background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 1  

Bone imaging

 ( Bone Lesions) 

Primary Malignant Bony tumor 

❖ 

Metastatic malignant tumors are by far the commonest bone neoplasm 

❖ 

Radionuclide bone scans show substantially increased activity in the lesion. 

❖ 

MRI is the most accurate technique for showing the extension into both the 
medullary cavity and the soft tissues can be accurately defined, as can the 
relationship to important nerves and blood vessels. MRI provides this information 
better than CT 

 

Osteosarcoma (osteogenic sarcoma) 

❖ 

Occurs mainly in the 5–20-year-old age group, but is also seen in the elderly 
following malignant change in Paget’s disease.  

❖ 

The tumour often arises in a metaphysis, most commonly around the knee.  

❖ 

Florid spiculated periosteal reaction is present, the so-called sunray appearance 

❖ 

The tumour may elevate the periosteum to form a Codman’s triangle 

 

 

 

Chondrosarcoma 

❖ 

30–50-year-old age group 

❖ 

Most commonly in the pelvic bones, scapulae, humeri and femora.  

❖ 

A chondrosarcoma produces a lytic expanding lesion containing flecks of calcium. 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 2  

❖ 

It can be difficult to distinguish from enchondroma, but it is usually less well 
defined and may show a periosteal reaction. 

❖ 

A chondrosarcoma may arise from malignant degeneration of a benign 
cartilaginous tumour 

 

Ewing’s sarcoma 

  A highly malignant tumour, commonest in 

children 

  Arising in the shaft of long bones.  

  It produces ill-defined bone destruction with 

periosteal reaction that is typically ‘onion skin’ in 
type 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 3  

Giant cell tumour 

❖ 

Has features of both malignant and benign tumours.  

❖ 

It is locally invasive but rarely metastasizes. 

❖ 

It occurs most commonly around the knee and at the wrist after the epiphyses 
have fused. It is an expanding destructive lesion, which is subarticular in position 

 

 

Primary lymphoma 

❖ 

Bone involvement is rare  

❖ 

Most osseous malignant lymphoma is associated with generalized lymph node 
disease.  

❖ 

When solitary primary lymphomas are encountered they may produce sclerotic or 
lytic bone lesions 

❖ 

Indistinguishable on imaging grounds from other malignant tumor 

 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 4  

Benign tumours and tumour-like conditions 

❖ 

In general, benign lesions have an edge which is well demarcated from the normal 
bone by a sclerotic rim.  

❖ 

They cause expansion but rarely breach the cortex.  

❖ 

There is no soft tissue mass and a periosteal reaction is unusual unless there has 
been a fracture through the lesion. 

❖ 

Radionuclide scans in benign tumours usually show little or no increase in activity, 
provided no fracture has occurred. 

Enchondromas: 

❖ 

Are seen as lytic expanding lesions most commonly in the bones of the hand. 

❖ 

They often contain a few flecks of calcium and frequently present as a 
pathological fracture. 

Fibrous cortical defects (non-ossifying fibromas): 

❖ 

Are common chance findings in children and young adults. 

❖ 

They produce well-defined lucent areas in the cortex of long Bones 

 

 

Enchondroma  

 

 

 

Fibrous cortical defects  

 

Fibrous dysplasia  

❖ 

May affect one or several bones.  


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 5  

❖ 

Affects the long bones and ribs as a well defined lytic lesion and may expand the 
bone. 

❖ 

There may be a sclerotic rim around the lesion. 

Simple bone cyst 

❖ 

Has a wall of fibrous tissue and is filled with fluid.  

❖ 

It occurs in children and young adults, most commonly in the humerus and femur.  

❖ 

The cortex may be thin and the bone expanded.  

❖ 

Pathological fracture. 

 

 

Fibrous dysplasia   

 

 

 

Simple bone cyst

 

Aneurysmal bone cysts 

 Mostly they are seen in children and young adults 

❖ 

Affects the spine, long bones or pelvis.  

❖ 

These lesions are purely lytic and cause massive expansion of the cortex, hence 
the name ‘aneurysmal’. They may grow quickly and appear very aggressive but 
are, nevertheless, benign lesions. 

❖ 

Computed tomography and MRI may show the blood-fluid level within the cyst.  

❖ 

The major differential diagnosis is from giant-cell tumour. 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 6  

 

 

Osteoid osteoma 

❖ 

Is a painful condition found most commonly in the femur and tibia in young adults. 

❖ 

Characteristic radiological appearance: a small lucency, sometimes with central 
specks of calcification, known as a nidus, surrounded by dense sclerotic rim.  

❖ 

A periosteal reaction may also be present.  

❖ 

Radionuclide bone scanning: shows marked focal increased activity.  


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 7  

Osteoma 

  An is a benign tumour consisting of dense bone. They may occur in the paranasal 

sinuses. 

 

 

Eosinophil granuloma 

  Is  the mildest and most frequent form of Langerhans histiocytosis.  

  It occurs in children and young adults 

  Lytic lesions which may be single or multiple, most frequently in the skull, pelvis, 

femur and ribs.  

  May have the features of an aggressive lesion, or well defined and may have a 

sclerotic rim.  

  A periosteal reaction is sometimes seen. 

 

 

 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 8  

Osteomyelitis 

  Most often caused by Staphylococcus aureus and usually affects infants and 

children.  

  The initial radiographs are normal as bone changes are not visible until 10–14 

days after the onset of the infection, but the 99mTc  radionuclide bone scan and 
MRI show changes much earlier in the course of the disease within a day or two.  

  Typically, acute osteomyelitis affects the metaphysis of a long bone, usually the 

femur or tibia.  

  The earliest signs on plain radiographs are soft tissue swelling and bone 

destruction in the metaphysis, with a periosteal reaction that eventually may 
become very extensive and surround the bone to form an involucrum.  

  A part of the original bone may die and form a separate dense fragment known as 

a sequestrum.  

 

  In chronic osteomyelitis, the bone becomes thickened and sclerotic with loss of 

differentiation between the cortex and the medulla. And may produce well defined 
lytic lesion within the bone known as a Brodie’s abscess 

  Tuberculous osteomyelitis is a particular problem in African and Asian populations 

and patients with AIDS.  

  The spine is the most frequent site of infection, followed by the large joints, but 

any bone may be affected. The disease is relatively indolent and produces large 
areas of bone destruction which, unlike pyogenic osteomyelitis, may be relatively 
asymptomatic in the early stages. 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 9  

 

Bone infarction 

  Causes: caisson disease, sickle cell disease or following radiation therapy or seen 

in elderly people without known cause 

  Once healed, they appear as irregular calcification in the medulla of a long bone 

 

 

 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 10  

Multiple focal lesions 

1.  Metastases: 

  Commonest malignant bone tumour 

  Metastases may be sclerotic, lytic or a mixed. 

  Bones mostly affected are those containing red marrow: the spine, skull, ribs, 

pelvis, humeri and femora. 

  Most of metastases are lytic 

  Metastases and myeloma are virtually the only causes of multiple obvious lytic 

lesions in bone. 

 

  Sclerotic metastases: mainly from prostate CA in male and breast CA in female  

  Mixed lytic – sclerotic metastasis are mainly from breast CA. 

  Metastases with bone expansion occur in primary tumours of the kidney and 

thyroid. 

  Neuroblastoma metastasis may cause periosteal reaction 

 

  Radionuclide bone scan: best modality, reveals  30% of lesions that are not 

evident on X ray. 

  MRI: better sensitivity than radionuclide. Disadvantage? 

  CT scan: less sensitive than MRI, need bone window 

 

 

  


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 11  

 

 

 

 

 

2- Multiple myeloma: 

  Most frequently seen in bones with active haemopoiesis. 

  The bone lesions may resemble lytic metastases in every way, but are often 

better defined and may cause expansion of the bone 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 12  

  Diffuse marrow involvement may give rise to generalized loss of bone density, 

producing a picture similar to that of osteoporosis 

 

 

Multiple periosteal reactions 

1)  Non-accidental injury 

2)  Widespread bone infection, e.g. congenital syphilis, neonates with infected 

intravenous catheters 

3)  Venous stasis and ulceration of the legs 

4)  Hypertrophic pulmonary osteoarthropathy 

5)  Scurvy 

 

 

chronic venous stasis   

 

  Hypertrophic pulmonary osteoarthropathy 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 13  

Generalized decrease in bone density (osteopenia) 

  osteoporosis 

  osteomalacia 

  hyperparathyroidism 

  multiple myeloma 

 

 

Osteoporosis 

  Osteoporosis is the consequence of a deficiency of protein 

  Osteoporosis predisposes to fractures 

  The changes of osteoporosis are best seen in the spine 

  Causes: 

❖ 

idiopathic, often subdivided according to age of onset, e.g. juvenile, 
postmenopausal, senile.  

❖ 

Cushing’s disease and steroid therapy 

❖ 

disuse

 

 

Senile osteoporosis, penciled cortex  

 

Disuse osteoporosis

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 14  

Rickets and osteomalacia 

  Poor mineralization of osteoid 

  The main causes: 

 

Dietary deficiency of vitamin D, or lack of exposure to sunlight. 

 

Malabsorption. 

 

Renal disease. 

Rickets 

  The changes are maximal where bone growth is occurring, so they are best seen 

at the knees, wrists and ankles.  

  The zone of provisional calcification is deficient and the metaphyses are 

irregularly mineralized, widened and cupped 

  Widened growth plate 

  Generalized decrease in bone density 

  Deformities of the bones  

  Greenstick fractures are common. 

 

 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 15  

Osteomalacia 

  Loss of bone density 

  Thinning of trabeculae and cortex 

  Looser`s zones (pseudofractures): commonest in the scapulae, medial aspects of 

the femoral necks and in the pubic rami. 

  Bone deformity: biconcave vertbebra. Bowing of long bones. Triradiate pelvis 

 

Hyperparathyroidism: 

  Excess parathyroid hormone secretion mobilizes calcium from the bones, resulting 

in a decrease in bone 

  Primary: hyperplasia or a tumour of the parathyroid glands 

  Secondary: chronic renal failure 

  A generalized loss of bone density, with loss of the differentiation between cortex 

and medulla. The trabecular pattern may have a fine lacework appearance. With 
advanced disease there may be marked deformity of the skeleton. 

  The hallmark of hyperparathyroidism is subperiosteal bone resorption, particularly 

at the radial side of the middle phalanges and at the tips of the terminal 
phalanges.  

  There may also be resorption of the outer ends of the clavicles. 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 16  

  Soft tissue calcification, vascular calcification and chondrocalcinosis: more in the 

secondary type 

  Brown tumours: seen more in primary type. Lytic lesions, single or multiple, of 

varying size and may be expensile. They occur most commonly in the mandible 
and pelvis. 

 

Renal osteodystrophy 

  Three distinct pattern of bony involvement:  

 

Osteomalacia in adults; rickets in children 

 

Hyperparathyroidism 

 

Sclerosis, Rugger jersey spine or sclerosis of 
the metaphyses of the long bones. 

 

 

Rugger jersey spine (Renal osteodystrophy): 

 

 

 

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 17  

Generalized increase in bone density 

  Sclerotic metastases  

  Osteopetrosis (marble bone disease): congenital disease. 

  Myelosclerosis: is a form of myelofibrosis, replacement of bone marrow by fibrous 

tissue. Splenomegally. 

 

 

 

 

Osteopetrosis : 

 

 

 

 

 

Alteration of trabecular pattern and change in shape 

  Paget disease:  

  Elderly   

  Thickening of trabecula. Enlargement of 

affected bone, loss of CM differentiation.  

  Thickened calvarium with cotton wool 

appearance.  

  One form is lytic: osteoporosis circumscripta of 

skull. 

  Risk of malignant changes  

 


background image

Fifth Stage 

Diagnostic Imaging 

Dr. Firas A. – Lecture 2 

P a g e

 18  

 

 

 

 

  Hemolytic anemia: 

  Marrow hyperplasia: phalanges, skull: hair on end 

  Infarction and infection 

 

 

Thank you,,, 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 124 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل