Treatment with gamma knife versus stereotactic linear accelerator. Clinical results and the cost-effectiveness

Zusammenfassung

Einführung: Die Prinzipien der Radiochirurgie wurden 1951 von Leksell entwickelt. Die technische Realisierung führte zur Entwicklung von Gamma-Knife und stereotaktisch umgerüstetem Linearbeschleuniger.

Methode: Neben dem Gamma-Knife werden die unterschiedlichen Prinzipien der Konvergenzbestrahlung (Radiochirurgie mit Linearbeschleuniger), deren Weiterentwicklung zur fraktionierten stereotaktischen Konformationsbestrahlung und die notwendigen Qualitätssicherungsmaßnahmen dargestellt.

Ergebnisse: Die größten Unsicherheiten in der Präzision der Radiochirurgie ergeben sich aus den bildgebenden Verfahren (CT 0,7 × 0,7 × 1 mm, DSA 1–5 mm, MR-Angiographie < 2 mm). Die Fokussiergenauigkeit des Gamma-Knife von ± 0,3 mm kann heutzutage auch von Linearbeschleunigern bei Verwendung eines Stereotaxiestativs erreicht werden. Bei gleicher Indikationsstellung und gleicher zielvolumenumschließender Dosierung ergeben sich keine klinischen Unterschiede zwischen Gamma-Knife und Linearbeschleuniger (AVM: 80 % vollständige Obliteration; Metastasen: 85 % lokale Tumorkontrolle; AN: 90 % Tumorkontrolle). Um so größer sind die Unterschiede bei den Kosten. Es gibt keine Konstellation, bei der das Gamma-Knife gleich teuer oder billiger ist als eine Linearbeschleunigerbehandlung. Die kostengünstigste Lösung ist die Umrüstung eines bestehenden Linearbeschleunigers, wobei Behandlungskosten von 9201,25 DM pro Patient (bei 50 Patienten/Jahr) entstehen.

Zusammenfassung: Es lassen sich keine methodisch-physikalischen, klinischen oder Kostengründe finden, die für die Verwendung eines Gamma-Knife sprechen, insbesondere da die Entwicklung sich von der Applikation hoher Einzeitdosen zur fraktionierten Konformationsbestrahlung hinwendet.

Summary

Introduction: The principles of radiosurgery were developed in 1951 by Leksell. Their technical realization led to the development of the gamma knife and stereotactically modified linear accelerator.

Methods: In addition to the gamma knife, we present the different principles of convergent beam irradiation (radiosurgery with linear accelerator), the further development to fractionated stereotactic conformal radiotherapy, and the necessary quality-assurance steps.

Results: The greatest uncertainties in the precision of radiosurgery result from medical imaging (CT 0.7 × 0.7 × 1 mm; DSA 1–5 mm; MR angiography < 2 mm). The focusing accuracy of the gamma knife (± 0.3 mm) can also be achieved today by linear accelerators using a stereotactic floorstand. For the same indication and the same dosage for the target volume, there are no clinical differences between the gamma knife and the linear accelerator (AVM: 80 % complete obliteration; metastases: 85 % local tumor control; AN: 90 % tumor control). However, there are greater differences in costs. There is no constellation where the gamma knife is just as expensive or more cost-effective than the linear accelerator treatment. The most cost-effective solution is modification of an available linear accelerator, resulting in treatment costs per patient of 9,201.25 DM (50 patients/year).

Conclusion: There seem to be no methodological, physical, clinical or cost reasons for using a gamma knife, especially because the trend is going towards fractionated conformation radiotherapy instead of the application of high single doses.