background image

Bones

 


background image

Congenital diseases

 


background image

Patients with this condition have abnormally fragile bones and suffer multiple repeated fractures. They 
usually have blue-coloured sclerotics, as is shown in this eye from a child who died from this condition. 

Osteogenesis imperfecta 


background image

M/6. The patient demonstrates the short arms and legs of 
this inherited abnormality of endochondral ossification. 

Achondroplasia 


background image

Fractures

 


background image

Bone fracture-hematoma formation

 

Normal bone 

Early fracture 

Hematoma  


background image

Bone fracture-osteoid (woven bone) formation

 


background image

Callus in third week: replacement by compact mature lamellar bone

 

Lamellar bone 


background image

Fracture callus

 

Fractured native  
bone trabeculae:  
(lamellar) 

Callus: woven bone 


background image

Fractured lamellar bone trabeculae 

Callus: woven bone 

Fracture callus

 


background image

Osteoblasts rimming 
trabeculae of woven 
bone 

osteoclast 


background image

exuberant callus formation following 

         fracture . 


background image

Hyperparathyroidism

 


background image

Osteitis fibrosa

 

Historical example of extreme osteitis fibrosa cystica. 

Note deformity of bone with numerous cysts and brown 

tumors.  


background image

Osteitis fibrosa

 

Cystic changes and cortical alterations in bones of 

hands of patient with functioning parathyroid 

adenoma. 

Dramatic change evident 9 months after 

removal of adenoma. 


background image

Extensive changes in bones of 

pelvis and femur caused by 

functioning parathyroid adenoma.  

Osteitis fibrosa

 

Same pelvis and femur 8 years after 

removal of adenoma. Note complete 

reversion to normal.  


background image

Bone changes in hyperparathyroidism. There is 

marked resorption of bone trabeculae and 

clustering of osteoclasts. 

Osteitis fibrosa bone

 

Here is a "brown tumor" of bone in a 
patient with hyperpara-thyroidism. The 
high parathormone levels increase 
osteoclast activity and produce irregular 
bone resorbtion with microfractures and 
hemorrhage and macrophage 
proliferation and fibrous connective 
tissue proliferation. 


background image

The center of the "brown tumor" contains osteoclasts, mononuclear cells and fibroblasts with focal 

hemorrhages. The hemosiderin from the hemorrhage produces the grossly brown color. Such lesions 

are nowadays uncommon because hyperparathyroidism is treated before such lesions develop. 

Osteitis fibrosa /brown tumor/ hyperparathyroidism 


background image

Osteomyelitits

 


background image

There is a large collection of pus in the 
medullary cavity of the shaft of the femur. This 
patient died from acute leukaemia, and the 
infection resulted from her immune deficiency 
state. 

Acute osteomyelitis 


background image

Resected femur from a person with 
chronic osteomyelitis. Necrotic bone (the 
sequestrum) visible in the center of a 
draining sinus tract is surrounded by a 
rim of new bone (the involucrum). 

Chronic osteomyelitis 


background image

Osteomyelitis: fenestrations of bone  


background image

A. This child is grossly emaciated from the 
disseminated infection. The deformity in the 
lumbar region is characteristic of involvement 
of the lumbar vertebrae by tuberculous 
infection. The diseased vertebrae 'collapsed‘ 

B. X-ray of the child shown in A. The collapsed 
lumbar vertebrae are easily seen. 

Tuberculosis of the spine (Pott disease)  


background image

Rt. Tuberculosis in the spine of a young boy (Pott's fracture of the vertebrae).  

Lt, Tuberculous psoas abscess. Two lumbar vertebrae involved by tuberculosis with extension of the 
caseation into the psoas muscle. When such infection spreads along the psoas, the abscess may 'point' 
in the groin. 

Tuberculosis of the spine (Pott disease)  


background image

Osteonecrosis

 


background image

Note the wedge-shaped area of avascular 
necrosis (osteonecrosis) at the upper right 
of this femoral head. Avascular necrosis 
results from bone ischemia, which can be 
due to many causes, including trauma and 
corticosteroid administration, though 
idiopathic cases are common. There is pain 
with activity, progressing to pain at rest. 
Eventually, the necrotic bone collapses, 
distorting the overlying articular cartilage 
and producing secondary osteoarthritis. 
 

Avascular necrosis bone 


background image

Osteoporosis

 


background image

Osteoclasts are derived from the same 
stem cells that produce macrophages. 
RANK (receptor activator for nuclear 
factor-

κB) receptors on osteoclast 

precursors bind RANK ligand (RANKL) 
expressed by osteoblasts and marrow 
stromal cells. Along with macrophage 
colony-stimulating factor (M-CSF), the 
RANK-RANKL interaction drives the 
differentiation of functional osteoclasts. 
Stromal cells also secrete osteoprotegerin 
(OPG) that acts as a decoy receptor for 
RANKL, preventing it from binding the 
RANK receptor on osteoclast precursors. 
Consequently OPG prevents bone 
resorption by inhibiting osteoclast 
differentiation. 

Paracrine mechanisms regulating osteoclast formation and function.  


background image

Osteoporotic vertebral body (right) shortened by compression fractures, compared with a normal 
vertebral body. Note that the osteoporotic vertebra has a characteristic loss of horizontal trabeculae 
and thickened vertical trabeculae. 

Osteoprosis 


background image

Here is a "compressed" fracture of the vertebral column. 
The middle vertebral body shown here is greatly reduced in 
size. Such fractures are common in persons with 
osteoporosis in which there is accelerated bone loss, 
particularly older women, and can occur with even minor 
trauma.

 

Osteoprosis 


background image

The trabecular bone in the vertebral bodies is very thin and 
the two lower vertebrae show the effects of crush fracture - a 
complication of this condition. 

Osteoprosis 


background image

Lt. This vertical slice 
through the thoracic spine 
shows severe osteoporosis of 
the vertebrae, with the 
characteristic 'bowing' or 
'curvature' of the spine 
caused by collapse of the 
anterior portions of the 
vertebral bodies. 
Osteoporosis of this severity 
is more common in 
postmenopausal women. It is 
frequently associated with 
nerve pain caused by 
compression of the nerves as 
they pass through the 
intervertebral foramina. 

Rt. X-ray of the patient 
shown taken some months 
before his death. 

Osteoprosis 


background image

Micro: thin trabeculae disconnected from each other 

Osteoporosis 


background image

Paget’s disease

 


background image

Lt., longitudinal slice of a tibia from a case of Paget disease, showing the marked thickening of the 
cortical bone. The bone is thick, but softer than normal bone. As a result there is anterior bowing of the 
tibia, and the bones are more liable to fracture than are normal bone. 

Rt., Paget disease of the skull. Note the gross thickening of the diploe of the skull. The bone is 
extremely vascular. This vascularity sometimes results in cardiac failure in patients with Paget disease. 

Paget disease of bone 


background image

Mosaic pattern of lamellar bone pathognomonic of Paget disease. 

Paget disease of bone  


background image

Rt., the sliced femur shows thickening of the cortical bone. An osteogenic sarcoma has arisen at the 
distal end of the bone (arrow). Osteogenic sarcoma is a well recognized complication of Paget disease. 
There are two age peaks for osteogenic sarcoma, one in adolescents and young adults, and the second in 
older people with Paget disease. 

Lt., Paget disease of the skull complicated by the development of an osteogenic sarcoma (arrow). 

Paget disease of bone  


background image

Rickets + Osteomalacia

 


background image

Frontal bossing 

Skeletal abnormalities associated with Rickets  


background image

Tibial bowing 

Skeletal abnormalities associated with Rickets  


background image

Rib beading (rachitic rosary) 

Skeletal abnormalities associated with Rickets  


background image

Wrist enlargement 

Skeletal abnormalities associated with Rickets  


background image

Bowleg deformity (genu varum) 

Skeletal abnormalities associated with Rickets  


background image

Bowing of long bones in legs 

Skeletal abnormalities associated with Rickets  


background image

Note wide noncalcified matrix around bone trabeculae  

Osteomalcia 


background image

Tumors - Bone

 


background image

There is a benign, well circumscribed tumor within the 
medullary cavity. The treatment of choice is local curettage. 
Amputation such as this is overtreatment. The commonest site 
for an osteoid osteoma is the upper end of the tibia. 

Osteoid osteoma proximal phalanx of a finger 


background image

Osteoid osteoma

 

 

Osteoid osteoma of talus. Note the 

small central osteolytic nidus 

surrounded by dense bone (arrow) 

The small, reddish central nidus is surrounded by a 
thick layer of sclerotic bone. 


background image

Osteoid osteoma

 

 

LP microscopic view showing a wedge-

shaped nidus protruding slightly above 

the surface and surrounded by sclerotic 

bone. 

This is the central nidus of an osteoid 

osteoma composed of irregular 

reactive new bone.

 


background image

Lateral radiograph of elbow with osteoblastoma of distal humerus. Predominantly lytic expansile 
lesion with associated surrounding reactive sclerosis.  

Osteoblastoma

 

 


background image

The creamy tumor has involved the lower end of the 
femur and has broken through the cortical bone and 
caused elevation of the periosteum. 

Osteosarcoma 


background image

Osteosarcoma femur 

 

The tumor is located at the classic 

metaphyseal site and is largely 

restricted to bone 

The tumor is located at the classic 

metaphyseal site and is accompanied by 

massive soft tissue extension. 


background image

The tumor is being temporarily restrained by the 

cartilage of the epiphyseal line. The hemorrhagic 

area represents the biopsy site. 

Osteosarcoma upper tibial metaphysis 


background image

The neoplastic spindle cells of osteosarcoma are seen to be making pink osteoid here. Osteoid 
production by a sarcoma is diagnostic of osteosarcoma. 

Osteosarcoma 


background image

There are characteristic basophilic thin trabeculae of neoplastic bone (lace-like) with an appearance 

that is reminiscent of fungal hyphae. Note the malignant background cells with mitotic activity (arrow). 

Osteosarcoma 


background image

Coarse, lacelike pattern of neoplastic bone (arrow) 
produced by anaplastic tumor cells. Note the wildly 
aberrant mitotic figures (arrowheads). 

osteosarcoma 


background image

This is an osteochondroma of bone. This lesion appears as a bony projection (exostosis). 
Most are solitary, incidental lesions that may be excised if they cause local pain. There is a 
rare condition of multiple osteochondromatosis marked by bone deformity and by a greater 
propensity for development of chondrosarcoma.

 

Osteochondroma bone 


background image

Large osteochondroma of femur with a 
bilobed appearance. 

Osteochondroma bone 

Cut surface of osteochondroma of rib. Note 
the thick cartilaginous cup 


background image

Gross and whole-mount appearance

 

of osteochondroma. Mature bone is covered 
by a well-differentiated cartilaginous cap . 

Osteochondroma bone 


background image

whole-mount appearance of osteochondroma. 

Mature bone is covered by a well-

differentiated cartilaginous cap 

Osteochondroma bone 


background image

This small cartilage tumour was resected from the tibia. 
Note the gray-blue, translucent appearance. 

Chondroma  


background image

Chondroma: Olleir’s disease

 

 

Gross appearance of head of humerus affected by 

multiple chondromas in a patient with Ollier's 

disease.  


background image

The tumor produces a semispherical expansion 

of the involved bone. 

Juxtacortical chondroma 


background image

Enchondroma of phalanx. The tumor has a 
typical lobulated appearance. 

Chondroma  


background image

Typical chondrosarcoma of femur 

showing splotchy calcification and 

extensive cortical destruction. 

Chondrosarcoma 


background image

Gross appearances of central chondrosarcoma: A to D, all of these tumors were located in the femur, 
the single most common site of occurrence. Islands of cartilage (gray-blue glistening masses) expand 
the medullary cavity and grow through the cortex to form a sessile paracortical mass in D (see next). In 

    

 

 

 

 

 

 

Central chondrosarcoma  


background image

Central chondrosarcoma femur 


background image

Gross appearances of central chondrosarcoma: of rib, resulting in massive expansion of the bone. 

Central chondrosarcoma rib 


background image

Large expansile chondrosarcoma of sternum. 

Chondrosarcoma sternum 


background image

Anaplastic chondrocytes within a chondroid matrix. 

Chondrosarcoma  


background image

Metaphyseal fibrous defect/nonossifying fibroma

 

Metaphyseal fibrous defect of lower end of tibia. Note its sharp 
delineation and sclerotic margins. 


background image

Large non-ossifying fibroma expanding lower tibial 
metaphysis.  


background image

Characteristic storiform pattern of spindle cells interspersed with scattered osteoclast-type giant cells. 

Fibrous cortical defect or nonossifying fibroma.  


background image

Metaphyseal fibrous defect. The predominant element 

is a spindle cell of fibroblastic appearance. There are 

also irregularly scattered osteoclasts. 

Metaphyseal fibrous defect/nonossifying fibroma

 

Microscopic appearances of 

metaphyseal fibrous defect 

involving the upper metaphysis 

of the tibia. 


background image

Fibrous dysplasia

 

Lesion of tibia forming a sharply delimited lesion. 


background image

Lesion of the rib. It forms a fusiform, expanded mass that is grayish white. 

Fibrous dysplasia

 


background image

Curved trabeculae of woven bone arising in a fibrous tissue. Note the absence of osteoblasts rimming 
the bones. 

Fibrous dysplasia 


background image

Typical low-power appearance of fibrous dysplasia. 

Fibrous dysplasia

 


background image

4-year-old girl with large, dark lesions with serpiginous borders in chest, neck, back (cafe-au-lait skin 

pigmentation). Cast due to fractures 

Fibrous dysplasia: Albright syndrome

 


background image

This primary bone tumor mainly occurs in the diaphysis of long bones of children and young adults. 
There is a slight male predominance. This diaphyseal tumor mass is breaking through the cortex with 
foci of necrosis & hemorrhage. More normal fatty marrow is seen at the right. 

 

Ewing sarcoma  


background image

A large tumor in the upper third of the tibia 
has eroded the cortical bone and extended 
beneath the periosteum. 

Ewing sarcoma 


background image

Ewing sarcoma 

 A tumor involving the distal clavicle; it is a medullary tumor that has destroyed the cortex & extend 
into the surrounding soft tissue. The radiograph shows a highly permeative & destructive process with 
the formation of a large soft tissue mass.  


background image

Sheets of small round cells with scant, cleared cytoplasm (PAS positive). 

Ewing sarcoma 


background image

Ewing's sarcoma contains abundant glycogen, as seen by the reddish granular cytoplasmic staining by 
PAS stain here. 

Ewing sarcoma 


background image

Giant cell tumor bone 

Typical radiograph of giant cell tumor of distal end of femur involving epiphysis and metaphyseal 

area. The lesion was resected surgically.  


background image

Giant cell tumor of lower end of femur 

Gross appearance of giant cell tumor of lower 
end of femur. The lesion is characteristically 
peripheral, expansile, well circumscribed, and 
hemorrhagic.  

The lesion, which has a very hemorrhagic 
quality, has destroyed the cortex and 
extended into the adjacent soft tissues.  


background image

Benign giant-cell tumor showing abundant multinucleated giant cells and a background of 
mononuclear cells. 

Giant cell tumor of bone (osteoclastoma) 


background image

This section of vertebral bone from autopsy demostrates multiple foci of pale irregular metastases. The 
most common neoplasm in bone is a metastasis. A closer view of bone metastases. Virtually all bone 
metastases are from carcinomas.  

Metastatic carcinoma vertebrae G  


background image

Microscopic appearance. The optically clear appearance of the cytoplasm, rich vascularity & extensive 

hemorrhage are characteristic features. 

Metastatic renal cell carcinoma bone 


background image

Here is a microscopic view of 
metastases to bone. Such areas appear 
as "hot spots" on radiographic scans. If 
the bone is markedly weakened by the 
metastasis, then a "pathologic" fracture 
is possible.

 
 

At high magnification, 
metastatic infiltrating 
ductal carcinoma of breast 
is seen within bone and 
filling the marrow cavity. 
There is reactive new bone 
with pale pink osteoid 
being laid down next to a 
bony spicule at the upper 
left.

 
 

Metastatic breast ca to bone 


background image

Muscles

 


background image

A, ATPase histochemical staining of normal muscle showing checkerboard distribution of intermingled 
type 1 (light) and type 2 (dark) fibers.  

Special staining technique to separate muscle fibers 


background image

Lt. A cluster of atrophic fibers (group atrophy) in the center (arrow). 

Rt. Fibers of either histochemical type  (I & II) are grouped together after reinnervation of muscle. (cf. 
fig.. 12-31) 

Neurogenic muscle atrophy 


background image

A boy with Duchenne muscular dystrophy (DMD) demonstrating pseudohypertrophy of his calves  

Duchenne muscular dystrophy (DMD)  


background image

Muscle atrophy

 


background image

There is variation in muscle fiber size, increased endomysial connective tissue, and regenerating fibers 
(blue hue). 

Duchenne muscular dystrophy (DMD)  


background image

Tumors - Muscles

 


background image

The grape-like configuration of this lesion is characteristic. 

Sarcoma botrryoides (embryonal rhabdomyosarcoma) of vagina 


background image

Embryonal Rhabdomyosarcoma (sarcoma botryoides) Urinary 

bladder 

A huge glistening tumor mass is seen filling the lumen of the organ. 


background image

This tumor was removed from the forearm 
with a good margin of muscle around it. The 
tumor is brown, with a central area of 
haemorrhage. Wide local resection, 
wherever possible, is currently accepted as 
the treatment of choice for malignant soft 
tissue tumors. 

Rhabdomyosarcoma  


background image

Gross appearance of alveolar rhabdomyosarcoma. The tumor is embedded within skeletal muscle. 

Alveolar rhabdomyosarcoma 


background image

Nests of small round cells with scant cytoplasm grouped in nests that are separated by  thick fibrous 
trabeculae. Cells in centers of nests are poorly cohesive & fall away from sides to produce a pattern 
reminiscent of lung alveoli. See higher power next  

Alveolar rhabdomyosarcoma 


background image

Note the eosinophilic cytoplasm & the presence of rhabdomyoblasts (malignant giant cells).  


background image

Pleomorphic rhabdomyosarcoma with tumor giant cells and tapering cytoplasmic processes 

(rhabdomyoblasts). 

Pleomorphic-type rhabdomyosarcoma 


background image

Soft tissue

 


background image

Fat tumors

 


background image

External surface of (benign) lipoma. The bright yellow color is typical of fat. Note the lobulated 
appearance, which is also typical of this lesion. This particular tumor arose in the subcutaneous fat 
(note the small strip of skin denoted by the black arrows). 

Subcutaneous lipoma 


background image

Conventional Lipoma 

 

Except for the circumscription, the appearance is indistinguishable from that of normal fat. lipomas 

consist of bright yellow fat separated by fine fibrous trabeculae 


background image

The entire lesion is composed of typical large adipocytes 

Subcutaneous lipoma 


background image

Photograph of sectioned gross specimen reveals the solid but gelatinous myxoid liposarcoma. 

Myxoid liposarcoma thigh 


background image

Well demarcated lipoma-like tumor in the mesocolon. Liposarcomas are  generally large tumors 

Liposarcoma of mesocolon 


background image

Lipoblast: relatively specific for liposarc  

These are relatively specific for liposarcoma; the cell contains multiple cytoplasmic lipid vacuoles that 
scallop the nucleus. 


background image

Adult-appearing fat cells and more primitive cells, with lipid vacuoles (lipoblasts) are scattered in 

abundant myxoid matrix with compressed & branched capillaries 

Myxoid liposarcoma thigh 


background image

The cell nuclei of Lipoblasts show, in contrast to mature fat cells much larger nuclei with Atypia. They 

are typical, but not specific for the liposarcoma.  

Myxoid liposarcoma signet ring lipoblasts 


background image

Pleomorphic liposarcoma

 

The very poorly differentiated tumors can resemble various other high-grade malignancies.  


background image

Fibrohistiocytic tumors

 


background image

Soft tissue MFH: most cases occur in deep soft tissues of extremities in adults (reported in children). 

Often quite large at time of excision  

Malignant fibrous histiocytoma 


background image

MFH of storiform/pleomorphic type. 
The two most important microscopic 
features of MFH are 
1. Presence of highly pleomorphic 
tumor cells  
2. Storiform pattern of growth i.e. 
bundles of spindle cells radiating 
from a central focus in a cart wheel-
like fashion (arrows) 
 

There is marked pleomorphism, with 

numerous multinucleated giant cells. 


background image

Fibrous tumors + Tumor-

like lesions

 


background image

A highly cellular lesion composed of plump, randomly oriented spindle cells surrounded by myxoid 
stroma. Note the prominent mitotic activity (arrowheads). 

Nodular fasciitis  


background image

There is severe contracture of at the proximal interphalangeal joint of the right small finger and 
thickened palmar fascia with multiple cords ending in firm nodules.
 Common risk factors for 
Dupuytren's contracture include a family history of the disorder, diabetes, alcohol consumption, and 
the use of vibratory machinery.  

Dupuytren's contracture  


background image

Well-circumscribed fibrosarcoma growing within skeletal muscle. 

Fibrosarcoma  


background image

Malignant spindle cells arranged in a herringbone pattern. 

Fibrosarcoma  


background image

Smooth muscle tumors

 


background image

The fusiform shape of the tumor is due to the fact that the tumor is following the course of the large 

blood vessels from which it arose. 

Leiomyosarcoma of soft tissues of arm  


background image

As with sarcomas in general, leiomyosarcomas have spindle cells but with cigar-shaped nuclei. Several 

mitoses are seen here, just in this one high power field. 

Leiomyosarcoma  


background image

Synovial sarcoma

 


background image

Radiographic appearance of tumor located in 

popliteal space.  

Calcifying synovial sarcoma knee 


background image

Clinical appearance of tumor, which 
presented as large ulcerated mass in ankle. 

Calcifying synovial sarcoma 

ankle 


background image

Synovial sarcoma femur

 

Gross appearance of deep-seated synovial 

sarcoma involving periosteum of femur in 

an adolescent boy. 


background image

Typical biphasic appearance of synovial sarcoma 

Synovial sarcoma with an adenocarcinoma-

like appearance of epithelial component 


background image

Calcifying synovial sarcoma 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 91 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