精确放射治疗在脊柱转移瘤中的临床应用及个体化选择

王冰 于秀淳 徐明 郑凯 陈宇

精确放射治疗在脊柱转移瘤中的临床应用及个体化选择

王冰 于秀淳 徐明 郑凯 陈宇

目的探讨精确放射治疗在脊柱转移瘤中的临床应用，分析脊柱转移瘤患者个体化治疗方案的选择。方法自 2011 年 5 月至 2015 年 8 月应用精确放射治疗的脊柱转移瘤患者共 29 例，其中男 20 例，女 9 例；平均年龄 58.0±71.0 ( 23～80 ) 岁；利用 Tomita 评分和修正的 Tokuhashi 评分评估患者生存期，SINS评分评估脊柱稳定性，Frankel 评分和 ESCC 评分估计神经损伤及脊髓压迫程度：预期生存＜3 个月患者给予单纯放疗以减轻患者疼痛，＞3 个月患者根据脊柱稳定性以及脊髓压迫程度，选择不同的精确放疗与外科手术结合治疗。结果29 例中随访 26 例，3 例失访，平均随访 14.8±27.7 ( 3～60 ) 个月。单纯行放疗治疗 11 例，术前＋术后放疗 2 例，术前放疗 4 例，术后放疗 13 例。应用放疗手段包括：射波刀 ( Cyber-Knife ) 12 例，三维适行放疗 ( 3D-CRT ) 13 例，三维调强放疗 ( IMRT ) 4 例。Kaplan-Meier 生存分析结果显示该组 1 年生存率为 68%，2 年生存率为 22%。Cox 回归模型多因素分析显示 Tomita 评分和修正的 Tokuhashi 评分是脊柱转移瘤预后的影响因素，危险度 HR 分别为 4.445 和 2.238，而 SINS 评分并不是影响预后的独立危险因素，手术干预的时机和放疗方式的不同均与脊柱转移瘤生存时间差异无统计学意义。结论精确放射治疗结合外科手术治疗脊柱转移瘤，能够达到脊柱稳定，保护神经功能，控制肿瘤进展以及缓解疼痛的目的。根据不同患者的特点，利用各项评分系统进行综合评估，以选择更加个体化的治疗方案。

脊柱；骨肿瘤；肿瘤转移；外科手术；放射治疗计划，计算机辅助

脊柱转移瘤是脊柱肿瘤中最常见的类型，有近70% 的恶性肿瘤患者会发生脊柱转移[1-2]。脊柱转移瘤可导致患者出现强烈的癌性疼痛，病理性骨折风险增加，随着肿瘤的进一步发展，神经根压迫可导致患者顽固的根性疼痛，约有 10% 以上脊柱转移瘤的患者会伴有硬膜外脊髓压迫 ( epidural spinal cord compression，ESCC )，从而导致患者四肢运动、感觉功能减退，甚至造成不可逆性脊髓损伤，导致患者出现截瘫，严重影响患者的生活质量[2-3]。

当前脊柱转移瘤的治疗手段不断更新发展，通过外科手术与放疗治疗的联合应用，能够取得良好的临床疗效，越来越引起广大学者的重视[4-5]。随着精确放疗 ( precision radiotherapy，PT ) 概念的提出，尤其是立体定向放射手术 ( stereotatic radiosurgery，SRS ) 有着精确度高、分次剂量高、适行度高等优点，提高了脊柱转移瘤患者的生存率以及生活质量[6-7]。然而，肿瘤的原发病灶是影响脊柱转移瘤预后最重要的因素[8]，不同类型的原发病灶进展速度以及对于放疗的敏感程度均有不同，并且大部分脊柱转移瘤患者属癌症晚期，全身情况较差，生存期较短[9]，在治疗过程中针对不同患者外科手术干预的时机以及放疗方案的选择尚无定论。本研究回顾性分析我科自 2011 年 5 月至 2015 年 8 月收治脊柱转移瘤患者 29 例，利用各项肿瘤评分系统详细评估患者的生存期、脊柱稳定性、脊髓压迫程度等情况，从而指导治疗方案的个体化选择，以期规范脊柱转移瘤的治疗。

材料与方法

一、纳入与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 符合医学伦理学纳入标准患者；( 2 ) CT 引导下穿刺活检的方式取得病理学诊断患者；( 3 ) 临床资料齐备完善，并能够配合治疗者。

2. 排除标准：( 1 ) 病理学诊断不能明确为脊柱转移瘤患者；( 2 ) 患有脊柱原发性肿瘤、炎症性疾病、严重骨质疏松症、代谢性骨病等疾病者；( 3 )不能耐受放疗及手术患者。

二、一般资料

选取我科自 2011 年 5 月至 2015 年 8 月应用精确放疗手段治疗的脊柱转移瘤患者共 29 例，其中男 20 例，女 9 例；平均年龄 58.0±71.0 ( 23～80 ) 岁；转移部位包括：颈椎 7 例，胸椎 5 例，腰椎10 例，骶椎 3 例，脊柱多发 4 例；原发病灶包括：肺脏 5 例，肾脏 5 例，直肠 5 例，前列腺 3 例，肝脏 2 例，血管肉瘤 2 例，胃 2 例，食管 1 例，胸腺1 例，甲状腺 1 例，原发灶不明 2 例 ( 表 1 )。

三、临床评估指标

Tomita 评分[10]：是根据患者肿瘤来源、内脏及骨转移情况评分 0～10 分。总分 2～4 分提示生存期≥2 年，可应用整块切除；总分 4～6 分提示生存期 1～2 年，可应用减瘤手术；总分 6～8 分提示生存期 6～12 个月，可应用姑息性减压治疗；总分 8～10 分提示生存期≤3 个月，患者更需要临终关怀。

修正的 Tokuhashi 评分系统[11]：认为预后相关因素包括患者一般状况 ( Karnofsky 评分 )、脊柱及脊柱外骨转移灶数目、脏器转移情况、原发灶及患者神经功能，最高分值为 15 分。评分为 0～8 分、9～11 分、12～15 分患者的预后生存时间分别为 6 个月以下、6 个月至 1 年、1 年以上。

脊柱肿瘤不稳定评分 ( spinal instability neoplastic score，SINS )[12]：世界脊柱肿瘤研究小组 ( GSTSG )根据肿瘤位置、局部疼痛、骨溶解程度、脊柱力线、椎体塌陷程度及脊柱后外侧受累情况等具体情况赋分 0～18 分来权衡脊柱的稳定性。总分 0～6 分为脊柱稳定，7～12 分为脊柱潜在不稳定，13～18 分为脊柱不稳定。

Frankel 评分：分为 5 级。A 级：无感觉与运动功能；B 级：只保留部分感觉功能而无运动功能；C 级：不能独立行走但保留部分运动功能；D 级：能独立行走但有部分神经损伤表现；E 级：正常。

脊髓压迫 ESCC 评分[13]：则是根据肿瘤向硬脊膜及脊髓侵犯的水平而分为 4 级。0 级：仅侵犯骨质，1a 级：仅接触硬脊膜而未发生硬脊膜变形，1b 级：仅发生硬脊膜变形而未接触脊髓，1c 级：接触脊髓但无压迫，2 级：发生脊髓压迫但脊髓周围仍有脑脊液包绕，3 级：脊髓被挤压到一侧，周围无脑脊液包绕。

四、治疗方式

所有患者入院后均经过 CT 引导下穿刺活检方式取得病理诊断。入院后均完善脊柱正侧位 X 线片、CT、MRI 检查，检验学资料及病例资料完整；同时行胸腹部 CT、颅脑 CT、超声检查等排查原发病灶；均行全身核素骨显像或 PET / CT 检查以明确全身转移病灶情况。利用脊柱转移瘤各项临床评估指标进行综合评估，利用 Tomita 评分和修正的Tokuhashi 评分评估患者生存期，SINS 评分评估脊柱稳定性，Frankel 评分和 ESCC 评分估计神经损伤及脊髓压迫程度，从而制订治疗方案：预期生存＜3 个月患者给予单纯放疗以减轻患者疼痛，＞3 个月患者根据脊柱稳定性以及脊髓压迫程度，选择不同的放疗方式并配合手术治疗 ( 图 1 )。

图 1 脊柱转移瘤患者治疗方案评估选择方式Fig.1 Selection of treatment options for the patients with spinal metastases

五、随访

采用电话方式或者门诊复诊方式进行随访，记录患者死亡时间以及失访时间。总生存时间定义为自确诊之日起至出现与脊柱转移肿瘤相关的死亡时间。失访病例或在随访期内生存病例则作为截尾事件处理。

六、统计学处理

采用 SPSS 13.0 进行统计学数据分析，计量资料用 x-±s 表示，患者的生存时间使用 Kaplan-Meier 法分析，采用单因素及多因素 Cox 回归分析评估各项指标对预后的相对危险度，以 P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

29 例中随访 26 例，失访 3 例，平均随访14.8±27.7 ( 3～60 ) 个月。单纯行放疗治疗 11 例，术前＋术后放疗 2 例，术前放疗 4 例，术后放疗13 例。应用放疗手段包括：射波刀 ( Cyber-Knife ) 12 例，三维适行放疗 ( 3D-CRT ) 13 例，三维调强放疗 ( IMRT ) 4 例 ( 表 1 )。

本组 29 例均完成全部疗程放疗治疗，其中放疗相关并发症包括上消化道出血 1 例，放射性肠炎 1 例，放射性皮肤溃疡 1 例，均在放疗结束后通过保守治疗治愈。至末次随访截止，带瘤生存者 5 例，根据 Kaplan-Meier 生存分析结果显示该组1 年生存率为 68%，2 年生存率为 22% ( 图 2 )。

Cox 回归模型单因素分析显示，患者的年龄( P＝0.461 )、性别 ( P＝0.577 ) 与脊柱转移瘤生存时间差异无统计学意义，用于评估脊髓神经压迫程度的 ESCC 评分 ( P＝0.263 ) 与 Frankel 评分 ( P＝0.823 ) 并未影响脊柱转移瘤的预后，Tomita 评分( P＝0.011 )、SINS 评分 ( P＝0.044 ) 以及修正的Tokuhashi 评分 ( P＝0.008 ) 均影响患者的预后；Cox回归模型多因素分析结果显示 Tomita 评分和修正的Tokuhashi 评分是脊柱转移瘤预后的影响因素，危险度 HR 分别为 4.445 和 2.238，而 SINS 评分并不是影响预后的独立危险因素。说明前两项评分系统能够很好地评估脊柱转移瘤患者的预后，而 SINS 评分的意义更多的是在于帮助局部治疗方案制订 ( 表 2、3 )。

表 1 29 例脊柱转移瘤患者一般情况Tab.1 Baseline characteristics of the 29 patients with spinal metastases

图 2 Kaplan-Meier 生存分析Fig.2 Kaplan-Meier survival analysis

本组病例中手术干预的时机和放疗的方式选择均与脊柱转移瘤生存时间差异无统计学意义，不同治疗方案组合的目的是缓解疼痛、稳定脊柱以及提高肿瘤的局部控制。

讨 论

转移性脊柱肿瘤是长期以来肿瘤治疗的难点，据统计，脊柱转移瘤中最常见的原发肿瘤分别是乳腺癌 ( 28% )、肺癌 ( 23% ) 和前列腺癌 ( 19% )[14]，而约 40% 恶性肿瘤患者最终死于骨转移引起的严重并发症[15-16]，顽固的癌痛、不可预知的病理性骨折、不可逆的脊髓损伤等都是严重影响患者生活质量的重要问题。

图 3 患者，男，65 岁，既往右肾透明细胞癌、左股骨近端转移癌病史 a～b：示 C7棘突及横突骨质破坏；c～d：示 C7后方附件骨质破坏，软组织肿块形成，脊髓受压。Tomita 评分 4 分，修正的 Tokuhashi 评分 11 分，SINS 评分 11 分，Frankel 评分 D 级，ESCC 评分 2 级。根据评估给予 Cyber-Knife 放疗，700 cGy × 6 次；e：示放疗后肿块体积缩小，水肿消退，与脊髓界限清晰；f：示予以经后路肿瘤切除椎管减压内固定手术治疗，术中可见肿瘤与脊髓无粘连，分离肿瘤时出血量明显减少，约 300 ml；g～h：示术后内固定物牢固，减压彻底Fig.3 Male, 65 years old, right renal clear-cell carcinoma and left proximal femur metastasis a - b: Bone destruction in C7spinous process and transverse process; c - d: Bone destruction in C7posterior accessory, soft tissue mass formation, and spinal cord compression. Tomita score was 4, the revised Tokuhashi score was 11, SINS score was 11, Frankel score was D, and ESCC score was grade 2. According to the evaluation, Cyber-Knife radiotherapy was given before surgery, 700 cGy × 6 times; e: Tumor volume was reduced after radiotherapy, and spinal cord edema was relieved, with clear boundaries; f: Surgical treatment of posterior spinal decompression and internal fi xation, no adhesions between tumor and spinal cord, bleeding volume was about 300ml; g - h: The postoperative X-ray showed fi rm internal fi xation and complete decompression

个体化治疗以及多学科联合治疗是目前对于转移性脊柱肿瘤提出的总体要求，治疗目的及原则包括：稳定脊柱、改善或保留神经及运动功能、控制肿瘤进展和缓解疼痛[17]。个体化治疗首先要求针对不同患者进行全面评估，再根据预期评估情况选择手术、放疗、化疗、分子靶向药物治疗、生物免疫治疗等方案，最后根据随访过程中病情变化随时调整治疗方案。Tomita 评分与 Tokuhashi 评分是目前应用较为广泛的脊柱肿瘤评分系统，研究证实两者具有较好的预后评价作用[18-19]，并且两种评分联合应用对患者生存期的预估更为准确[20]。通过本组数据中 Cox 回归模型多因素分析，结果也显示了 Tomita评分和修正的 Tokuhashi 评分能够评估脊柱转移瘤的预后，从而指导临床治疗方案的选择。本组病例中先通过两种评分联合应用，评估患者在治疗过程中的获益多少，其中预计生存期短的患者并未给予手术治疗，而是仅给予姑息性的精确放疗治疗。

表 2 各项临床评估指标结果Tab.2 Results of clinical evaluations

表 3 Cox 回归分析结果Tab.3 Results of Cox regression analysis

放疗是转移性脊柱肿瘤最常用且有效的治疗方式，尤其是随着 SRS 的应用，放疗对脊柱转移性肿瘤的局部控制率可达 80% ~98%[6,21]，并且达到缓解疼痛与减轻神经脊髓压迫刺激的目的[22]。尽管近年来 SRS 的应用明显改善了脊柱转移瘤的治疗效果，但脊髓周围大剂量照射可能引起放射性脊髓损伤，导致不可逆性神经损伤的出现，因此放疗配合手术治疗的分离手术 ( separation surgery ) 应运而生[23]。分离手术需与精准放疗技术密切联合，其方式是通过减压、减瘤的手段减轻脊髓压迫，将肿瘤或前方椎体与硬脊膜分离，为术后大剂量放疗预留一定的空间；如果术前脊髓存在较重的压迫，肿瘤与脊髓关系紧密，也可于术前利用 SRS 进行精准照射，得到安全的手术操作空间 ( 图 3 )。分离手术优势在于外科手术与精确放疗相辅相成，提高了手术的安全性，有效遏制肿瘤进一步向椎管侵犯，大剂量 SRS治疗中有效地减少对脊髓的伤害[24-25]。

本组病例的外科手术方案选择综合评估了患者的风险收益以及神经脊髓压迫程度等情况后制订。手术方式以减压内固定手术或椎体成形术为主，对于存在脊柱潜在不稳或不稳患者，特别是伴有 ESCC的患者，依照分离手术的要求，应及早手术减压，避免出现不可逆性的脊髓损伤，得到安全空间后再给予 SRS 治疗。针对脊柱转移瘤各项评分系统综合评估，手术干预时机以及放疗方式的选择是根据不同病患个体情况而规范化制订的，因此在 Cox 回归分析结果中，与脊柱转移瘤的生存时间并未发现相关性，治疗计划的制订是有效的，患者能够从中获得更大的受益。

对于评估脊柱稳定性，SINS 评分系统具有一定的临床意义，评分＞7 分者即须行外科手术治疗。世界脊柱肿瘤研究小组 ( GSTSG ) 对 SINS 评分系统进行可信度及有效性分析，认为其预测准确性良好，灵敏度和特异度分别可达 95.7% 和 79.5%[26]。通过单因素与多因素 Cox 回归分析结论可以看出，SINS 评分并不是影响脊柱转移瘤预后的独立危险因素，利用该评分系统更重要的是协助外科手术方式的选择。利用 SINS 评分判断手术的必要性，再结合 Frankel 评分、ESCC 评分评估神经功能及脊髓受压情况，如神经损伤与脊髓压迫较轻，则可选择先予以外科手术，彻底减压获得肿瘤与脊髓安全空间后，再应用 SRS 进行大剂量照射，以获得良好的肿瘤控制；如神经损伤与脊髓压迫严重，手术造成脊髓再次损伤风险过大，可先应用 SRS 短期大剂量精确照射，能够起到消除脊髓周围水肿、尽量缩小肿瘤体积的作用，为手术获得操作空间。

精确放射治疗结合外科手术治疗脊柱转移瘤，能够达到脊柱稳定，保护神经功能，控制肿瘤进展以及缓解疼痛的目的。根据不同患者的特点，利用各项评分系统对患者的预后以及脊柱稳定性、神经功能、脊髓损伤等情况进行综合评估，决定精确放疗与外科手术干预时机，使每个患者接受更加个体化的治疗方案，患者才能够从治疗中获得更大的受益。

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( 本文编辑：裴艳宏 )

Clinical application and individualized selection of precision radiotherapy for spinal metastases

WANG Bing, YU Xiu-chun, XU Ming, ZHENG Kai, CHEN Yu. Department of Orthopedics, Jinan Military General Hospital, Jinan, Shandong, 250031, China

YU Xiu-chun, Email: 13969132190@163.com

ObjectiveTo investigate the clinical application and the choice of individualized treatment of precision radiotherapy in the patients with spinal metastases.MethodsA total of 29 patients with spinal metastases were treated by precision radiotherapy from May 2011 to August 2015. There were 20 males and 9 females, whose mean age was 58.0 ± 71.0 years ( range: 23 - 80 years ). We evaluated the survival of the patients with Tomita score and modif i ed Tokuhashi score, the spinal stability with SINS score, and the nerve injury and spinal cord compression with Frankel score and ESCC score. The patients

precision radiotherapy to relieve pain when the expected survival was less than 3 months. The patients received different precision radiotherapy combined with surgery according to the stability of the spine when the expected survival was more than 3 months.ResultsAmong the 29 patients, 3 patients were lost to follow-up. The average follow-up time was 14.8 ± 27.7 months ( range: 3 - 60 months ). Eleven cases were treated with precision radiotherapy alone, and preoperative and postoperative radiotherapy was performed on 2 cases, preoperative radiotherapy on 4 cases, and postoperative radiotherapy on 13 cases. Twelve cases were treated with Cyber-Knife, 13 cases with 3D-CRT and 4 cases with IMRT. The Kaplan-Meier survival analysis showed that 1-year survival rate was 68%, and 2-year survival rate was 22%. Th e multivariate Cox regression analysis showed that Tomita score and modif i ed Tokuhashi score were the factors inf l uencing prognosis of spinal metastases, and HR were 4.445 and 2.238 respectively. SINS score did not inf l uence the prognosis. The timing of surgery and radiotherapy options with spinal metastasis survival time were not signif i cantly correlated.ConclusionsPrecision radiotherapy combined with surgical treatment for spinal metastases can achieve the goal of stabilizing the spine, protecting the nerve function,controlling the progress of the tumor and relieving pain. According to the characteristics of different patients, the use of scoring system for comprehensive evaluation could help the selection of individualized treatment plan.

Spine; Bone neoplasms; Neoplasm metastasis; Surgical procedures, operative; Radiotherapy planning, computer-assisted

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.06.003

R738.1, R815

作者单位：250031 济南军区总医院骨病科

于秀淳，Email: 13969132190@163.com

2017-02-27 )