Spinal Instability Neoplastic Scale (SINS) Score

Klinischer Hintergrund

Die mechanische spinale Instabilität bei neoplastischer Erkrankung ist ein Zustand, in dem die Wirbelsäule durch Tumordestruktion ihre strukturelle Integrität verliert. Dies führt zu bewegungsabhängigen Schmerzen, progredienter Deformität und/oder neurologischen Ausfällen bei physiologischer Belastung. Die Beurteilung ist klinisch entscheidend: Patienten mit Instabilität können von einer operativen Stabilisierung profitieren, während Patienten ohne Instabilität mit Strahlentherapie oder systemischer Therapie behandelt werden können. Das Problem besteht darin, dass Instabilität schwer zu definieren ist und die Beurteilung traditionell höchst subjektiv war, mit großer Variation zwischen Untersuchern und Fachrichtungen. Der SINS wurde entwickelt, um eine standardisierte, evidenzbasierte Methode bereitzustellen, mit der sich Patienten identifizieren lassen, bei denen eine wirbelsäulenchirurgische Beurteilung eingeholt werden sollte.

Berechnung der Spinal Instability Neoplastic Scale

Der SINS ist die Summe aus sechs Domänen: Lokalisation, Schmerz, Charakter der Knochendestruktion, spinale Ausrichtung, Wirbelkörperkollaps und posterolaterale Beteiligung der spinalen Elemente. Der Score wird wie folgt berechnet:

$$\text{SINS} = S_{\text{Lokalisation}} + S_{\text{Schmerz}} + S_{\text{Knochendestruktion}} + S_{\text{Ausrichtung}} + S_{\text{Kollaps}} + S_{\text{posterolateral}}$$

Dabei trägt jede Domäne 0 bis 4 Punkte bei, und die Gesamtsumme reicht von 0 bis 18. Die Domänen und ihre Punktabstufungen sind:

Die Interpretation der Gesamtpunktzahl ergibt drei Kategorien: 0 bis 6 Punkte entsprechen einer stabilen Wirbelsäule, 7 bis 12 Punkte einer potenziell instabilen Wirbelsäule und 13 bis 18 Punkte einer instabilen Wirbelsäule.

Anders als die meisten klinischen Risikoscores wurde der SINS nicht aus einer prospektiven Kohorte mit statistischer Modellierung abgeleitet. Das Instrument wurde von der Spine Oncology Study Group durch eine systematische Literaturübersicht in Kombination mit einer modifizierten Delphi-Technik entwickelt, bei der 30 internationale wirbelsäulenonkologische Expertinnen und Experten einen Konsens darüber erzielten, welche Faktoren die neoplastische spinale Instabilität am besten vorhersagen und welches relative Gewicht jedem Faktor zukommen soll [1]. Die Punktevergabe beruht also auf Expertenkonsens und der Evidenz aus der vorhandenen Literatur, nicht auf einem abgeleiteten Regressionsmodell mit einer definierten Zielgröße in einer bestimmten Patientenpopulation. Dies ist bei der Beurteilung der Evidenzstärke des Instruments zu bedenken.

Interpretation in der Praxis

Die praktische Schwelle liegt bei 7 Punkten. Patienten mit einem SINS von 0 bis 6 gelten als stabil und benötigen wegen einer Instabilität keine wirbelsäulenchirurgische Beurteilung. Patienten mit einem SINS von 7 bis 12 gelten als potenziell instabil und sollten zur wirbelsäulenchirurgischen Beurteilung überwiesen werden. Bei Patienten mit einem SINS von 13 bis 18 liegt eine Instabilität vor, und eine wirbelsäulenchirurgische Beurteilung ist indiziert [1, 2].

Der SINS ist ein Instrument zur Identifikation mechanischer Instabilität und nicht dazu geeignet zu entscheiden, ob ein Patient operabel ist. Die chirurgische Entscheidung muss den neurologischen Status (z. B. epidurale Rückenmarkkompression), den onkologischen Subtyp, die systemische Krankheitslast, die erwartete Überlebenszeit und den Allgemeinzustand des Patienten berücksichtigen. Das NOMS-Paradigma (Neurologic, Oncologic, Mechanical, Systemic) ist ein Beispiel für ein Rahmenkonzept, in dem der SINS die mechanische Komponente darstellt und mit den übrigen Dimensionen integriert wird [3].

Validierung und Leistungsfähigkeit

Da der SINS nicht aus einem statistischen Modell abgeleitet wurde, gibt es keine klassische Herleitungskohorte, anhand derer sich validieren ließe. Stattdessen wurde das Instrument hinsichtlich der Inter- und Intraobserver-Reliabilität sowie der Korrelation mit klinischen Ergebnissen evaluiert.

Eine systematische Übersichtsarbeit mit Metaanalyse von sieben Studien fand eine nahezu perfekte Intraobserver-Reliabilität (κ = 0,815) und eine substanzielle Interobserver-Reliabilität (κ = 0,673) für die Gesamtpunktzahl. Die Reliabilität war bei Wirbelsäulenchirurgen signifikant besser als bei anderen Untersuchern (P < 0,0001) [2].

In einer multizentrischen Studie beurteilten 33 Radioonkologen an zehn internationalen Zentren 30 Fälle metastatischer Wirbelsäulenerkrankung. Für die binäre Einteilung (stabil gegenüber aktueller oder möglicher Instabilität) wurde eine substanzielle Interobserver-Reliabilität (κ = 0,76) und eine ausgezeichnete Intraobserver-Reliabilität (κ = 0,80) erreicht. Die Validität gegenüber einem chirurgischen Konsensstandard war ausgezeichnet (κ = 0,85). Kein Fall, den die Chirurgen als instabil beurteilten, wurde von den Onkologen als stabil klassifiziert, sodass die Sensitivität zur Identifikation von Patienten, die einer chirurgischen Beurteilung bedürfen, hoch war [4].

Zur Fähigkeit, Wirbelkörperkompressionsfrakturen (vertebral compression fracture, VCF) nach Strahlentherapie vorherzusagen, wurde der SINS in einer Metaanalyse von sieben Studien mit insgesamt 1.269 Wirbelsäulensegmenten untersucht. Die AUC der summarischen ROC-Kurve betrug 0,776, was einer mäßigen diagnostischen Genauigkeit entspricht. Bei der Schwelle 7 betrug die gepoolte Sensitivität 0,790 und die gepoolte Spezifität 0,546 [5]. Die niedrige Spezifität bedeutet, dass ein erheblicher Anteil der Patienten mit SINS ≥7 keine VCF entwickelt und der Score somit eine Instabilität überdiagnostiziert, wenn er als alleinige Entscheidungshilfe für eine Operation verwendet wird.

Eine prospektive Kohortenstudie am Memorial Sloan Kettering mit 131 Patienten, die sich einer operativen Stabilisierung unterzogen, zeigte, dass ein steigender SINS mit stärkeren präoperativen Schmerzen (BPI durchschnittlicher Schmerz: rho = 0,20, P = 0,03; MDASI Schmerz: rho = 0,19, P = 0,03) und Funktionseinschränkung (MDASI Aktivität: rho = 0,24, P = 0,006) korrelierte. Die operative Stabilisierung verbesserte die patientenberichteten Ergebnisse signifikant bei Patienten mit einem SINS von 7 bis 12 und 13 bis 18, und die Verbesserung korrelierte mit steigendem SINS. Der Effekt blieb auch bei Kontrolle für den neurologischen Status bestehen, was dafür spricht, dass die Verbesserung auf der mechanischen Stabilisierung und nicht allein auf der Dekompression des Rückenmarks beruhte [3].

Einschränkungen

Der SINS wurde für die metastatische Wirbelsäulenerkrankung entwickelt und ist für primäre Wirbelsäulentumoren nicht gezielt validiert, auch wenn er gelegentlich in diesem Kontext verwendet wird. Bei primären Tumoren können biologisches Verhalten und Therapieansprechen erheblich von der metastatischen Erkrankung abweichen, und der prädiktive Wert des Scores ist in dieser Population nicht systematisch evaluiert.

Die radiologischen Domänen, insbesondere spinale Ausrichtung, Wirbelkörperkollaps und posterolaterale Beteiligung, weisen eine geringere Interobserver-Reliabilität auf als die klinischen Domänen (Schmerz und Lokalisation) [4]. Dies spiegelt die Subjektivität der radiologischen Beurteilung wider und bedeutet, dass zwei Beurteiler bei derselben Patientin oder demselben Patienten zu unterschiedlichen Punktzahlen kommen können, insbesondere in Grenzfällen. In der Metaanalyse zur Reliabilität war die Interobserver-Reliabilität niedriger, wenn der SINS mit drei Kategorien verwendet wurde (κ = 0,524), als mit der binären Einteilung (κ = 0,788) [5], was bedeutet, dass die feinere Einteilung in drei Kategorien in der Praxis weniger robust ist.

Der SINS sagt die mechanische Instabilität voraus, nicht das Überleben oder das neurologische Ergebnis. Er darf nicht als alleiniges Kriterium für eine chirurgische Entscheidung verwendet werden. Ein Patient mit hohem SINS, aber sehr begrenzter erwarteter Überlebenszeit kann mit palliativer Strahlentherapie besser versorgt sein, und ein Patient mit niedrigem SINS, aber progredienten neurologischen Ausfällen durch epidurale Kompression kann dennoch eine Operation benötigen. Der SINS adressiert ausschließlich die mechanische Dimension der Entscheidungsfindung.

Wird der SINS zur Vorhersage einer VCF nach Strahlentherapie herangezogen, ist die Spezifität niedrig (0,546) [5], was bedeutet, dass viele Patienten mit SINS ≥7 keine Fraktur entwickeln. Das Instrument sollte daher nicht verwendet werden, um Patienten allein anhand der Punktzahl für eine prophylaktische Operation auszuwählen.

Quellen

1. Fisher CG, DiPaola CP, Ryken TC, et al. A novel classification system for spinal instability in neoplastic disease: an evidence-based approach and expert consensus from the Spine Oncology Study Group. Spine (Phila Pa 1976). 2010. PMID: 20562730
2. Pennington Z, Ahmed AK, Cottrill E, et al. Intra- and interobserver reliability of the Spinal Instability Neoplastic Score system for instability in spine metastases: a systematic review and meta-analysis. Ann Transl Med. 2019. PMID: 31297383
3. Hussain I, Barzilai O, Reiner AS, et al. Patient-reported outcomes after surgical stabilization of spinal tumors: symptom-based validation of the Spinal Instability Neoplastic Score (SINS) and surgery. Spine J. 2018. PMID: 28713049
4. Fisher CG, Schouten R, Versteeg AL, et al. Reliability of the Spinal Instability Neoplastic Score (SINS) among radiation oncologists: an assessment of instability secondary to spinal metastases. Radiat Oncol. 2014. PMID: 24594004
5. Kim YR, Lee CH, Yang SH, et al. Accuracy and precision of the spinal instability neoplastic score (SINS) for predicting vertebral compression fractures after radiotherapy in spinal metastases: a meta-analysis. Sci Rep. 2021. PMID: 33692442