Chirurgie

Spinale Tumorablation – Behandlung von Metastasen der knöchernen Wirbelsäule

9. Oktober 2019 14:54   Chirurgie   Comments

Die chirurgische Behandlung von Knochenmetastasen in der Wirbelsäule nimmt einen wichtigen Stellenwert in der gesamtonkologischen Behandlung von betroffenen Patienten ein. Die knöcherne Wirbelsäule ist ein häufiger Prädilektionsort für metastatische Absiedelungen. Als Primärtumore sind vor allem das Mammakarzinom der Frau, das Prostatakarzinom des Mannes sowie das Bronchial-CA und das Nierenzell-CA als häufigste zu nennen. Das Multiple Myelom nimmt eine Sonderstellung ein, da es nicht als Metastase definiert ist. Primärtumore der Wirbelsäule sind selten und fordern eine gänzlich andere chirurgische Therapie als die hier dargestellte metastatische Behandlung.

Dr. med. Jacques D. Müller-Broich

Dr. med. Panagiotis Diaremes

Durch die fortschreitende, verbesserte Therapie mit deutlicher erhöhter Lebenserwartung spielt die belastbare und schmerzfreie (/-arme) Wirbelsäule, wie auch die mechanisch stabile, belastbare Wirbelsäule eine entscheidende Rolle für die Lebensqualität der Patienten. Zur Behandlung ist daher das Verständnis von Tumorschmerz und Stabilität in der Wirbelsäule essentiell. Die Radiofrequenzablation von Metastasen der Wirbelsäule in Verbindung mit der Kyphoplastie stellt einen oft unter- schätzten Beitrag im palliativmedizinischen Gesamtkonzept dar. Im Folgenden werden erforderliche Grundlagen, Diagnostik, Technik und Therapie mittels Radiofrequenzablation und Kyphoplastie dargestellt. Diese sollten in der gesamtonkologischen Therapie Berücksichtigung finden.

Schmerzen von Knochenmetastasen

Spinale Knochenmetastasen können mit zunehmendem Wachstum stärkste Schmerzen und eine mechanische Instabilität der Wirbelsäule sowie auch neurologische Beeinträchtigungen verursachen. Am häufigsten werden spinale Metastasen durch plötzlich oder auch langsam zunehmende Schmerzen bemerkt. Schmerz ist das meist zuerst wahrgenommene Phänomen, wogegen neurologische Symptome oft erst spät auftreten. [1,2] 83% bis 95% der Patienten bemerken zunächst den Schmerz, bevor es zur Entwicklung von neurologischen Problemen kommt.

Schmerzen, die von Metastasen der Wirbelsäule herrühren, lassen sich in drei Arten differenzieren. Dabei kann die Art des Schmerzes auch für den folgenden Therapieplan besondere Bedeutung haben.

Lokaler Schmerz [3]

Lokaler Schmerz entsteht durch die periostale Dehnung, endostale Druckerhöhung oder Entzündung durch fortschreitendes Tumorwachstum. Der Schmerz kann genau lokalisiert werden und ist meist dauerhaft anhaltend, vor allem morgens und abends. Die Schmerzen werden oft als beißend oder stechend beschrieben. Sie sind nicht belastungsabhängig, können aber bei Bewegung in der Stärke abnehmen. Als Behandlung im Sinne einer Schmerztherapie sind anti-inflammatorische oder Kortison- Medikationen sinnvoll. Strahlentherapie reduziert die Tumorgröße bzw. Tumorzellzahl und damit die Produktion von Entzündungsmediatoren und Zytokinen.

Radikuläre Schmerzen

Radikuläre Schmerzen entstehen durch die Einklemmung einer Nervenwurzel durch die wachsende Tumormasse. Dies ist durchaus vergleichbar mit einem Bandscheibenvorfall und kann im Rückenmarkskanal, dem Neuroforamen oder außerhalb des Neuroforamens auftreten. Auch dieser Schmerz zeichnet sich in der Regel konstant durch stechende, scharfe Missempfindungen aus. Gelegentlich kann eine Positionsveränderung wie z.B. eine entlordosierende Stufenbettlagerung zumindest vorübergehend Entlastung schaffen. Die Schmerztherapie zielt hier auf eine Größenreduktion der Tumormasse ab. Hierfür stehen Kortikosteroide, Chemotherapie und Strahlentherapie zur Verfügung.

Mechanischer Schmerz

Der mechanische Schmerz ist extrem stark und belastungsabhängig. Klassischerweise kommt es zu einer Schmerzzunahme bei Aufrichtung des Patienten, im Stand und Gehen, sowie beim Heben und Tragen von leichten oder schwereren Gegenständen. Der mechanische Schmerz nimmt in Ruhe ab. Es besteht ein Zusammenhang mit der vertebralen Instabilität, da der einzelne Wirbel den mechanischen Belastungen nicht (mehr) standhalten kann. Die klinische Untersuchung des Patienten sollte daher im Stehen oder im Sitzen erfolgen, da der mechanische Schmerz im Liegen übersehen werden kann.

Im Unterschied zu radikulären oder lokal auftretenden Schmerzen wirken antiinflammatorische Medikamente nicht, auch Chemotherapie und Bestrahlung haben hier keine wesentliche Wirkung, obwohl sie die zugrundeliegende Erkrankung bzw. die Metastase behandeln. Keinem der genannten Verfahren gelingt es, die mechanische Belastbarkeit des Wirbelkörpers als zentrales lasttragendes Element der Wirbelsäule widerherzustellen. Die Herstellung der mechanischen Belastbarkeit durch z.B. intravertebrale Augmentationsverfahren oder auch mono-, bi- oder multisegmentale stabilisierende Fusionsoperation (Spondylodese) ist die Therapie der Wahl.

SINS – Spinal Instability Neoplastic Score

Die Spine Oncology Study Group (SOSG) definiert die durch Tumoren verursachte Instabilität wie folgt: „Verlust der spinalen Integrität aufgrund eines neoplastischen Prozesses in Verbindung mit bewegungsabhängigen Schmerzen, symptomatische oder progrediente Deformierung und/oder neurologische Beeinträchtigung unter physiologischen Belastungen“.

Die mechanische Instabilität kann nur durch eine stabilisierende chirurgische Intervention widerhergestellt werden. Die Beurteilung des Ausmaßes der Instabilität und davon ableitend die Bestimmung der Extensivität des chirurgischen Eingriffes ist durch die Verwendung des Spinal Instability Neoplastic Scores (SINS) [4-6] vereinfacht worden. Hierbei sei angemerkt, dass der SINS nicht nur von Wirbelsäulenchirurgen, sondern auch in der Radioonkologie als äußerst reliabel verifiziert wurde. Der SINS basiert auf einer CT-Bildgebung des betroffenen Wirbelsäulenabschnittes und bezieht sich auf die Stabilität des einzelnen Wirbelkörpers. Davon ausgehend werden insgesamt 6 Parameter bewertet (s. Tab. 1).

Neurologische Funktion

Neurologische Beeinträchtigungen treten in fortgeschrittenem Stadium von Wirbelsäulenmetastasen häufig auf. Eine gute orientierende neurologische Untersuchung ist notwendig, um eine Einschätzung über die Höhe der Läsion und das Ausmaß der Myelopathie oder Radikulopathie zu erhalten. In Kombination mit einer geeigneten radiologischen Untersuchung (i.d.R. MRT holospinal mit Kontrastmittel) kann der Grad der Einengung des Rückenmarkes oder der Nervenwurzel bestimmt und klinisch dokumentiert werden. Die frühzeitige Dekompression und Stabilisierung der Läsion in Verbindung mit postoperativer Bestrahlung ist der alleinigen Bestrahlung überlegen. [9] Zur verbesserten Beurteilung sollte der ESCC-Score [10] genutzt werden (s. Tab. 2).

Bei strahlensensiblen Metastasen oder solchen, die gut auf Chemotherapie ansprechen, können nicht-chirurgische Therapien auch bei höheren ESCC-Graden möglich sein. Generell gilt jedoch, dass bei Grad-2- oder Grad-3-Läsionen die chirurgische Therapie das Mittel der Wahl ist.

Algorithmen

An den oben beschriebenen einzelnen Punkten zeigt sich, dass die Behandlung spinaler Metastasen von einer Vielzahl von Faktoren abhängig ist.

Nicht zuletzt haben auch der allgemeine körperliche Zustand des Patienten, eine eventuell notwendige Narkosefähigkeit sowie auch andere Absiedelungsorte von weiteren Metastasen oder auch die Histologie Bedeutung für den Therapieplan. Verschiedene Arbeitsgruppen haben verschiedene Behandlungsalgorithmen entwickelt und durch die Standardisierung die qualitative Versorgung verbessert. Für den Bereich der Wirbelsäule wurden von der Gruppe um S. Boriani [11] die wichtigsten Punkte anhand einer retrospektiven Analyse von 2002-2008 erfasst. Ein anderer Algorithmus ist das sog. NOMS [12] (Neurologic, Oncological, Mechanical and Systemic)-Schema, der Gruppe um das Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York , USA. Schlüsselaspekt in allen standardisierten Behandlungsabläufen ist die kritische Evaluation der Patientengesundheit bzw. des medizinischen/ onkologischen Status des Patienten. Technische und medizinische Entwicklungen werden in Zukunft die Behandlungsalgorithmen verändern, lokale Gegebenheiten erfordern ebenfalls Anpassungen. Diese Steuerung sollte Aufgabe der lokalen oder regionalen Tumorboards sein.

Abb. 1a-c: Intraoperative Biopsieentnahme vor Ablationsbehandlung.

Abb. 2a-c: Die intravertebrale Navigation der Thermosonde ermöglicht eine gezielte Tumorablation.

Spinale Tumorablation

Die spinale Tumorablation mit Radio- frequenz oder Radiofrequenzablation ist eine minimalinvasive, perkutane Behandlungstechnik zur Behandlung von Metastasen der Wirbelsäule.

Ziel ist die toxische Erhitzung von metastatischem Gewebe mittels Radiofrequenzenergie zur Tumormassenreduktion und Schmerztherapie. [13-15] Die dazu verwendeten Systeme führen eine kontrollierte Thermoablation mittels lokaler Hitzeapplikation durch.

Die spinale Radiofrequenztumorabla- tion von Metastasen ist durch die Verfügbarkeit von einfach zu handhabenden Ablationssystemen zu einer wichtigen Therapieoption in der Palliativsituation geworden und auch in den amerikanischen National Comprehensive Cancer Network (NCCN)-Leitlinien (Ver. 2.2014) von 2014 empfohlen.

Der Vorteil liegt in der minimalinvasiven, perkutanen Technik über einen transpedikulären Zugang, der je nach Größe und Lage der Metastase uni- oder auch bipedikulär durchführbar ist. Prinzipiell kann der gesamte Corpus des Wirbelkörpers und auch Teile der latero-dorsalen Knochenstrukturen (Pedikel, Wirbelbogen) erreicht werden. Auch metastatische Areale im Bereich der Wirbelkörperhinterkante können sicher abladiert werden. Über die verwendeten Yamshidi-Trokare können optional Verbundstoffe wie PMMA (Polyme- thylmethacrylat) oder auch andere Augmentationsmaterialien nach erfolgter Ablation wie bei einer herkömmlichen Kyphoplastie eingebracht werden. Dies dient der Wiederherstellung der Stabilität der durch die Metastasen geschwächten Wirbelkörper.

Die Notwendigkeit der zusätzlichen Stabilisierung nach Ablation wird anhand des SINS präoperativ bestimmt. Dabei ist besonderes Augenmerk bei metastatischer epiduraler Kompression aufgrund der Hitzeentwicklung geboten. Zur präoperativen Planung wird der ESCC-Score mittels MRT mit KM bestimmt. Anhand der vorliegenden Bildgebung werden dann die Ablationsareale exakt geplant und uni- oder bipedikuläre, transpedikuläre oder extrapedikuläre Zugänge geplant, um eine maximale Tumormassenreduktion sicher zu erreichen.

Die gerätespezifischen Besonderhei- ten (Länge und Breite der Ablations- zone, Ausdehnung der Temperaturentwicklung zentral und im Hinterkantenbereich) müssen im Rahmen der Planung und Durchführung der Ablation beachtet werden, ohne neurologische oder gar vaskuläre Strukturen zu gefährden. Zum Schutz von Rückenmarksstrukturen und peripher abgehenden Nerven in Pedikelnähe hat sich eine automatisierte Abschaltfunktion bei Erreichen einer Temperatur von 50° Grad Celsius im prox. Bereich der Sonden bewährt.

Die Radiofrequenzablation dient der Reduktion von Tumormasse und der damit verbundenen Reduktion von lokal wirksamen Zytokinen und schmerzfördernden Substanzen und dient in erster Linie der lokalen Schmerzreduktion. Hierdurch kann eine signifikante Steigerung der Lebensqualität für die palliative Behandlung erreicht werden. Damit verbunden wird auch eine verbesserte Mobilität des Patienten erreicht. [1,2] Die vorliegenden wissenschaftlichen Daten und Studien belegen die signifikante Verbesserung der Schmerzintensität und Lebensqualität der Patienten mit einer Schmerzreduktion um 50% nach einem Jahr. [16,17]

Durch die Einbringung von PMMA wird die intravertebrale Stabilität wieder hergestellt und der mechanische Instabilitätsschmerz adressiert. [18,19] In einer klinischen In-vivo- Studie wurde ein zytotoxischer Effekt auf die Metastasen durch die exotherme Abbindungsreaktion des PMMA ausgeschlossen. [19] Aufgrund der zerstörten knöchernen Integrität des Wirbelkörpers muss bei der Augmentation sehr vorsichtig gearbeitet werden. Die fraktionierte Abgabe und die Verwendung von hochviskösen oder ultrahochviskösen Materialien hilft, unbeabsichtigte Extravasationen mit ggfs. endovaskulärer oder intraspinaler Lage zu vermeiden.

Neurogene Schmerzursachen (s.o.) können mit dieser Technik oder Kombination mit nachfolgender Stabilisierung nicht erreicht werden, da das Thermo-Verfahren die lokale Dekompression von Nerven und Myelon nicht zulässt. Gleichwohl berichtet Cruz in seiner Arbeit [20] über eine Tumorextravasation nach Vertebroplastie einer Metastase. Eine Arbeit von Mohme [21] weist den postoperativen Anstieg von vaskulär zirkulierenden Tumorzellen nach Ballon-Kyphoplastie von Knochenmetastasen nach. In Kenntnis dieser Ergebnisse verbietet sich die alleinige

vertebrale Augmentation einer Meta- stase eines Wirbelkörpers aus Sicht des Autors. Eine vertebrale Augmentation einer Metastase sollte immer erst nach erfolgreich durchgeführter Ablation durchgeführt werden.

Es ist einleuchtend, dass die Radiofrequenzablation von Metastasen im oben beschriebenen Verfahren nicht dafür geeignet ist, eine hundertprozentige Tumorzellkontrolle im behandelten Wirbelkörper zu erreichen. Jedoch werden große Volumina von Tumorzellen aktiv zerstört und so Schmerzen gelindert. Die Instabilität kann elegant nachfolgend mitbehandelt werden. In unseren eigenen Ergebnissen zeigte sich kein Rezidiv aus einem abladierten Areal. Dies ist allerdings Gegenstand weiterer Studien.

Die Kombination von Strahlentherapie und Radiofrequenzablation bietet eine noch verbesserte palliativmedizinische Therapie. [22] Die Schmerzreduktion liegt bei 93,3% im Kombinationsverfahren gegenüber der Radiotherapie allein mit 59,9%. Auch ist der Zeitraum bis zum Eintritt der Schmerzreduktion deutlich verkürzt und die Rezidivrate geringer (s. Tab. 3).

Aufgrund der minimalinvasiven perkutanen Technik bestehen aus Erfahrungen des Autors keine Kontraindikationen gegen einen sofortigen postoperativen Beginn einer Strahlen-, Hormon-, oder Chemotherapie. Auch Kortisontherapien können perioperativ durchgeführt werden. Aus unserer Sicht ist folgendes Procedere bei überprüfter Indikation und positivem Tumorboard einer instabilen Metastase sinnvoll:

1. Biopsieentnahme (auch bei schon bekanntem Primarius/Histologie),

2. spinale Radiofrequenzablation (bi-/unipedikulär) je nach Notwendigkeit,

3. Radiofrequenzkyphoplastie oder Ballonkyphoplastie (in Abhängigkeit des Herstellers),

4. Radiotherapie (falls indiziert).

Zusammenfassung

Die spinale Tumorablation von Metastasen ist ein wertvolles Instrument zur Behandlung von schmerzhaften Metastasen der Wirbelsäule. Die Kombination des Verfahrens mit Biopsieentnahme, nachfolgender spinaler Stabilisierung und Strahlentherapie ist sinnvoll und sollte im individuellen Fall im interdisziplinären Tumorboard geplant werden.
Die alleinige (Zement-) Augmentation von Wirbelkörpermetastasen zur Schmerztherapie sollte aufgrund von lokaler Tumorverdrängung mit Rezidivneigung und hämatogener Tumorzelldissemination nicht mehr durchgeführt werden.

Literatur

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