《Technical Innovations & Patient Support in Radiation Oncology》：Pain severity and setup error in palliative radiotherapy for spinal metastases: A secondary analysis of a prospective cohort
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背景：放疗是疼痛性骨转移的标准治疗方法，约60%的患者可获得疼痛缓解。对于脊柱转移瘤，准确的患者体位固定至关重要：摆位误差可能导致靶区剂量不足或邻近结构（如脊髓、食管和肠道）受到照射。摆位准确性已在根治性放疗中通过锥形束CT（CBCT）以及脊柱立体定向体部放疗
背景：放疗是疼痛性骨转移的标准治疗方法，约60%的患者可获得疼痛缓解。对于脊柱转移瘤，准确的患者体位固定至关重要：摆位误差可能导致靶区剂量不足或邻近结构（如脊髓、食管和肠道）受到照射。摆位准确性已在根治性放疗中通过锥形束CT（CBCT）以及脊柱立体定向体部放疗（SBRT）中采用固定装置限制位置不确定性的情况下得到表征。然而，针对姑息性放疗背景下的数据仍然有限。多项研究报告了姑息性脊柱放疗的摆位误差并提出了计划边界，但大多数研究未在治疗时对患者临床状况进行系统评估。接受脊柱转移瘤姑息性放疗的患者常伴有高疼痛评分、活动受限和体能状态差，这些因素可能损害维持稳定治疗体位的能力，潜在地导致更大的摆位误差。尽管该问题具有临床相关性，但疼痛严重程度与摆位误差之间的关系尚未被系统评价。若疼痛严重程度与更大的摆位误差相关，则基于疼痛评分调整边界可能在临床上合理；反之，若摆位误差与疼痛严重程度无关，则可无论疼痛评分如何均应用统一边界策略。此外，按脊柱节段和固定方法分层的摆位误差数据可提供实用的边界估计值，不仅适用于图像引导环境，也适用于无治疗前影像、依据皮肤标记对齐治疗野的机构。本研究的主要目的是评估基线疼痛严重程度[采用数字评定量表（NRS）评估]与脊柱转移瘤姑息性三维适形放疗中摆位误差之间的关联。次要目的是考察摆位误差与预设临床及治疗相关因素（即年龄、体质指数、治疗脊柱节段及相应固定方法、阿片类药物使用）之间的关联，并按脊柱节段和固定方法分层估计临床相关的摆位边界。方法：本研究是一项前瞻性观察队列（UMIN000044984）的二次分析，该队列纳入2021年8月至2023年9月期间在本机构接受疼痛性肿瘤姑息性放疗的患者。疼痛强度采用NRS前瞻性评估，该量表为11点患者自评量表，患者从0（无痛）到10（可想象的最剧烈疼痛）评分。评分在基线（放疗开始前）及放疗后2（±1）、4（±1）、12（±4）、24（±4）、36（±4）和52（±4）周记录。本分析仅使用首次治疗分次前记录的基线评分。本分析限于父队列中接受脊柱放疗的患者亚组。共275例患者（389个治疗部位）符合该标准。分析单位为治疗部位；在多个脊柱部位接受治疗的患者贡献多个部位。其中7个部位因基线NRS评分缺失被排除，剩余382个部位。另有6个部位因未获取治疗前CBCT被排除，最终分析队列为270例患者的376个部位。研究经机构审查委员会批准（批准号：2026–0-102）。由于研究为回顾性使用前瞻性收集的数据，个体书面知情同意被豁免；患者通过选择退出披露方式被告知。从前瞻性数据库中提取的临床变量包括年龄、体质指数（BMI）、首次治疗分次前记录的基线NRS评分和治疗脊柱节段。脊柱节段分为颈椎（C1–C7）或胸腰/骶椎（TLS；Th1–S5）。所有患者均按机构姑息性脊柱放疗方案接受三维适形放疗。处方方案为20 Gy/5次（151个部位，40.2%）、8 Gy/1次（115个部位，30.6%）、24 Gy/6次（61个部位，16.2%）、30 Gy/10次（38个部位，10.1%）及其他方案（11个部位，2.9%）。CT模拟时在皮肤上绘制参考标记。每次治疗时患者仰卧于平板床，使用室内激光对准这些标记；未使用表面引导定位。颈椎病变采用定制热塑性外壳面罩固定。胸椎、腰椎和骶椎病变不使用专用固定装置，使用塑料头枕、双臂置于躯干两侧，患者要求时膝下垫软垫。未使用真空垫、体架或腹部加压。使用首次治疗分次前获取的CBCT进行图像引导。CBCT图像与计划CT通过骨性解剖匹配进行配准，以确定平移摆位校正。摆位误差定义为计划治疗位置与治疗前CBCT验证位置之间的平移位移，即任何床校正应用前的残余患者定位误差。由于CBCT仅在首次分次获取，本分析捕获的是首次摆位系统误差；无法评估随机分次间误差。平移误差记录在头脚（SI）、左右（LR）和前后（AP）方向。三维矢量摆位误差计算为：矢量误差=√(SI2+LR2+AP2)。方向性摆位误差以均值和标准差（SD）总结。定位不确定性表示为|均值|+2SD和|均值|+3SD。边界分别针对颈椎和TLS治疗进行估计。对每个脊柱组，通过取SI、LR、AP轴中|均值|+2SD的最大方向值并向上取整至最接近的0.5 cm，提出单一各向同性边界。|均值|+3SD值作为更保守的界限同时报告。这些值仅描述患者定位的摆位不确定性成分。NRS评分分为轻度（0–4）、中度（5–6）或重度（7–10）。三组间摆位误差差异采用Kruskal–Wallis检验评估；若显著，两两比较采用Mann–Whitney U检验并行Bonferroni校正。NRS评分与摆位误差之间的连续关联采用Spearman秩相关评估。对于次要目的，脊柱节段（及相应固定方法）、BMI和年龄采用Mann–Whitney U检验比较，连续关联采用Spearman秩相关评估。在父队列中，阿片类药物使用与较低的疼痛缓解率独立相关。因此，作为探索性分析，评估了阿片类药物使用与三维矢量摆位误差之间的关联。阿片类药物使用定义为首次治疗分次前使用任何阿片类镇痛药，在父队列数据库中记录为二分类变量。使用与未使用阿片类药物的部位采用Mann–Whitney U检验比较，随后在以三维矢量摆位误差为因变量、阿片类药物使用、基线NRS评分（连续）和脊柱节段为协变量的多变量线性回归模型中重新检验该关联。双侧P<0.05认为显著。所有分析使用R 3.6.1版进行。结果：最终分析队列包括2021年8月至2023年9月期间治疗的270例患者的376个治疗部位。患者水平（n=270），中位年龄64.5岁（IQR，55–74；范围，23–88），159例（58.9%）为男性，中位BMI为21.4 kg/m2（IQR，19.1–23.7）。部位水平（n=376），226个部位（60.1%）在男性患者中治疗。中位基线NRS评分为6（IQR，3–8）；按疼痛严重程度分类，132个部位（35.1%）为轻度（NRS 0–4），83个（22.1%）为中度（NRS 5–6），161个（42.8%）为重度（NRS 7–10）。关于治疗脊柱节段，66个部位（17.6%）涉及颈椎并采用热塑性外壳面罩固定。其余310个部位（82.4%）涉及胸椎（n=177；47.1%）、腰椎（n=91；24.2%）或骶椎（n=42；11.2%），未使用专用固定装置。总体中位三维矢量摆位误差为0.52 cm（IQR，0.36–0.75 cm；均值±SD，0.63±0.46 cm）。各轴平均方向误差接近零（SI：+0.05±0.42 cm；LR：?0.04±0.52 cm；AP：?0.02±0.40 cm），表明队列水平无系统性方向偏倚。三个NRS组间摆位误差无统计学显著差异（Kruskal–Wallis检验：P=0.134）。中位摆位误差为轻度疼痛0.48 cm（IQR，0.34–0.67）、中度疼痛0.54 cm（IQR，0.37–0.85）、重度疼痛0.57 cm（IQR，0.37–0.77）。Bonferroni校正后所有两两比较均无显著差异（轻度vs中度：P=0.782；轻度vs重度：P=0.535；中度vs重度：P=1.000）。Spearman秩相关同样显示全NRS范围内无显著关联（r=0.088，P=0.089）。单变量分析显示，脊柱节段与三维矢量摆位误差显著相关（P=0.0037），颈椎病变采用热塑性面罩固定者中位摆位误差（0.41 cm；IQR，0.30–0.65）低于未使用固定装置的TLS病变（0.54 cm；IQR，0.37–0.76）。相反，BMI（P=0.277；Spearman r=?0.073）和年龄（P=0.903；Spearman r=0.005）均与三维矢量摆位误差无显著关联。探索性分析显示，阿片类药物使用在未调整分析中与较大摆位误差相关，但调整基线疼痛严重程度和脊柱节段后关联不再具有统计学显著性。方向性摆位误差分布显示，两组各方向平均误差均较小且接近零。TLS病变LR方向变异性最大（SD=0.55 cm），其他方向-组别组合为0.33–0.43 cm。基于|均值|+2SD标准，颈椎治疗（带面罩）各方向估计边界为0.74–0.81 cm，TLS治疗（无面罩）为0.83–1.13 cm，LR方向边界需求最大。应用|均值|+3SD标准，相应值颈椎为1.07–1.19 cm，TLS为1.23–1.68 cm。讨论：本前瞻性队列（UMIN000044984）的二次分析评估了脊柱转移瘤姑息性放疗患者基于CBCT的摆位误差。基线疼痛严重程度与摆位误差无显著关联。脊柱节段（在本队列中决定了固定方法）是与摆位误差相关性最强的因素。估计摆位边界颈椎约为1.0 cm，TLS约为1.5 cm。NRS评分与摆位误差之间缺乏显著关联（三个疼痛组Kruskal–Wallis P=0.134；连续NRS范围Spearman r=0.088），表明疼痛严重程度与摆位误差无关。若干因素可解释该发现。首先，治疗前及治疗期间的镇痛管理可能充分控制了定位期间疼痛相关运动。在本队列中，探索性分析提示阿片类药物使用与摆位误差之间的关联在调整基线疼痛严重程度和脊柱节段后减弱。这些发现应谨慎解释，因分析为探索性。未纳入分析的混杂因素包括镇痛类型、剂量及相对于摆位的时间、体能状态和病理性骨折的存在。其次，当代设备下初始定位与CBCT采集之间的间隔较短，可能限制疼痛相关位置漂移。这些发现提示，仅严重疼痛本身不应被假定会损害现代图像引导技术下姑息性脊柱放疗患者的摆位准确性。脊柱节段是与摆位误差相关性最强的因素。由于固定完全由治疗节段决定——每个颈椎部位均使用热塑性面罩固定，无TLS部位接受专用装置——两个变量完全共线，其效应在本数据集中无法分离。因此观察到的差异可能反映固定装置、解剖区域本身或两者兼有。TLS组较大的变异性（LR方向最明显，颈椎SD 0.33 cm vs TLS SD 0.55 cm）与身体固定改善脊柱治疗位置稳定性的报告一致。这些发现提示TLS治疗需要专用固定装置以达到与颈椎热塑性面罩相当的摆位准确性。年龄和BMI均与摆位误差无关，这与接受姑息性放疗转诊患者的症状负担和体能状态并非简单取决于年龄的报告一致。应用该标准，颈椎治疗最宽轴为AP（|均值|+2SD=0.81 cm），给出各向同性边界1.0 cm；TLS治疗最宽轴为LR（|均值|+2SD=1.13 cm），给出1.5 cm。颈椎治疗估计边界（1.0 cm）与既往报告一致。此外，本观察到的摆位误差幅度（平均三维矢量0.63 cm）与胸椎转移患者基于皮肤标记定位的报告相似（平均绝对三维矢量平移误差6.1 mm）。最大边界见于TLS治疗的LR方向（|均值|+2SD=1.13 cm）。边界估计基于|均值|+2SD和|均值|+3SD标准，因仅可获得首次分次CBCT数据；van Herk公式需要从每例患者多次分次中分离系统误差和随机误差，在本数据集中不可行。这些值描述的是未应用图像引导校正的初始摆位。它们最直接适用于单次姑息性放疗（8 Gy/1次）和疗程首次分次，包括无治疗前影像、依据皮肤标记对齐治疗野的环境。对于每日图像引导的多分次疗程，系统成分可在首次分次后校正，较小边界即可足够。CTV-to-PTV边界应综合考虑这些摆位不确定性以及勾画和分次内不确定性。局限性包括：队列限于可获得治疗前CBCT和基线NRS评分者；症状最严重无法维持治疗体位或治疗被修改的患者可能未被代表，此类病例的摆位误差可能被低估。CBCT仅在首次分次前获取，因此无法评估随机分次间误差或分次内运动，分次结束时患者位置未知。脊柱节段与固定在本队列中完全共线，因为固定仅根据治疗节段分配（所有颈椎部位使用热塑性面罩，任何TLS部位无专用装置）。无部位以不一致组合治疗，故装置和解剖区域的独立贡献无法分离。每例患者多个部位作为独立观察分析；未调整患者内相关性，可能适度夸大统计精度。最后，本分析为回顾性，尽管基于前瞻性收集的数据。作为观察性二次分析，本研究可识别关联但不能建立因果关系。优势包括NRS的系统性前瞻性评估和针对该临床问题相对较大的样本量。结论：在这项接受脊柱转移瘤姑息性放疗患者前瞻性队列的二次分析中，基线疼痛严重程度与基于CBCT的摆位误差无关。摆位误差在颈椎热塑性面罩治疗与无专用固定的胸腰/骶椎治疗之间差异最明显；然而，脊柱节段和固定的独立效应无法分离。约1.0 cm和1.5 cm的边界分别为颈椎和胸腰/骶椎治疗首次摆位定位不确定性提供了初步估计。虽然并非经验证的CTV-to-PTV边界，这些值可作为无图像引导初始摆位的实用计划参考。
研究人员开展了一项前瞻性观察队列（UMIN000044984）的二次分析，纳入2021年8月至2023年9月期间在本机构接受脊柱转移瘤姑息性三维适形放疗的270例患者共376个治疗部位。研究背景方面，放疗是疼痛性骨转移的标准治疗，约60%患者可获得疼痛缓解，但脊柱转移瘤精确摆位至关重要，摆位误差可导致靶区剂量不足或邻近脊髓、食管、肠道等结构受照。既往摆位准确性研究多集中于根治性放疗和脊柱立体定向体部放疗（SBRT），姑息性放疗背景下数据有限，且多数研究未系统评估治疗时患者临床状况。接受姑息性脊柱放疗的患者常伴高疼痛评分、活动受限和体能状态差，这些因素可能损害稳定体位维持能力，潜在地导致更大摆位误差，但疼痛严重程度与摆位误差的关系尚未被系统评价。若二者相关，基于疼痛评分调整边界具有临床合理性；若无关，则可应用统一边界策略。此外，按脊柱节段和固定方法分层的摆位误差数据可提供实用边界估计值，适用于图像引导及无治疗前影像、依据皮肤标记对齐的环境。研究目的为评估基线疼痛严重程度[数字评定量表（NRS）]与摆位误差的关联，考察摆位误差与年龄、体质指数（BMI）、治疗脊柱节段及固定方法、阿片类药物使用的关联，并按节段和固定方法估计摆位边界。主要关键技术方法包括：前瞻性队列中采用NRS在首次治疗分次前评估基线疼痛；通过治疗前锥形束CT（CBCT）与计划CT骨性解剖匹配确定平移摆位误差，计算三维矢量误差[√(SI2+LR2+AP2)]，其中SI为头脚方向、LR为左右方向、AP为前后方向；按|均值|+2SD和|均值|+3SD标准估计各向同性边界并向上取整至0.5 cm；采用Kruskal–Wallis检验、Mann–Whitney U检验（Bonferroni校正）、Spearman秩相关及多变量线性回归进行统计分析。样本队列来源为本机构2021年8月至2023年9月前瞻性观察队列（UMIN000044984），最终纳入270例患者376个部位。研究结果显示：基线特征方面，患者中位年龄64.5岁，58.9%为男性，中位BMI 21.4 kg/m2；部位水平中位基线NRS评分6分，轻度疼痛（NRS 0–4）132个部位（35.1%）、中度（5–6）83个（22.1%）、重度（7–10）161个（42.8%）；颈椎66个部位（17.6%）采用热塑性面罩固定，胸腰/骶椎（TLS）310个部位（82.4%）无专用固定。疼痛严重程度与摆位误差的关联：三个NRS组间摆位误差无显著差异（Kruskal–Wallis P=0.134），两两比较均无显著差异，Spearman秩相关显示全NRS范围无显著关联（r=0.088，P=0.089），表明基线疼痛严重程度与摆位误差无关。摆位误差相关因素的单变量分析：脊柱节段与三维矢量摆位误差显著相关（P=0.0037），颈椎带面罩者中位误差0.41 cm低于TLS无固定者的0.54 cm；BMI（P=0.277）和年龄（P=0.903）均无显著关联；探索性分析中阿片类药物使用在未调整时与较大误差相关，但调整基线疼痛和脊柱节段后不再显著。方向性误差与边界估计：总体中位三维矢量误差0.52 cm（均值±SD 0.63±0.46 cm），各轴平均误差接近零；TLS组LR方向变异性最大（SD 0.55 cm）；基于|均值|+2SD，颈椎各方向边界0.74–0.81 cm，TLS为0.83–1.13 cm，LR方向需求最大；基于|均值|+3SD，颈椎1.07–1.19 cm，TLS 1.23–1.68 cm。讨论部分总结：本研究提示基线疼痛严重程度与基于CBCT的摆位误差无关，可能因镇痛管理充分控制疼痛相关运动、现代设备下定位与CBCT采集间隔较短限制位置漂移；脊柱节段（决定固定方法）是与摆位误差相关性最强的因素，但二者完全共线无法分离独立效应，TLS组较大变异性提示专用固定装置有助于提高摆位稳定性；年龄和BMI与摆位误差无关。估计边界颈椎约1.0 cm、TLS约1.5 cm，与既往报告一致，最直接适用于单次姑息性放疗和疗程首次分次及无治疗前影像的皮肤标记定位环境，多分次每日图像引导疗程中系统成分可在首次分次后校正而需较小边界。局限性包括仅纳入有CBCT和基线NRS者可能低估最严重症状患者误差、仅首次分次CBCT无法评估随机分次间误差和分次内运动、脊柱节段与固定完全共线、多部位作为独立观察未调整患者内相关性、回顾性分析不能建立因果关系；优势为NRS系统性前瞻性评估和相对较大样本量。研究结论翻译：在这项接受脊柱转移瘤姑息性放疗患者前瞻性队列的二次分析中，基线疼痛严重程度与基于CBCT的摆位误差无关。摆位误差在颈椎热塑性面罩治疗与无专用固定的胸腰/骶椎治疗之间差异最明显；然而，脊柱节段和固定的独立效应无法分离。约1.0 cm和1.5 cm的边界分别为颈椎和胸腰/骶椎治疗首次摆位定位不确定性提供了初步估计。虽然并非经验证的CTV-to-PTV边界，这些值可作为无图像引导初始摆位的实用计划参考。
