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転移性脊椎疾患を有するがん患者に対する外科治療の主な目標は、機能温存のための除圧と、機械的痛みを軽減し脊椎変形を防止または修正するための安定化である。 付随的な目標としては、局所病変の制御と放射線外科治療の促進がある。 広範な再建を伴う外科的介入は、全身性疾患の程度を十分に評価し、患者とその介護者の現実的な期待を明確に理解した後にのみ行うべきである。

除圧の目的は、腫瘍による脊髄、神経根、またはその両方の圧迫に関連した神経機能を維持することである。 減圧は、椎弓切除術（不安定性のない後方圧迫のみの場合）または椎弓切除術のような局所的なものであるが、円周方向の固定を伴う前方脊髄の減圧を含む広範囲なものであることもある。 分離手術」と呼ばれ、腫瘍と脊髄の間に空間を作ることで、脊髄の毒性を抑えながら腫瘍に高い線量を照射することができる。 減圧術は、広範な前柱と中柱の破壊、および腫瘍の浸潤に関連した骨の質の低さのために、しばしば安定化術と併用される。

脊髄転移と痛みを持つすべての患者は、機械的不安定性を評価されるべきである。 Spinal Instability Neoplastic Score（SINS）は、痛みの訴えが機械的なものであるかどうかを判断するのに有用な指針である。 古典的には、機械的な背部痛は、脊椎に負荷をかけると痛み、負荷をかけない と痛みが和らぐとされている。 痛みを軽減するために、椎体セメント補強技術を使用することができる。これらは、単独で行うことも、開放性安定化の補助として行うこともできる。

病的圧迫骨折のうち、圧迫骨折が前方脊椎に及んでいる場合、椎体セメント補強術が選択肢となります。 画像誘導により、椎弓にカニュレーションを行い、椎体にセメントを注入する。このプロセスは発熱を伴うため、局所的には抗腫瘍性であり、通常外来処置である。 開腹による安定化手術の補助として使用することができる。

積極的な腫瘍一括切除は、局所的な切除と比較して罹患率と死亡率が著しく増加するため、普遍的には推奨されない；4年間の成績は同等である。 低侵襲性または開創性の外科的再建術は、神経要素の減圧、安定化、および脊椎変形の矯正に使用される。 レベル1の証拠は、転移性脊髄圧迫のある患者において、外科的減圧と安定化、それに続く放射線治療の役割を支持している。 安定化は、椎体増強術が禁忌である場合や、進行性の変形が衰弱の原因となる機械的疼痛に対して検討されるべきである。 低侵襲で経皮的な方法は、安定性を確保し、照射を受ける切開部分を小さくするために利用できるが、脊髄を減圧するための十分な作業経路を確保できない可能性がある。

局所病変のコントロールにおける一般的な考慮事項

放射線療法は手術（36％）よりも疼痛コントロール（67％）に効果的である。 注目すべきは、手術単独は脊髄転移の治療法として最も効果が低いということである。

低侵襲手術と新しい形の定位放射線手術の進歩は、脊椎への転移疾患の管理パラダイムを根本的に変えている。 現在の考え方は、脊椎の単一病巣を早期に根治切除し、補助的に定位放射線療法を行い、病巣を根絶やしにすることである。

手術と放射線治療の適応

脊椎転移に対する従来の治療は、放射線とステロイドの両方またはどちらかです。 まれに、最後の手段として手術が提唱されることがある。 しかし、最近の研究では、手術と放射線の併用療法が支持されている。 その目的は、骨と神経の減圧、機能温存、機械的な痛みの軽減と脊椎変形の防止または矯正のための安定化を達成することである。 二次的な目標としては、局所的な疾患のコントロールと放射線療法/放射線外科治療の促進がある。

放射線療法

放射線療法は依然として脊髄転移性疾患に対する治療の主軸である。 リンパ系腫瘍と前立腺癌のほとんどは比較的感受性が低く、肺と乳房は比較的感受性が高い。 消化器系および腎臓の腫瘍はメラノーマと同様に放射線療法に抵抗性である。 それでも放射線療法はメラノーマに何らかの反応を引き起こす。 治療前の疼痛を有する患者の約80％が症状を緩和している；運動または括約筋の機能不全を有する患者の48％が治療に反応している。

一般的なレジメンは30Gyで10分割である。 照射量は経験的なもので、分割線量と生物学的有効線量の関数である治療比、および脊髄とそれに関連する血管系、根、骨髄の耐容線量に基づいて決定される。 特定の組織に対する耐容線量は、照射量、使用する分割ごとの総線量、および許容されるリスクのレベルの関数である。 照射の効果は組織の増殖力に依存する。 従って、皮膚と骨髄は早期に影響を受けるが、脳と脊髄は遅れて影響を受ける。 亜急性の影響は、オリゴデンドロサイトと血管樹の損傷による二次的な脱髄によるものである。 例えば、脊髄壊死に対する従来の分割線量は1.8-2.0cGy/dである。

線量分割の有効性は生物学的推論から次のように導かれる：

• 亜致死障害の修復。 生物学的有効線量とは、電離放射線を単回照射した後に細胞が生存する確率のことである。 これはグレイで測定される吸収線量の関数であり、照射によって二本鎖DNAが切断されるという単純な事実に基づいている。 しかし、1個の粒子で2本鎖が切断される線量は低く、1本鎖が切断される線量は高い。 しかし、空間的、時間的に密接に発生する2つの一本鎖切断は、二本鎖切断と同様の致死率を持つ二本鎖切断をもたらし、したがって修復不可能とみなされる。 腫瘍には低酸素状態の細胞があり、照射後に低酸素状態の細胞の割合が増加するため、再酸素化が重要である。 酸素は最も強力な放射線増感剤である。 低酸素細胞は放射線に対して3倍も抵抗性がある。

• 細胞周期における増殖細胞の再選択と再増殖。 1回の照射でG2期とM期にある細胞の一部が消失する。 しかし、次の4-6時間で、細胞集団は循環を再開し、再分配される。 従って、標準的な線量は30-60Gyである。

CTおよび/またはMRIに基づく計画の進歩により、腫瘍と重要な正常構造の位置に関する情報の精度が向上した。 従来の治療計画、または放射線ポートは、病変の上方2椎体および下方2椎体を含むものであった。 この範囲は、病変部位に隣接する体内での再発が最も多いという事実に基づいている。 これらの画像誘導標的治療法の進歩は、強度変調放射線治療（IMRT）定位放射線手術の開発につながった。

IMRT は、各照射野で最適化した不均一な強度で照射を行うことができる。 腫瘍へのコンフォメーションを改善し、正常組織を温存することができる。 凹型で複雑な線量分布を生成できることが利点である。 IMRTは、3次元（3D）計画システムを最適化し、変調されたビーム-フルエンスプロファイルを最適に提供するためのリバースプランニングを含む。 12-15mmの精度です。

脊椎転移を治療するために定位放射線手術とIMRTを使用することは、ますます一般的になっています。

この20年間で、新技術により、3D空間を自由に移動できるロボット線形加速器（LINAC）（サイバーナイフ：アキュレイ、サニーベール、カリフォルニア）を使用できます。 この方法によって、可能なビームの方向が増加する。 リアルタイムターゲット追跡により、空間精度1mm以内の移動が可能である。

• フレームレスシステムである。

• ターゲットを内部ランドマーク（例：X線解剖学的特徴、骨ランドマーク、移植されたフィデューシャル）に参照させることができる。

• リアルタイムイメージングデバイスで追跡し、ターゲットとビームを動的に位置合わせします。 このように、小さなターゲットに比較的高い線量の放射線を、急速な線量降下で照射することは可能である。

  Radiation Therapy Oncology Groupの研究(RTOG97-14)では、単回照射で50-80%の患者が3ヶ月で十分な疼痛コントロールを得られることが示されています。 照射を受けた患者の約78％は歩行を続け，非歩行患者の16％，麻痺患者の4％が機能を回復した。 椎弓切除術の後に放射線照射を行った患者では、歩行可能な患者の83％がその状態を維持し、歩行不可能な患者の29％および麻痺のある患者の13％が機能を回復した。 Dwrightらによって報告された妥当な規模の研究では、1セッションの定位放射線手術の方が疼痛制御率が高いようで、複数セッションの放射線手術は96%対70%と制御率が高いようです。

  脊椎手術と脊椎安定化

  脊椎転移に対する外科的介入には、神経要素の減圧とSRS最大投与用の空間形成という、大きな役割があります。 前者については、以前に詳しく説明した。 腫瘍の脊髄を減圧する分離手術では、腫瘍と頭蓋嚢の間にわずか2mmの空間を作ることで、腫瘍照射の結果としての脊髄の毒性を軽減することができる。 一般的に、これは経皮的アプローチで行われるが、これは本質的に不安定である。したがって、固定が行われ、これは基礎にある不安定性を改善するのに役立つと考えられる。

  The Spine Oncology Study Group (SOSG)は、脊椎の不安定性を「動作関連の痛み、症候性または進行性の変形、および/または生理的負荷下での神経侵害を伴う腫瘍性プロセスの結果としての脊椎統合性の喪失」と定義している。 手術は、安定化処置として、および/または、組織診断のために適応される。 また、脊髄が圧迫されそうな場合、または圧迫されている場合にも使用されます。 過去には、手術は放射線治療にもかかわらず病状が進行した患者や、放射線治療に抵抗性があることが知られている腫瘍の患者にのみ考慮されました。 現在では、脊椎不安定症の予防や放射線治療の補完として、椎体切除と安定化を提唱する外科医もいる。

  機械的不安定性による二次的な軸性疼痛は、重大な病的状態を引き起こす可能性があります。 このような状況では、脊椎安定化術が選択される治療法である。 脊椎安定化術の進歩により、患者の48%から88%に満足のいく神経学的改善が得られ、80%から100%の疼痛緩和が得られています。 それに対して、放射線療法は骨による二次的な圧迫を元に戻すことはできず、放射線感受性の高い腫瘍(例えば、リンパ腫、神経芽腫、セミノーマ、骨髄腫)の患者であっても、治療効果は数日遅れることになる。 これは、放射線治療にもかかわらず疾患が進行する患者、および放射線治療抵抗性の腫瘍が知られている患者において、特に有益である。 放射線治療を併用した外科的減圧安定化手術は、最も有望な治療法です。 病変のある骨を安定化させ、疼痛の緩和、排泄の維持、Frankelスコアの減少、生存時間の延長を伴う歩行を可能にする。 椎体切除と、セメントアギュメンテーションおよび/またはハードウェア（例えば、チタンケージ）再建による前方安定化は、先に述べたように一般的に使用される。

  一般に、診断時に歩行困難な患者は、1つ以上の椎骨が侵されている患者と同様に、予後不良である。 根治的切除は、放射線抵抗性腫瘍、脊椎不安定性、骨またはディスク片による脊椎圧迫、進行性の神経学的悪化、過去の放射線被曝、および組織診断を必要とする不確実な診断を有する患者に適応される。 目標は常に治癒ではなく緩和である。 6981>

  簡単に言えば、著者らは、放射線治療を容易にするために、管侵襲と神経学的圧迫がある場合に分離手術を提唱している。 病理学的圧迫を伴う前柱限定病変に対しては、セメントによる補強を考慮する必要がある。 硬膜外脊髄の圧迫がある場合、安定化を図りながら減圧することで、多くの利点が得られる。 腫瘍切除術は、薬物療法や放射線療法が禁忌であるか、もはや耐えられない場合の緩和手段として考慮されうる。 腫瘍組織、放射線感受性、病勢、余命などの腫瘍学的および全身的な検討も考慮に入れる必要がある。 したがって、乳がん、甲状腺がん、前立腺がん、腎臓がんの患者は、メラノーマや肺がんの患者よりも良い候補となる。 発表されたシリーズでは、経験豊富な外科医が腫瘍切除（en-bloc spondylectomy）、再建、安定化を伴う根治的な前後同時アプローチを用いている。

  外科的アプローチ

  椎弓切除術

  病変の多くは前方にあり、後方除圧は脊椎をさらに不安定にするので、椎弓切除術は説明した他の方法より適応が少ない。 椎弓切除術は前柱と中柱(Denis 3-columnモデルの脊椎)を扱わないため、脊椎の安定性がさらに損なわれる可能性がある。 椎弓切除術では、術後死亡率は10～15％で、病的状態（創傷）は35％と高くなる可能性があります。 脊椎転移のほとんどの症例では、後方減圧術だけでは良い解決策とはなりません。転移腫瘍は解剖学的な病変のため、前方に沈着することが最も多いのです。 腫瘍が脊椎の後外側に浸潤している場合でさえ、後方除圧は追加の緩和や実質的な機能的利点をもたらさない。 この方法は、主に背側硬膜外腫瘍の患者84名で評価された。 術前、80%は歩行不能であり、56%は括約筋の機能不全があった。 術後，全体の罹患率は45%であり，神経学的機能を回復した患者は1人もいなかった． 合併症の発生率は4.7%であった。 しかし、椎弓切除術に加え、ペディクル・スクリューのような中和固定装置による安定化により、相当数の患者に疼痛緩和とある程度の機能回復がもたらされる。 顔面切除とペディキュレトミーを組み合わせることで、椎体内へのアクセスが可能となる。 これは分離手術を行う際に好んで用いられる方法で、本来は脊椎を不安定にするものです。 部位や骨質に応じて上下にインスツルメンテーションを行うことで、優れた手術結果を得ることができます。 外科医の中には、両側のペディキュアトミーで脊椎を完全に切除し、ポリメチルメタクリレート（PMMA）で前方を補強してメッキすることで手術の目標を最適化できると言う人もいる。 しかし、一部の研究では全体の合併症率が50%と高い。

  後方アプローチ

  後方アプローチの利点は、（1）脊髄を早期に確認できる、（2）疾患背側要素に対応できる、（3）後方部に硬い構築物や長い構築物を使用できる、（4）矢状面の不均衡や微小不安定による痛みに対応できる、である。

  肋骨横切除術と外側腔外アプローチ

  これらは脊髄操作を最小限に抑えながら、椎体背側へのアクセスを得ることができる後外側アプローチである。

  低侵襲内視鏡手術

  最近では、内視鏡補助下脊髄減圧術、経皮的椎体形成術および/または経皮的軟骨形成術（セメント補強の変形）、低侵襲画像誘導腫瘍切除および脊髄再建、および経皮的アプローチによる台輪ネジ設置などの低侵襲的なアプローチを用いることが推奨されるようになった。 これらの技術は、脊椎転移性疾患の外科的管理に革命をもたらした。 ほとんどの手術患者が放射線治療に移行することを考慮すると、より小さな切開と筋肉分割の技術により、経皮的安定化術後の回復が早くなります。

  Kyphoplasty Kyphoplasty は最小侵襲手術で、脊椎転移の治療において極めて重要な役割を果たすと思われます。 一度の手術で、術者はペディクルによって椎体にアクセスし、妥当な量の腫瘍を採取または除去することができます。 PMMAを患部の骨に注入することで、患部の骨を安定化させたり、修復したりすることができます。 この方法は、健康状態が悪く、他の開腹手術に適さない患者にも使用することができる。 後外側安定化手術の併用療法として、骨盤形成術が使用されています。 また、癌患者の病的圧迫骨折に対する独立した構造安定化療法としても使用されています。 特に後方緊張帯が優位な患者の病的骨折による急性痛の緩和に非常に有効であることが証明されています（84-90％）。

  Radical en-bloc spondylectomy and reconstruction

  これは外科的手法の中で最も積極的なアプローチである。 患部の椎体を一括切除し、インスツルメンテーションによって脊椎を前方および後方に安定させることを意図している。 頚椎では、椎骨動脈の骨格形成も含まれる。 典型的には、後方要素から椎体を切り離すことができるように、腫瘍の浸潤は台座に及ばないようにしなければならない。 ある国の統計調査では、院内死亡率は5.6%、合併症率は21.9%であったと報告されている。 残念ながら，この研究では，患者を保存的に治療した場合の合併症や患者およびその家族，介護者への社会経済的な影響について触れていない。 別の多国籍研究において、費用対効果の分析では、早期の外科的介入を支持した。