癌症扩散到骨骼也就是癌症骨转移是一个复杂的过程，医生们也才刚刚找到头绪。转移通常包括以下过程：癌细胞侵袭附近的正常组织，然后穿过附近的淋巴壁或血管壁，开始通过淋巴系统和血液循环进入身体的其它部位。它们在远端的一些小血管中停下后，会穿过血管壁同时迁移进入周围组织并在里面繁殖形成小的肿瘤灶。这些新的肿瘤需要血液供应来保持生长，所以它们会刺激新血管的形成。
癌细胞一旦到达骨骼，想要存活下来就必须要避免人体免疫系统的攻击。因此，他们可能会产生更多的变化，这意味着新的肿瘤可能跟原发肿瘤会有所不同。这会使治疗更加困难。骨骼为肿瘤细胞生长提供了肥沃基质，因为骨骼是细胞不断更替和生长的部位。骨骼细胞还会释放一些能加快癌症生长的物质。而出于某种原因，比起其它部位，癌细胞也可能能更好地附着在骨骼上。
癌细胞可以到达任何部位的骨骼，但它们经常会去血液供应最好的部分，最常见的是附着在靠近身体中部的骨骼，脊柱是骨转移瘤的最高发地带。其他常见部位包括大腿骨、上臂骨、肋骨、髋骨和头骨。
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