Fractionated and Single-Dose Radiotherapy for Heterotopic Bone Formation in Patients with Spinal Cord Injury A Phase-I/II Study

Background:

Heterotopic ossifications occur in about 20% of patients with spinal cord injury and may seriously compromise the rehabilitation process. Aim of the present study was to evaluate if radiotherapy administered early in the course of the disease prevents the manifestation of heterotopic ossification and if in patients whose bone formations have been resected recurrence can be avoided.

Patients and Methods: 52 patients (44 males, eight females, median age 33 years) and 75 joints were irradiated between December 1989 and March 2000. 49 patients (70 joints, 65 hips, three knees, one shoulder, one elbow) were evaluable). Median follow-up was 11 months. In 58 joints radiotherapy was performed as a primary treatment in the inflammatory phase of soft tissue swelling that precedes manifestation of heterotopic ossifications. Twelve joints were treated after resection of manifest heterotopic bone, two patients had primary and postoperative irradiation in different joints. The dose was 10 Gy in single fractions of 2–2.5 Gy in 34 joints and 7.5–20 Gy in six joints. From July 1996 on, 30 joints received single-dose irradiation with 8 Gy.

Results: 50/70 joints (71%) remained free from progression. This was the case for 47/65 (72%) hips, whereas in 18 hips (27%) the Brooker score increased for 1–2 grades and caused a moderate decrease of mobility in five joints. Out of the other five joints, two knees developed progression. No relevant side effects occurred.

Conclusion: The present results suggest that radiotherapy is an effective local treatment option for spinal cord injured patients with heterotopic ossifications.

Hintergrund:

Heterotope Ossifikationen treten bei bis zu 20% von Patienten mit verletzungsbedingter Querschnittslähmung auf und können die Rehabilitation erheblich erschweren. Ziel der vorliegenden Studie war zu evaluieren, ob durch eine primär im Anfangsstadium der Erkrankung eingesetzte Strahlentherapie die Manifestation heterotoper Ossifikationen verhindert oder durch eine postoperative Bestrahlung ein Rezidiv vermieden werden kann.

Patienten und Methode: Zwischen Dezember 1989 und März 2000 wurden 52 Patienten mit Querschnittslähmung (acht Frauen, 44 Männer, medianes Alter 33 Jahre) and 75 Gelenken bestrahlt; 49 Patienten und 70 Gelenke (65 Hüften, drei Knie, eine Schulter, ein Ellenbogen) waren auswertbar. Die mediane Nachbeobachtungszeit betrug 11 Monate. Bei 58 Gelenken erfolgte die Bestrahlung als primäre Therapie im Stadium der entzündlichen Weichteilschwellung, die der Manifestation heteroper Ossifikationen vorausgeht. Bei zwölf Gelenken wurde postoperativ nach Resektion manifester Ossifikationen bestrahlt. Die Dosis betrug bei 34 Gelenken 10 Gy (à 2–2.5 Gy), bei sechs Gelenken zwischen 7,5 und 20 Gy und seit Juli 1996 bei 30 Gelenken einmal 8 Gy. Die Therapie wurde auf der Basis von CT-Schnitten geplant und erfolgte am Linearbeschleuniger meist über opponierende Felder mit 6–8-MV-Photonen.

Resultate: 50/70 Gelenke (71%) zeigten im weiteren Verlauf keine Progression, dies galt für 47/65 Hüftgelenke (72%), bei 18 Hüften (27%) nahm der Brooker-Score um ein bis zwei Grade zu. Bei den sonstigen füf Gelenken zeigte sich bei zwei Knien eine Progression. Relevante Nebenwirkungen traten nicht auf.

Schlussfolgerung: Die Strahlentherapie scheint eine effektive Maßnahme zur primären Behandlung und eine wirksame Rezidivprophylaxe nach Resektion von heterotopen Ossifikationen bei Querschnittsgelähmten zu sein.