Rüdiger Lorenz

Thoracic Vertebrectomy and Reconstruction Using a Microsurgical Thoracoscopic Approach

A video-assisted thoracoscopic microsurgical approach was developed in the laboratory and subsequently used clinically to resect abnormalities of the thoracic vertebrae, to decompress the thoracic spinal cord, and to reconstruct the thoracic vertebral bodies. This report describes the development of the clinical operative techniques for microsurgical thoracoscopic vertebrectomy, neural decompression, and spinal reconstruction. This minimally incisional approach was clinically used in 17 patients to treat vertebral osteomyelitis, tumors, and compression fractures. Microsurgical thoracoscopic techniques were performed using several narrow, flexible, working portals placed in small incisions in the intercostal spaces. Access to the thoracic spine was achieved through the pleural cavity after temporary deflation of one lung using a double-lumen endotracheal tube. The parietal pleura, segmental vessels, and rib heads were dissected off the surfaces of the involved vertebrae to expose the region of interest. Long narrow spine dissection tools were used to perform the spinal decommpression and reconstruction. This technique achieved the same amount of spinal dissection as that achieved with conventional open spinal procedures and used microsurgical visualization techniques. The small incisions with reduced soft tissue dissection may reduce postoperative pain, shorten the length of hospitalization, and have cosmetic and functional advantages. Thoracoscopic vertebrectomies and reconstruction of the spine were technically feasilble procedures that were performed with excellent clinical results. This minimally incisional technique provides a viable alternative to thoracotomy or to posterolateral approaches for thoracic vertebrectomy and vertebral body reconstruction.

Intradural and extradural spinal metastases

Abstract Intradural spinal metastases are uncommon. The outcome of surgical treatment of intra- and extramedullary intradural metastases is considered to be poor, with rapid clinical deterioration. The question of optimal treatment remains controversial. We present an overview of the clinical outcome and surgical treatment of 220 spinal metastases carried out in our centre from 1980 to 1999, with particular emphasis on 11 intradural metastases. Clinical history, signs, surgical approach, outcome, and radiological reports were obtained by review of patient charts. Secondary spinal tumours most often originated from carcinomas of the breast, lung, kidney, gastrointestinal tract, and prostate. In 12% of cases, no primary tumour could be found. Drop metastases of intracranial pathology appeared in 3%. Intradural metastases were seen in 11 patients and formed a very heterogeneous group with predominance of melanoma, lymphoma, and medulloblastoma. Functional recovery and survival time were worse in intradural metastases than in extradural metastases, and the patients were younger. Treatment of metastases is designed to relieve pain and preserve or restore neurological function palliatively. Intradural metastases are a devastating condition with usually fatal outcome. Selected patients who undergo aggressive surgical treatment may have substantially increased survival.

Long term follow up after perimesencephalic subarachnoid haemorrhage

OBJECTIVES To evaluate the long term sequelae of perimesencephalic subarachnoid haemorrhage (PMSAH). METHODS Twenty one consecutive patients were studied. All patients were examined by CT, angiography, MRI, multimodal evoked potentials, and transcranial Doppler sonography. All relevant clinical data during hospital stay and outcome at discharge were obtained by reviewing the charts. Long term follow up was evaluated by reviewing the outpatient files and dedicated outpatient review. Patients were specifically questioned about their perceived recovery, residual complaints, and present occupational status. RESULTS Apart from the initial CT confirming the diagnosis of PMSAH all other examinations disclosed no abnormalities. None of the patients developed any complications during hospital stay, and all patients were discharged in good clinical condition and without neurological deficits. At long term follow up 62% of the patients had residual complaints consisting of headaches, irritability, depression, forgetfulness, weariness, and diminished endurance. Apart from four patients who had already retired before the PMSAH, only seven of the remaining 17 patients (41%) returned to their previous occupation, whereas nine patients (53%) retired from work and one man became unemployed. One patient had a recurrence of PMSAH 31 months after the first event. CONCLUSION PMSAH can have considerable long term psychosocial sequelae, and may also recur. Prognosis may not be as good as previously reported.

Recurrence of benign spinal neoplasms

Abstract The outcome of surgical treatment of benign spinal neoplasms is considered to be excellent, with good improvement of neurological function. The risk of recurrence is estimated to be very low, except with subtotal resections. This retrospective study was designed to establish the course of illness, clinical outcome, and recurrence rate of benign spinal tumours. We present an overview of the clinical outcome and surgical treatment of 197 benign spinal tumours carried out in our centre from 1980 to 1999. Clinical history, signs, surgical approach, outcome, and radiological reports were obtained by reviewing patient charts. The most frequent benign tumour was meningeoma (41%), closely followed by neurinoma (33%) and neurofibroma (6.1%). Of all tumours, 79.7% were completely resected. Recurrence happened in 10.2% on an average of 4.3 years postoperatively. Only 2 patients suffered from neurofibromatosis. All neurinomas were completely resected at first operation, whereas three out of seven recurrent meningeomas and all ependymomas were classified as subtotally resected. Seventy per cent were treated by repeated surgical intervention. Benign tumours usually can be completely removed without adding to patients’ neurological deficits. Benign tumours recur in 10.2% of cases, thus requiring long-term follow-up. Magnetic resonance imaging (MRI) studies are recommended up to 5 years postoperatively as a routine procedure.

Isolation and molecular characterization of brain microvascular endothelial cells from human brain tumors.

SummaryBrain tumor formation and growth is accompanied by the proliferation and infiltration of blood capillaries. The phenotypes of endothelial cells that make up capillaries are known to differ not only in the tissues in which endothelial cells are located but also as a result of the microenvironment to which they are exposed. For this reason, primary cultures of brain endothelial cells were isolated from human brain tumors removed by surgery and compared with cells from normal tissue. The primary confluent monolayers that grew out of isolated capillary fragments consisted of closely associated, elongated, fusiform-shaped cells. But brain tumor-derived endothelial cells in culture exhibited significantly less expression of endothelial-specific Factor VIII-related antigen compared with cells isolated from normal tissue. Cultured cells that exhibited binding of Ulex europaeus lectin were shown to take up Dil-Ac-Ldl and formed continuous monolayers that were joined together by tight junctions. The cells also exhibited characteristics of the cells of the brain microvasculature in vitro as seen by the presence of large numbers of mitochondria and few pinocytotic vesicles and by the absence of Weibel-Palade bodies within the cells. The expression of vascular cell adhesion molecule-1, E-Selectin, and the tight junction associated protein ZO-1 but not intercellular adhesion molecule-1 was demonstrated by immunohistological staining or reverse transcriptase-polymerase chain reaction methodologies. Comparative studies of these endothelial cells with endothelial cells from normal tissue will be useful for determining and understanding how the blood-brain barrier differs and functions in tumor and healthy tissues and may lead to strategies for brain tumor therapeutic approaches.

Elektrencephalographische Befunde bei hemisphärektomierten Patienten

SummaryObservations in 17 hemispherectomized patients are reported. The importance of the EEG in deciding against or in favour of hemispherectomy and the prognosis of cerebral seizures are discussed. In cases with strictly unilateral electroencephalographic changes there are no contraindications concerning the hemispherectomy as judged from the electroencephalographic point of view. The prognosis of the underlying disease is favourable. In all other patients with induced or autochthonous focal electroencephalographic findings involving the “healthy” hemisphere one must carefully weigh the individual alterations. Doubtful or unfavourable cases should be excluded on the basis of provocation methods and testing as well as intraoperative recordings from cortical and deep leads. When hemispherectomy is to be considered the following principles apply as usual: The EEG can be evaluated only when anamnestic, clinical and neurological data are taken into account. The observed phenomena of bilateral motor and sensory qualities being represented in one hemisphere and the appearance of focal attacks on the side of the remaining hemisphere raise a number of new physiological and pathophysiological problems yet to be solved.ZusammenfassungAn Hand eigener Erfahrungen an 17 hemisphärektomierten Patienten wird unter Berücksichtigung der Literatur über die Bedeutung des Hirnstrombildes für die Indikationsstellung zur Hemisphärektomie und für die Prognose des Anfallsleidens berichtet.Bei strenger Einseitigkeit der elektrencephalographischen Veränderungen bestehen vom EEG her gegen die Hemisphärektomie keine Bedenken, die Prognose des Grundleidens kann in diesen Fällen als günstig bezeichnet werden. Bei allen anderen Kranken mit fortgeleiteten, induzierten oder autochthonen elektrencephalographischen Herdbefunden über der „gesunden“ Hemisphäre ist eine sorgfältige Abwägung der einzelnen Befunde erforderlich. Durch Provokations- und Testuntersuchungen sowie intraoperative corticographische und Tiefenableitungen sollten zweifelhafte bzw. ungünstige Fälle ausgesondert werden.Auch für den besonderen Indikationsbereich der Hemisphärektomie gilt die allgemeine Grundforderung, das EEG nur unter gleichzeitiger Berücksichtigung anamnestischer, klinischer und neuroradiologischer Befunde zu bewerten.Die Beobachtung von Phänomenen beidseitiger Repräsentanz motorischer und sensibler Qualitäten im Bereich einer Hemisphäre sowie das Auftreten auch fokaler Anfälle homolateral zur verbliebenen Hemisphäre nach Hemisphärektomie wirft mannigfaltige neuro-physiologische und patho-physiologische Probleme auf, deren Lösung noch aussteht.

Elektrencephalographische Befunde bei der Hemiatrophia cerebri

SummaryPathological changes of the electrical activity were present in 93% of patients with hemiatrophic lesions. There were epileptic seizures in 72% and signs of epileptic discharges as revealed by the EEG in 78%. Electroencephalographic findings showed a good correlation with the pneumencephalographic and angiographic results. Over the normal hemisphere, only 2% of the patients showed pathological waves whose origin could not be determined in 9%. Taking into consideration the experiences reported in the world literature together with our own observations one is to conclude that the EEG plays an important but not decisive role in determining whether or not hemispherectomy is indicated. To substantiate the dominance of pathological changes modern testing procedures such as the administration of tetrazol and amytal, respectively, should be applied because of the little risk involved. While the EEG contributes to the indication of hemispherectomy, it is of limited value in diagnosing hemiatrophic lesions since a normal EEG does not exclude the presence of hemiatrophic lesions of greater extent. It is not possible to evaluate the electroencephalographic changes by a single recording. There was a correlation between the degree of pathological alterations of curves and the frequency of epileptic seizures. In patients with epileptic seizures we found markedly pathological curves, some showing progressive changes.ZusammenfassungEs wird über elektrencephalographische Befunde von 91 Patienten mit hemiatrophischen Läsionen berichtet. In 93% der Fälle fanden sich pathologische Veränderungen der hirnelektrischen Tätigkeit. Bei 72% war ein cerebrales Anfallsleiden nachweisbar. Entsprechende Zeichen einer cerebralen Erregbarkeitssteigerung waren bei 87% der Anfallskranken erkennbar. Elektrencephalographische Befunde zeigten eine gute Korrelation mit den Ergebnissen der Pneumencephalographie und Angiographie. Lediglich bei 2% der Patienten wurden sichere Störungen der hirnelektrischen Tätigkeit über der gesunden Hirnhälfte beobachtet, bei 9% ließ sich über die Dominanz der elektrencephalographischen Veränderungen im Seitenvergleich keine Entscheidung herbeiführen. Unter Berücksichtigung der ausführlich dargelegten Erfahrungen der Weltliteratur und eigenen Beobachtungen ist bei Stellung der Indikation zur Hemisphärektomie dem Hirnstrombild eine wichtige, wenn auch nicht die entscheidende Rolle zuzugestehen. Die breite Anwendung moderner Testverfahren zur Prüfung der Dominanz pathologischer Veränderungen ist im Hinblick auf Indikation und Prognose bei nachweislicher Risikolosigkeit zu empfehlen. Kann also das EEG bei der Indikation zur Hemisphärektomie einen wesentlichen Beitrag liefern, so ist der Beitrag zur Diagnose einer hemiatrophischen Läsion geringer. Ein normales EEG schließt auch größere hemiatrophische Läsionen nicht aus. Aus einer einmaligen Ableitung darf eine Stellungnahme zu der Wertigkeit vorhandener EEG-Veränderungen nicht abgeleitet werden. Leichte Veränderungen werden sowohl bei schweren morphologischen Befunden als auch umgekehrt gesehen. Eine Abhängigkeit ließ sich lediglich zwischen Schwere der EEG-Veränderungen und Vorkommen bzw. Häufigkeit cerebraler Anfälle konstatieren. Bei Anfallskranken wurden generell schwerere und zum Teil auch progrediente elektrencephalographische Befunde festgestellt.

Das EEG beim Verschluhydrocephalus

ZusammenfassungBei 54 Patienten mit Verschlußhydrocephalus wurde die Frage untersucht, inwieweit sich die EEG-Charakteristik nach Ausgleich des gesteigerten intrakraniellen Druckes durch Ventriculozisternostomie bei unverändertem Grundleiden verhält. Extracerebrale Tumoren im Bereich der mittleren Schädelgrube und Tumoren des caudalen Hirnstammes zeigten nach Beseitigung der Liquorpassagestörungen die geringsten Änderungen der EEG-Befunde, was auf die chronische Reizwirkung im Bereich corticaler Anteile der Schläfenlappen bzw. auf die Reizwirkung im Bereich der Formatio reticularis zurückgeführt wird. Selbst schwerste focale und allgemeine Veränderungen im Hirnstrombild bildeten sich ausschließlich nach Beseitigung der Hirndruckerscheinungen zurück. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist die Beurteilung und Deutung von EEG-Befunden bei Prozessen, die zu einer intrakraniellen Drucksteigerung führen, problematisch. Eine Verdeutlichung oder das Wiederauftreten eines Herdbefundes unter der Nachbeobachtung spricht in erster Linie für ein lokales Tumorwachstum, eine wiederauftretende Allgemeinveränderung — sofern Stoffwechselentgleisungen oder Medikamenteneffekte ausgeschlossen werden — für einen Verschluß der Drainage. Eine sichere Korrelation zwischen Schwere der Veränderungen im Hirnstrombild und Bewußtseinslage oder Grad der Hirndrucksteigerung ergab sich nicht.Bei 54 Patienten mit Verschlushydrocephalus wurde die Frage untersucht, inwieweit sich die EEG-Charakteristik nach Ausgleich des gesteigerten intrakraniellen Druckes durch Ventriculozisternostomie bei unverandertem Grundleiden verhalt. Extracerebrale Tumoren im Bereich der mittleren Schadelgrube und Tumoren des caudalen Hirnstammes zeigten nach Beseitigung der Liquorpassagestorungen die geringsten Anderungen der EEG-Befunde, was auf die chronische Reizwirkung im Bereich corticaler Anteile der Schlafenlappen bzw. auf die Reizwirkung im Bereich der Formatio reticularis zuruckgefuhrt wird. Selbst schwerste focale und allgemeine Veranderungen im Hirnstrombild bildeten sich ausschlieslich nach Beseitigung der Hirndruckerscheinungen zuruck. Unter Berucksichtigung dieser Tatsache ist die Beurteilung und Deutung von EEG-Befunden bei Prozessen, die zu einer intrakraniellen Drucksteigerung fuhren, problematisch. Eine Verdeutlichung oder das Wiederauftreten eines Herdbefundes unter der Nachbeobachtung spricht in erster Linie fur ein lokales Tumorwachstum, eine wiederauftretende Allgemeinveranderung — sofern Stoffwechselentgleisungen oder Medikamenteneffekte ausgeschlossen werden — fur einen Verschlus der Drainage. Eine sichere Korrelation zwischen Schwere der Veranderungen im Hirnstrombild und Bewustseinslage oder Grad der Hirndrucksteigerung ergab sich nicht.

EEG-Verlaufsbeobachtungen bei Torkildsendrainagen

ZusammenfassungEs werden Verlaufsbeobachtungen nach Torkildsendrainagen in 22 Fällen unter besonderer Berücksichtigung der EEG-Veränderungen besprochen. Der Aussagewert wird durch die Tatsache, daß es sich bei 18 Patienten um einen tumorbedingten Verschluß der Liquorwege handelte, eingeschränkt. Aus dem kleinen Zahlenmaterial ergibt sich im wesentlichen, daß das EEG bei Aquäduktverschlüssen ein wertvolles Zusatzkriterium zur Beurteilung des Funktionszustandes der Drainage darstellt, während bei höher gelegenen Verschlüssen aus dem EEG keine signifikanten Hinweise zu gewinnen sind.