzellen, die unilokulär oder im gesamten retikuloendothelialen System auftritt. Es handelt sich um einen intrazellulären Kommunikationsdefekt zwischen T-Zellen und Langerhans-Zellen und Zytokinimbalance.

Die jährliche Inzidenz liegt bei unter 1 pro 100.000 Kinder. Die Kinder erkranken am häufigsten zwischen dem 1. und 3. Lebensjahr, die Erkrankung kann jedoch bis zum 5. Lebensjahr auftreten. Sie ist vor allem lokalisiert in den Knochen und in der Haut.

Die Bezeichnung Langerhans-Zellhistiozytose ist der früheren Klassifikation gewichen, in der als Abt-Letterer-Sive-Erkrankung die generalisierte Proliferation im gesamten retikuloendothelialen System bezeichnet wurde. Als Hand-Schüller-Christian-Erkrankung wurde die Form bezeichnet, bei der in den Retikulumzellen Lipide abgelagert werden und sich die Veränderungen im wesentlichen innerhalb der Schädelbasis und der Orbita manifestieren. Schließlich wurde unter dem eosinophilen Granulom die Erkrankung des älteren Kindes mit der solitären oder auch multiplen Knochenläsion verstanden.

Entsprechend der Stadieneinteilung ist lokal bzw. unilokulär bei Stadium I nur ein Organ oder Organsystem, wie Knochen, Haut oder Lymphknoten, betroffen oder wenn ein Organ wie der Knochen oder die Lymphknoten multilokulär befallen sind. Demgegenüber sind bei Stadium II multilokulär disseminiert Organe und Gewebe, wie z. B. Weichteile, befallen.

Klinisch sind ein Hautausschlag, eine Splenomegalie oder eine Lymphknotenschwellung führendes Symptom, auch Anämie und Panzytopenie sind zu beobachten. Ist die Lunge befallen, ist häufig der Pneumothorax das initiale Symptom, beim ZNS-Befall kann ein Diabetes insipidus auftreten.

Entsprechend der unterschiedlichen Manifestionsformen der Langerhans-Zellhistiozytose wird sich die Bildgebung nach dem initialen Symptom richten:

Radiologisch folgt dem Nachweis einer Osteolyse unterhalb einer weichteildichten, klinisch manifesten Masse, die sonographisch zu erfassen ist, der komplette Skelettstatus, um den lokalisierten vom therapeutisch relevanten multilokulären Skelettbefall zu differenzieren (Abb. 2a, 2b). Es ersetzt das Szintigramm den Skelettstatus nicht , da einige, aber nicht alle Herde speichern können. Gefolgt wird der Skelettstatus in aller Regel von einer Sonographie des Abdomens, um die Hepatosplenomegalie und den Lymphknotenbefall zu beweisen oder auszuschließen. Beim ZNS-Befall, bei dem die Kinder durch einen Diabetes insipidus auffallen können, wird die MRT zum Einsatz kommen, ebenfalls bei vertebralem Befall. Diese weist eine Vertebra plana oder den isolierten Befall des Wirbelkörpers sowie Weichteilveränderungen prä- oder paravertebral nach. Kernspintomographisch kann u. U. auch eine Regression der einzelnen Läsionen entdeckt werden.

Im MRT ist der auch in der übersichtsaufnahme erkennbare, gut abgegrenzte Herd durch eine niedrige Signalintensität in der T1-Wichtung und eine angehobene Signalintensität in der T2-Wichtung wie auch in der Sequenz STIR-Sequenzen darzustellen. Die Läsionen können, müssen aber nicht nach Kontrastmittel anreichern.

ältere Kinder mit Langerhans-Zellhistiozytose der Lunge fallen initial klinisch durch einen Pneumothorax auf, sie benötigen in der Regel außer Thoraxübersichten und zumindest einer initialen CT keine generalisierten weiteren Untersuchungen mit Ausnahme der Sonographie des Abdomens.

Zusammenfassend läßt sich zur Diagnostik der Knochentumoren aussagen, daß, obgleich durch die CT und MRT die Malignome des Skeletts auch beim Kind sehr viel diffiziler darzustellen sind, die diagnostischen Fortschritte keinerlei Einfluß darauf genommen haben, daß der Knochentumor beim Kind frühzeitiger diagnostiziert wird. Die detaillierte Beschreibung der knöchernen Läsionen auf der Nativaufnahme ist weiterhin erforderlich. Bei dem geringsten Tumorverdacht ist jedoch unbedingt ein Schnittbildverfahren einzusetzen. Auch dieses ersetzt insbesondere bei den Knochentumoren die Biopsie in aller Regel nicht, Ausnahme kann beim Nachweis multipler osteolytischer Läsionen die Langerhans-Zellhistiozytose sein. Das heißt hinsichtlich der bildgebenden Strategie, es hat der Nativaufnahme das Schnittbildverfahren und in aller Regel die Biopsie zu folgen. Nur von der raschen und präzisen Diagnostik kann das Kind mit einem Knochentumor profitieren.

Malignome des Skeletts beim Kind
Ursprung Malignom
Fibrös Fibrosarkom
Kartilaginär Chondrosarkom
Ossär Osteosarkom
osteoblastisch
chondroblastisch
fibroblastisch
teleangiektatisch
juxtakortikal
parosteal
periosteal
Mesenchymal Ewing-Sarkom
Atypisches Ewing-Sarkom
PNET (Askin)
Vaskulär Hämangioendotheliom
Hämangioperizytom