Gerhard A. Horstmann

Stereotactic radiosurgery of large uveal melanomas with the gamma-knife.

OBJECTIVE To present our experience with the Gamma-knife in treating large uveal melanomas with stereotactic radiosurgery. DESIGN Prospective, noncomparative, interventional case series. PARTICIPANTS Fifty-eight patients with unilateral uveal melanomas were treated from 1996 through 1999 with stereotactic radiosurgery using the Gamma-knife. From these we report the results of 35 patients who had a follow-up of more than 1 year after irradiation. INTERVENTION Stereotactic radiosurgery with the Gamma-knife. MAIN OUTCOME MEASURES Tumor control, maximum apical tumor height, eye retention rate, and visual acuity. RESULTS In 34 eyes (97%), local tumor control was achieved. The maximum apical tumor height decreased from a median of 9.1 mm (95% confidence interval [CI], 3.2-13.9 mm) before treatment to 6.2 mm (95% CI, 2.1-11.9 mm) at 1 year after treatment (P<0.001, paired t test). The tumor volume decreased from a median of 0.8 cm(3) before treatment to 0.5 cm(3) 1 year after treatment (P<0.001, paired t test). Two eyes required enucleation (one radiation failure, one secondary glaucoma). The median visual acuity decreased from 20/60 (95% CI, hand movement [HM] to 20/20) before treatment to 20/200 (95% CI, HM to 20/30) at 1 year after treatment (P = 0.001, paired t test). CONCLUSIONS Stereotactic radiosurgery using the Gamma-knife is an alternative to enucleation in treating large uveal melanomas. The visual function may be preserved in selected cases.

Stereotaktische Konvergenzbestrahlung großer uvealer Melanome mit dem Gamma-Knife

ZusammenfassungHintergrund. Wir berichten über unsere 3-Jahres-Ergebnisse mit der stereotaktischen Konvergenzbestrahlung (Gamma-Knife) bei großen und ungünstig gelegenen uvealen Melanomen. Patienten und Methode. Seit 1997 wurden 100 Patienten (51 männlich, 49 weiblich) nach einem standardisierten Protokoll behandelt (ambulante Einzeitbestrahlung, Maximaldosis 50 Gy,Tumorranddosis mindestens 25 Gy, ausschließlich Retrobulbäranästhesie zur Bulbusfixation).Bei keinem Patienten war auf Grund der Lokalisation und/oder der Tumorgröße eine Brachytherapie mit Ru-106-Applikator möglich.Am hinteren Pol waren 61 Tumoren (61%) lokalisiert,21 Tumoren (21%) lagen ausschließlich chorioidal in der mittleren Peripherie, und 18 Tumoren (18%) lagen anterior und bezogen den Ziliarkörper mit ein. Alle Patienten wurden regelmäßig ophthalmologisch und neuroradiologisch nachuntersucht. Für 73 Patienten lagen 1-, für 33 Patienten 2- und für 17 Patienten 3-Jahres-Nachbeobachtungsdaten vor. Ergebnisse. Zwei der 100 Patienten erlitten ein Tumorrezidiv.Vor der Bestrahlung (100 Patienten) betrug die maximale apikale Tumorhöhe (MAH) median 7,8 mm (95% KI 2,9–12,5 mm).Nach 1 Jahr (73 Patienten) betrug die MAH median 5,7 mm (95% KI 2,4–10,2 mm),nach 2 Jahren (33 Patienten) median 4,3 mm (95% KI 2,2–8,8 mm) und nach 3 Jahren (15 Patienten) median 4,6mm (95% KI 2,4–8,5 mm).Alle Differenzen zur MAH der jeweiligen Patienten vor Bestrahlung waren statistisch signifikant (zweiseitiger gepaarter t-Test). Innerhalb des 1. Jahres nach Bestrahlung mussten 7 Patienten wegen eines schmerzhaften Sekundärglaukoms enukleiert werden.Innerhalb des 2. Jahres nach Bestrahlung mussten 2 Patienten (1 Tumorrezidiv,1 Sekundärglaukom) und innerhalb des 3. Jahres ein weiterer Patient (Tumorrezidiv) enukleiert werden. Schlussfolgerung. Unsere 3-Jahres-Ergebnisse zeigen, dass die stereotaktische Konvergenzbestrahlung mit dem Gamma-Knife bei 98% der Patienten mit großen und ungünstig gelegenen uvealen Melanomen in der Lage ist, eine lokale Tumorkontrolle zu induzieren. Das Risiko für eine Sekundärenukleation ist im 1. Jahr nach Bestrahlung am höchsten, aber insgesamt bei diesen großen Tumoren mit 10% als niedrig anzusehen. Die sehr gute lokale Tumorkontrollrate veranlasste uns, bei den nachfolgend behandelten Patienten die Maximaldosis auf 40 Gy(Tumorranddosis mindestens 20 Gy) zu reduzieren.AbstractBackground. We report the results over 3 years with stereotactic radiosurgery using the Gamma Knife for large and unsuitably located uveal melanomas. Patients and methods. A total of 100 patients (51 male, 49 female) have been treated since 1997 following a standardised treatment protocol (outpatient single-shottreatment, maximum dose 50 Gy,tumour margin dose min.25 Gy, retrobulbar anaesthesia alone for globe fixation).The localisation and/or dimension of the tumours did not allow radiation brachytherapy with Ru106 plaques.Of the tumours 18 were located in the ciliary body, 61 were located at the posterior pole, and 21 were located in the mid-periphery. All patients were followed and tested ophthalmologically and neuroradiologically at regular intervals. The 1-year follow-up data were available for 73 patients, 2-year follow-up data for 33 patients and 3-year follow-up-data for 17 patients. Results. Before therapy the maximum apical tumour height (MAH) was median 7.8 mm (95% CI 2.9–12.5 mm): 1 year after treatment (73 patients) the MAH was median 5.7 mm (95% KI 2.4–10.2 mm),2 years after treatment (33 patients) the MAH was median 4.3 mm (95% KI 2.2–8.8 mm),and 3 years after treatment (17 patients) the MAH was median 4.6 mm (95% KI 2.4–8.5 mm).All differences to the MAH of the corresponding patients before treatment were statistically significant (paired t-test). Within the first year after treatment seven patients were enucleated due to a painful secondary glaucoma,within the second year after radiation two patients (one tumour recurrence, and one secondary glaucoma) and within the third year one more patient (tumour recurrence) was enucleated. Conclusions. Our 3-year results demonstrate that radiosurgery using the Gamma Knife is beneficial in achieving a local tumour control in 98% of eyes with large and unsuitably located uveal melanomas. The risk for a secondary enucleation is highest in the first year after treatment with a favourable overall rate of 10%. Due to the excellent local tumour control rate we decreased the maximum dose to 40 Gy (min.tumour margin dose 20 Gy) in the subsequently treated patients.

Die stereotaktische Präzisionsbestrahlung großer uvealer Melanome mit dem Gamma-Knife

ZusammenfassungHintergrund. Wir berichten über unsere klinischen Erfahrungen mit der stereotaktischen Präzisionsbestrahlung (Gamma-Knife) bei großen uvealen Melanomen, die für die Brachytherapie (Ru106) ungeeignet sind. Patienten und Methode. 35 Patienten (16 männlich, 19 weiblich; Alter: Median 59 Jahre (95% Konfidenzintervall (KI): 31–84 Jahre; 18 rechtes Auge, 17 linkes Auge) wurden bisher behandelt. 7 Tumoren (20%) lagen juxtapapillär, 16 Tumoren (46%) lagen ausschließlich chorioidal in der mittleren Peripherie und 12 Tumoren (34%) bezogen den Ziliarkörper mit ein. Auf Grund der Lokalisation und/oder der Tumorgröße war bei keinem der Patienten eine Brachytherapie mit Ru106-Applikator möglich. Bei allen Patienten wurden regelmäßige klinische, echographische und neuroradiologische Nachuntersuchungen durchgeführt. Ergebnisse. Die Nachbeobachtungszeit seit Behandlung mit dem Gamma-Knife betrug median 12 Monate (95% KI: 4–20 Monate). Eine lokale Tumorkontrolle, die als kontinuierliche Tumorregression oder als Stopp der Tumorprogression definiert war, konnte bisher bei 34 der 35 Patienten (97%) erreicht werden. Das Auge eines Patienten wurde wegen eines Tumorrezidives enukleiert. Die maximale apikale Tumorhöhe gemäß standardisiertem A-Bild betrug vor der Bestrahlung median 9,1 mm (95% KI: 3,2–13,9 mm) und nach der Bestrahlung median 6,4 mm (95% KI: 2,1 bis 11,9 mm). Der Unterschied war statistisch hochsignifikant (p<0,001, einseitiger gepaarter student-t-Test). Schlussfolgerungen. Unsere ersten klinischen Ergebnisse an 35 Patienten lassen den Schluss zu, dass die stereotaktische Präzisionsbestrahlung mit dem Gamma-Knife bei Patienten mit großen uvealen Melanomen, die für eine Brachytherapie (Ru106) ungeeignet sind, in hohem Prozentsatz in der Lage ist, die Tumoren bulbuserhaltend zu therapieren.AbstractBackground. We report our experience with stereotactic radiosurgery using the Gamma-knife in large uveal melanoma unsuitable for brachytherapy (Ru106). Patients and Methods. We treated 35 patients (16 male, 19 female; age: median 59 years (95% Confidence interval (CI): 31–84 years; 18 right eyes, 17 left eyes ). 7 tumors were located juxtapapillary, 16 tumors were located in the mid-periphery and 12 tumors were located in the ciliary body, The localization and/or the dimension of the tumors did not allow for radiation brachytherapy (Ru106). All patients underwent regular clinical, echographical and neuroradiological follow-up examinations. Results. The follow-up time was median 12 months (95% CI: 4–20 months). A local tumor control defined as either continuous tumor regression or stopping of tumor progression was achieved in 34 (97%) of the 35 treated patients within the observation period. The eye of one patient was enucleated due to tumor regrowth. Maximum apical tumor height according to standardized A-scan before treatment was median 9,1 mm (95% CI: 3,2–13,9 mm) and after treatment median 6,4 mm (95% CI: 2,1 bis 11,9 mm). The difference was statistically highly significant (p<0.001, one-tailed paired t-test). Conclusions. Our results in 35 patients indicate that radiosurgery using the Gamma-knife is beneficial in retaining the eyes of patients with large uveal melanomas that are not suitable for brachytherapy (Ru106).

Ranging accuracy test of the sonic microstereometric system

We have recently introduced a new type of ultrasonic-based, three-dimensional ranging system for the localization of small handheld surgical tools to be used during operation in open stereotactic brain surgery. This targeting system has now been extensively laboratory tested during thousands of measuring cycles with a CNC-based measuring table. The typical accuracy found in a single direction was 0.4 mm and better. The accuracy vector in space was 0.897 mm (n = 2312). The test-retest accuracy was typically 0.4 mm. With the given accuracy, the system is suitable for all ranging tasks in open stereotactically guided microsurgery.

3-Jahres-Ergebnisse der stereotaktischen Konvergenzbestrahlung groβer uvealer Melanome mit dem Gamma-Knife

ZusammenfassungFür die Behandlung großer uvealer Melanome stehen neben Resektionsverfahren und Enukleation strahlentherapeutische (Brachytherapie) oder strahlenchirurgische Verfahren (Protonen, Helium-Ionen oder Gamma-Knife) zur Verfügung. Wir berichten über 3-Jahres-Ergebnisse an 100 Patienten mit uvealen Melanomen, die mit dem Gamma-Knife behandelt wurden.Patienten und MethodenAlle Patienten wurden in einem einmaligen ambulantem strahlenchirurgischen Eingriff mit dem Gamma-Knife in Retrobulbäranästhesie behandelt. Die Dosis betrug 50 Gy, alle Tumoren befanden sich innerhalb der 50% Isodosis Kurve. Alle Tumoren waren groß (maximale Prominenz > 6 mm; Basis > 19 mm) oder lagen ungünstig (mehr als 90° Kontakt zur Papille oder Beteiligung des Ziliarkörpers).Ergebnisse73 Patienten wurden 1 Jahr, 33 zwei Jahre und 17 Patienten 3 Jahre nachbeobachtet. Die lokale Tumorkontrolle lag insgesamt bei 98%. Die Komplikationen waren eine Rubeosis iridis (12% der Patienten im ersten Jahr, 15% im zweiten Jahr und 6% im dritten Jahr) und die Entwicklung eines Sekundärglaukoms (14% der Patienten im ersten Jahr, 9% im zweiten Jahr und 6% im dritten Jahr). Die Gesamtenukleationsrate lag bei 6,3% pro Jahr. 61% der Tumoren lagen am hinteren Pol, 21% in der mittleren Peripherie und 18 % im Ziliarkörper. Der Visus der behandelten Augen war von der Lokalisation des Tumors abhängig. Nach durchschnittlich 1,9 Jahren Nachbeobachtung blieb der Visus bei 71% der Tumoren in der mittleren Peripherie stabil, in 19% der Tumoren im Ziliarkörper und bei 0% der Tumoren am hinteren Pol.DiskussionFür große Tumoren der mittleren Peripherie ergibt sich mit der Gamma-Knife-Behandlung ein nebenwirkungsarmes, bulbuserhaltendes Verfahren mit einer guten lokalen Tumorkontrolle. Gegenüber anderen radiochirurgischen Therapien ist die hier beschriebene Technik mit wenig Aufwand und ohne große Belastung des Patienten ambulant durchführbar.SummaryEye preserving surgery in patients with large choroidal melanomas includes local resection or radiosurgery. Brachytherapy can only be applied to small tumors in adequate localisation while radiosurgery (charged particles or gamma-knife) can be applied to all other tumors. We report 3-year results of 100 patients treated with gamma-knife radiosurgery.Patients and methodsAll patients received a single fraction gamma-knife treatment with a retrobulbar block. The radiation dose was 50 Gy and all tumors were within the 50% isodosis range. Tumors were inaccessible for Ru106 Brachy-therapy as they were either too large (max. height > 6.0 mm, basis diameter > 19 mm) or contact to optic disc exceeded 90° or infiltration into the ciliary body was present.ResultsOf the 100 patients, 73 were followed for 1 year, 33 for 2 years and 17 for 3 years. Local tumor control was 98% (2 recurrences). Complications following radiosurgery were rubeosis iridis (12% of patients after 1 year, 15%) after 2 years and 6% after 3 years) and secondary glaucoma (14% of patients after 1 year, 9% after 2 years, 6% after 3 years). Total enucleation rate was 6.3% per year. The tumors were found at the posterior pole (61%), middle periphery (21%) or ciliary body (18%). Functional results depended on tumor localisation in the eye: after a mean of 1.9 years follow-up visual acuity was stable (± 3 lines) in 71% of patients with a tumor in the middle periphery while 19% of tumors with infiltration into the ciliary body and 0% of tumors at the posterior pole showed stable visual acuity.DiscussionGarnma-knife-radiosurgery offers a well tolerated, eye preserving treatment for patients with large choroidal melanoma in the middle periphery. Comparing our method to other radiosurgery therapies we can offer a fast technique which only requires a single visit.