Mirels-Kriterien für die prophylaktische Osteosynthese

Klinischer Hintergrund

Die prophylaktische Fixation metastatischer Läsionen in den langen Röhrenknochen soll eine pathologische Fraktur verhindern, bevor sie eintritt. Die Entscheidung ist schwierig, weil Läsionen mit hohem Frakturrisiko von solchen unterschieden werden müssen, die konservativ mit Strahlentherapie oder Bisphosphonaten behandelt werden können. Eine eingetretene pathologische Fraktur bedeutet im Vergleich zu einer elektiven prophylaktischen Stabilisierung erhöhte Morbidität, längeren Krankenhausaufenthalt und schlechteres Überleben. Gleichzeitig ist eine operative Behandlung bei Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittener Krebserkrankung und begrenzter Prognose nicht risikofrei, und ein unnötiger Eingriff kann wertvolle Lebenszeit kosten.

Die Mirels-Kriterien wurden entwickelt, um subjektive Einschätzungen durch ein strukturiertes Punktesystem zu ersetzen. Das Instrument ist in erster Linie ein Screeningwerkzeug: Es soll Läsionen identifizieren, bei denen das Frakturrisiko hoch genug ist, um eine prophylaktische Fixation in Betracht zu ziehen, und damit auch jene Läsionen, bei denen eine konservative Behandlung vertretbar ist.

Berechnung der Mirels-Kriterien

Der Score ist die Summe von vier Domänen, die jeweils mit 1 bis 3 Punkten bewertet werden:

$$\text{Mirels} = L + S + R + D$$

wobei $L$ die Lokalisation der Läsion ist (obere Extremität = 1, untere Extremität = 2, peritrochantär = 3), $S$ der Schmerz (leicht = 1, mäßig = 2, funktionell/mechanisch = 3), $R$ der radiologische Läsionstyp (blastisch = 1, gemischt = 2, lytisch = 3) und $D$ die Größe im Verhältnis zur betroffenen Kortikalis ($<1/3$ = 1, $1/3$ bis $2/3$ = 2, $>2/3$ = 3). Der Gesamtbereich liegt bei 4 bis 12.

Die Entwicklungskohorte bestand aus 78 metastatischen Läsionen der langen Röhrenknochen bei 38 Patientinnen und Patienten, die ohne prophylaktische Fixation strahlentherapeutisch behandelt worden waren [1]. Die Studie war retrospektiv, der Endpunkt war eine Fraktur innerhalb von sechs Monaten. Von 78 Läsionen frakturierten 27; 51 frakturierten nicht. Der mittlere Score in der Frakturgruppe betrug 10, verglichen mit 7 in der Gruppe ohne Fraktur. Mirels fand, dass das Frakturrisiko oberhalb von 7 Punkten stufenweise anstieg, mit einem geschätzten Frakturrisiko von etwa 15 % bei 8 Punkten und 33 % bei 9 Punkten. In der Originalarbeit wurde vorgeschlagen, dass Läsionen mit 7 Punkten oder weniger ohne Frakturrisiko sicher bestrahlt werden können, während 8 Punkte oder mehr eine prophylaktische interne Fixation rechtfertigten [1]. In der klinischen Praxis hat sich die Schwelle später nach oben verschoben, und der allgemein akzeptierte Cutoff für die untere Extremität liegt bei ≥9, was auch die vom Rechner verwendete Schwelle ist. Ein Score von 8 gilt als Grenzfall.

Interpretation in der Praxis

Bei einem Score im Bereich 4-7 kann in der Regel konservativ behandelt werden, der Score sollte jedoch als Entscheidungshilfe und nicht als endgültiges Urteil verstanden werden. Bei einem Score von 8 gibt es Argumente für eine konservative wie für eine operative Strategie, und die Entscheidung sollte die erwartete Überlebenszeit, das Aktivitätsniveau, das biologische Verhalten des Primärtumors und die technische Operabilität berücksichtigen. Bei einem Score von ≥9 sollte eine prophylaktische Fixation erwogen werden, insbesondere bei peritrochantären Läsionen und anderen belasteten Segmenten der unteren Extremität, wo eine pathologische Fraktur schwerwiegendere Folgen hat.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Die Mirels-Kriterien wurden in mehreren unabhängigen Kohorten mit unterschiedlichen Ergebnissen validiert.

In einer prospektiven multizentrischen Studie an 78 Patientinnen und Patienten mit femoralen metastatischen Läsionen erreichte Mirels ≥9 eine Sensitivität von 66,7 % und eine Spezifität von 47,9 % für eine Fraktur innerhalb von 12 Monaten [2]. Der positive prädiktive Wert war niedrig (9,8 %), der negative prädiktive Wert betrug 94,4 %. Die ROC-Analyse zeigte, dass die CT-basierte strukturelle Steifigkeitsanalyse (CTRA) Mirels unabhängig vom gewählten Cutoff überlegen war, und in der multivariablen logistischen Regression war CTRA ein signifikant besserer Prädiktor (p < 0,001) [2].

In einer retrospektiven Kohorte von 163 Patientinnen und Patienten mit multiplem Myelom und Läsionen der langen Röhrenknochen schnitt Mirels schlechter ab: Die AUC betrug 0,67 (95 %-KI 0,51-0,81) bei einem Cutoff von ≥9, mit einer Sensitivität von 38 % und einer Spezifität von 87 % [3]. Bemerkenswert ist, dass die Entwicklungskohorte weniger als 15 % Myelomläsionen enthielt und Myelomläsionen ein anderes biologisches Verhalten aufweisen können als metastatische Läsionen von Karzinomen.

Für die obere Extremität wurde die Schwelle ≥9 infrage gestellt. In einer retrospektiven Studie an 46 Läsionen der oberen Extremität (überwiegend Humerus) hatte Mirels ≥9 eine Sensitivität von nur 14 % und eine Spezifität von 73 % [4]. Der mittlere Score in der Frakturgruppe (7,1) unterschied sich nicht von dem der Gruppe ohne Fraktur (7,2). Die Autoren schlugen vor, die Schwelle für die obere Extremität auf ≥7 zu senken, was eine Sensitivität von 63 % ergab, allerdings um den Preis einer Spezifität von 55 % [4]. Die Interrater-Reliabilität des Gesamtscores war mäßig (Fleiss-Kappa = 0,274 für die Interrater-, 0,580 für die Intrarater-Reliabilität), am schlechtesten war die Übereinstimmung beim radiologischen Läsionstyp (Kappa = 0,107 Interrater) [4].

Einschränkungen

Die Mirels-Kriterien haben mehrere wesentliche Einschränkungen:

Begrenzte Diskrimination. In externen Validierungen schwankte die Sensitivität bei einem Cutoff von ≥9 zwischen 14 % und 67 %, und die AUC lag um 0,67. Das bedeutet, dass ein erheblicher Anteil der Patientinnen und Patienten, die tatsächlich eine Fraktur erleiden, vom Score nicht erkannt wird, besonders an der oberen Extremität und beim Myelom [2, 3, 4].

Subjektivität bei der Beurteilung von Schmerz und Läsionstyp. Der Schmerzpunktwert beruht auf der klinischen Einschätzung des Schmerzschweregrades, die schwer zu standardisieren ist. Der radiologische Läsionstyp (blastisch, gemischt, lytisch) hat sich als zwischen verschiedenen Beurteilenden schlecht reproduzierbar erwiesen, insbesondere bei der Beurteilung auf Nativröntgenbildern [4].

Keine Berücksichtigung der funktionellen Belastung. Der Score berücksichtigt nicht, wie stark die Extremität belastet wird, was besonders an der oberen Extremität problematisch ist, wo die Belastung variabler und geringer ist als an der unteren Extremität [4].

Größe und Zusammensetzung der Entwicklungskohorte. Die Originalstudie umfasste 78 Läsionen und war retrospektiv. Die Kohorte war hinsichtlich der Primärtumoren heterogen, und der Anteil an Myelomen war gering. Dies schränkt die Übertragbarkeit auf bestimmte Patientengruppen ein.

Nicht anwendbar bei anderen Knochen als langen Röhrenknochen. Die Kriterien sind für lange Röhrenknochen validiert. Für Läsionen der Wirbelsäule, des Beckens oder kurzer Röhrenknochen fehlen Daten. Für die Wirbelsäule steht mit dem Spinal Instability Neoplastic Score (SINS) ein eigenes Instrument zur Verfügung.

Konkurrenz durch CT-basierte Methoden. CTRA hat sich bei Femurläsionen gegenüber Mirels als überlegen erwiesen [2], erfordert jedoch spezielle Software und eine CT mit Kalibrierungsphantom, was nicht allgemein verfügbar ist.

Quellen

1. Mirels H. Metastatic disease in long bones. A proposed scoring system for diagnosing impending pathologic fractures. Clin Orthop Relat Res. 1989;(249):256-264. PMID: 2684463
2. Damron TA, Nazarian A, Entezari V, et al. CT-based Structural Rigidity Analysis Is More Accurate Than Mirels Scoring for Fracture Prediction in Metastatic Femoral Lesions. Clin Orthop Relat Res. 2016;474(3):643-651. PMID: 26169800
3. Toci GR, Bressner JA, Morris CD, et al. Can a Novel Scoring System Improve on the Mirels Score in Predicting the Fracture Risk in Patients with Multiple Myeloma? Clin Orthop Relat Res. 2021;479(3):521-530. PMID: 32420721
4. Hoban KA, Downie S, Adamson DJA, et al. Mirels' score for upper limb metastatic lesions: do we need a different cutoff for recommending prophylactic fixation? JSES Int. 2022;6(4):675-681. PMID: 35813136