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海绵窦硬脑膜动静脉瘘的分型与伽玛刀预后的关系

发布时间:2022-09-06 11:31:40浏览:

《Jornal of Neurosurg.ery 》杂志2019年1月25日在线发表台北荣总的Wu CA  Yang HC  Hu YS  等撰写的临床研究论著《静脉流出受限是伽玛刀放射外科治疗后海绵窦硬脑膜动静脉瘘闭塞的预测指标Venous outflowrestriction as a predictor of cavernous sinus dural arteriovenous fistulaobliteration after Gamma Knife surgery.》(doi: 10.3171/2018.9.JNS182040.)


 

 

伽玛刀放射外科(GKS)治疗海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)的闭塞率为 65% - 87%。然而,血流动力学对伽玛刀放射外科(GKS)治疗预后的影响尚不清楚。因此,作者使用Suh等开发的分类方法来探索这种效果。作者回顾性研究(1993年-2016年)123例海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)患者,均在荣总神经研究所单独接受伽玛刀(GKS)治疗,在分析患者伽玛刀治疗前(pre-GKS)的血管造影影像后,分为增殖型(proliferative type,PT;n = 23例),限制型(restrictivetype,RT;n = 61例),或迟发限制型( late restrictive type,LRT;n = 39例)。


 

 

作者比较海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)各种类型的治疗参数、供血动脉的枝数,以及静脉引流的数量。对患者随访的MR图像进行评估,以确定是否存在完全闭塞。采用Kaplan-Meier分析确定海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)类型与预后的相关性。所有患者36个月完全闭塞率为74.3%,各类型间无显著差异(p = 0.56)。增殖型(PT)受照射体积最大(6.5 cm3, p < 0.001),等中心点最多(5,p= 0.015),静脉引流路径最多(3,p < 0.001),边缘剂量最低(16.6 Gy, p = 0.011),等剂量水平覆盖度最低(64.3%,p = 0.006)。具有眼球型表现的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)不太可能完全消失(危险比0.531,p = 0.009)。经年龄调整,静脉引流路径较多的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)完全消失的可能性较小(危险比0.784,p = 0.039)。

伽玛刀放射外科对3种海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)都有较好的治疗作用。此外,静脉引流路径的数量可能有助于预测治疗结果和作出治疗决定。

硬脑膜静脉瘘(DAVFs)占颅内血管畸形的约7%。海绵窦(CS)是最常见的硬脑膜动静脉畸形的位置。海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)由起自颈内动脉(ICA)或颈外动脉(ECA)的动脉供血,引起各种临床症状,包括球结膜水肿、眼球突出、上睑下垂、复视、眼眶痛,以及杂音。大多数症状为良性;然而,也会出现攻击性表现(aggressive presentation)如颅内出血和神经功能缺损。


 

 

1985年Barrow等对颈动脉海绵窦动静脉瘘进行分类,分为高流量直接型和低流量间接型;低流量间接型也称为海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)。Cognard和Borden等的分类主要是设计用于硬脑膜动静脉瘘,但由于其硬膜外位置和多根静脉引流而无法完美描述海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)的行为。Suh等,根据供血动脉和引流静脉的模式,将海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)分为3种类型——增殖型 (PT)、限制型(RT)和晚期限制型(LRT)。他们发现这种分类,而不是以前的分类,与海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)的临床表现高度相关。Hu等也显示横窦(lateral sinus)硬脑膜动静脉瘘比皮质静脉引流存在静脉引流受限更容易导致出血。

海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)的治疗方案包括观察,血管内治疗,伽玛刀放射外科(GKS),和显微手术。某些慢流量的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)可以保守治疗,会自发性闭塞。硬脑膜动静脉瘘(DAVFs)血管内治疗已经很有希望,据报道治愈率为81%-90%。对于不适合手术或者血管内治疗的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF)患者,伽玛刀放射外科是安全有效的治疗,据报道,闭塞率为65% - 87%。然而,伽玛刀放射外科治疗的3种海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF) 类型的结果还没有得到评估。因此,作者引导本研究旨在探讨包括供血动脉和引流静脉血管结构和血液动力学状态是否有助于无需事先干预的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVF) 患者 伽玛刀治疗的结果。

作者寻找1993年1月至2016年12月期间在台北荣民总医院接受数字减影血管造影(DSA)检查的硬脑膜动静脉瘘患者中的硬脑膜海绵窦动静脉瘘(CSDAVFs)患者。对135名符合入选标准:1)接受伽玛刀治疗前无需其他干预措施,2)治疗后MRI随访的有效性,的CSDAVFs患者进行随访。排除了(n = 12例)患者因DSA图像的质量不足以进行放射学评价。

DSA和MR影像检查

所有患者使用包括颈总动脉,选择性颈外动脉(ECA)和椎动脉注射的标准临床方案,行立体定向DSA引导,以及使用(通用电气医疗SignaHDxt)1.5-T MR立体定向MRI放射外科靶区。伽玛刀计划和随访MRI方案包括薄层(1.5 mm) 3D时间飞跃技术(time-offlight,TOF)MR血管造影[(重复时间(TR) 40.0 msec;恢复时间(TE) 6.9 msec;翻转角(flip angle) 15°;矩阵大小(matrix size )512×512; 视野范围(field of view )260×260mm)]。

立体定向放射外科及随访策略

经神经外科医生和介入医生组成de1多学科团队确认后,无高危血管造影征象患者转诊伽玛刀治疗。治疗的目标是首先在DSA图像中勾画的动静脉交通(arteriovenous communication occurred were first outlinedon the DSA studies),然后,图像传输和显示在立体定向MR图像上。靶区被沿着海绵窦壁勾画出来。远端供血动脉或皮质引流静脉排除在靶体积外。照射剂量计划是在整合影像发现的基础上进行的。剂量计划的目的是确保治疗靶区受照合适的剂量,同时避免周围重要结构,特别是颅神经和脑干受到放射性损伤。靶区被覆盖在50% -90%等剂量水平。对视觉通路和脑干的受照剂量维持在8 Gy以下。伽玛刀治疗后,患者每1 - 3个月被安排进行常规神经学评估,每6个月进行一次MRI检查。因为磁共振血管造影已经被证实是有效的预测脑动静脉瘘伽玛刀放射外科治疗后的闭塞,被应用于本研究的结果评价研究。在MR图像上观察到CSDAVF完全闭塞后,行当DSA检查。

临床表现和临床结果

作者回顾了病史中的人口学特征,最初的临床表现,和临床结果。因为CSDAVF的症状和体征是变量,作者根据Suh等的标准将其分成4型。眼眶型为球结膜水肿、眼球突出、眶周疼痛,以及眼睑肿胀。海绵窦型由颅神经受损引起表现为上睑下垂、复视、瞳孔不等大或眼肌麻痹。眼球型包括视力下降(患者报告的症状或Snellen 视觉敏锐度有两行以上的差异),眼压升高(> 20mm Hg)或压力差为> 5mm Hg),严重眼球疼痛,青光眼,视网膜出血。脑型有与静脉梗死或颅内出血有关的癫痫发作或神经功能障碍。根据最后的临床随访,取得临床效果良好(good clinical outcome)是指症状痊愈或改善,而临床结果不佳是指症状未改变或加重。

图像分析

对于每个患者的DSA和MR图像,由两名神经放射学家以随机顺序进行独立的,和单盲地评估,根据Suh分类方案决定分类——以及海绵窦硬脑膜动静脉瘘的放射影像学结果。评估伽玛刀治疗前和随访MR图像是否出现完全闭塞。定义为两侧海绵窦均无血流相关强化。

血管造影评价

在伽玛刀治疗前血管造影的基础上,根据Barrow等和Suh等的分类方案对CSDAVFs进行分类 (图1)。增殖型 (PT)的数根供血动脉来自颈内动脉(ICA)和颈外动脉(ECA),使得海绵窦的边缘难以勾画。在3种类型中,增殖型 (PT)的动静脉瘘血流最强。迟发限制型(LRT)只有少数供血动脉,静脉引流缓慢;静脉引流狭窄(constrictive changes inthe venous drains)的改变是其突出的特点。限制型(RT)是介于增殖型(PT)和迟发限制型(LRT)之间的一种中间类型。限制型(RT)和增殖型(PT)的关键区别在于供血动脉进入海绵窦壁可以在限制型(RT)中勾画出来,而在增殖型(PT)中无法勾画。作者记录到存在许多的供血动脉,尤其是脑膜中动脉供血和眼动脉供血,在海绵窦周围汇聚,包括颈内动脉的硬脑膜分支。评估静脉引流的通畅程度,作者应用7分评分系统(从0到6),表示静脉引流路径,包括同侧前引流(ipsilateral anterior drainage),同侧后引流(ipsilateral posteriordrainage),同侧皮层静脉引流(ipsilateral corticalvenous drainage,),与对侧皮层静脉引流(contralateral correspondent drainage)。本系统是基于Satomi等的报告,定义上、下眼静脉为前引流路径,岩下窦(inferior petrosal sinus,IPS)和翼状神经丛(pterygoid plexus)为后引流路径,将侧裂静脉(sylvian vein)为皮层静脉引流路径(图2)。


 

 

研究表明,伽玛刀(GKS)治疗后根据Suh等分类方案的3种CSDAVF的完全闭塞率无明显差异,但伽玛刀治疗增殖型(PT)的参数与观察到的其他类型的参数不同。此外,眼球型CSDAVFs具有而更多的静脉引流途径则不太可能在伽玛刀GKS治疗之后完全闭塞。这些发现表明伽玛刀(GKS)可能对所有3种CSDAVF类型都同样有效,但GKS参数应根据特定类型需要进行调整。通过计算静脉引流路径评估CSDAVFs静脉流出的通畅性可能有助于预测GKS的结果。

研究已经观察到甚至在一些CSDAVFs中,增殖型PT向限制型RT或从增殖型PT向迟发限制型LRT的演变。Sasaki等发现,在26例CSDAVFs患者中有19例 显示自发性退行,且患者静脉引流路径较少的实现早期自发愈合的可能性更大。Satomi等强调在理解自然过程和预测治疗结果中的CSDAVF静脉引流数目的重要性。由干预或通过自然过程引起静脉成分引起限制性静脉引流。进行性狭窄闭塞性改变(steno-occlusive change)发生在静脉部分,包括海绵窦CS和邻近静脉引流通道,最终导致CSDAVF关闭。另外,后引流路径趋向于在前引流路径关闭前关闭,因为岩下窦(IPS)由于其位置狭窄,扩展能力有限。Suh等揭示无论治疗与否,在随访过程中,会有包括PT到RT, 从PT到LRT,和从LRT到自发治愈的类型改变。这些发现提示在疾病发展过程中或治疗后,有从丰富性到限制性静脉引流的CSDAVF的血流动力学改变。


 

 

近几十年来尽管CSDAVFs已经发展出几种治疗策略,治疗方法仍然是有争议的。有些病变是自行缩小的和可以考虑保守治疗。血管内治疗显示出了希望,有报道完全闭塞率大于80%,因为新开发的如弹簧圈和正丁基-2-氰基丙烯酸酯NBCA导管技术和栓塞剂。伽玛刀(GKS)也是一种广泛使用和有效的治疗,据报道治愈率从65%到87%。2006年,Soderman等报道伽玛刀后2年闭塞率为68%。在他们的研究中,58例硬脑膜动静脉瘘, 43例单纯接受GKS治疗。在Yang等的研究中,单独使用伽玛刀治疗18例DAVFs后有12例(67%)发生闭塞。此外,CSDAVFs的治愈率较高,GKS后的并发症率和症状改善率优于其他部位的硬脑膜动静脉瘘。这些发现表明单独GKS治疗CSDAVFs是一种合适的治疗方法。在作者的研究中,估计单独GKS治疗后36个月的完全闭塞率为74.3%,与早期研究的治疗结果类似。

与早期分类相比,Suh 等的分类方案更注重动静脉瘘的流量及静脉引流受限。最近,Luo等利用Suh等的分类方案对血管内治疗CSDAVFs的结果进行分析,发现需要较长的螺圈(coil)以立即完全闭塞。而且,迟发限制型CSDAVFs通常与岩下窦IPS闭塞相关,经静脉入路困难。Jung等也发现迟发限制型CSDAVFs患者在血管内治疗后恢复较差。他们的发现与其他报告血管内治疗存在静脉路径闭塞时存在技术困难的研究相一致。Suh等分类方案提供关于血管结构和血流动力学状态的信息,可能有助于规划治疗和预测结果。

利用这种分类方案,作者研究了血流动力学对伽玛刀GKS预后的影响。虽然在随访中,增殖型PT与较差的临床结果相关,观察到3种CSDAVF类型的完全闭塞率无统计学差异。然而,增殖型PT的伽玛刀GKS参数与其他两种类型不同,包括最大的平均受照体积,最大等中心点数,最低周边剂量和等剂量水平覆盖。因为两侧病变多见于增殖型PT,覆盖病灶需要较大的受照体积和较多的等中心点。


 

 

除了使用分类方案外,作者还进行了CSDAVFs血流动力学状态研究,检查动脉和静脉组成部分。结果显示具有较多的静脉引流途径的CSDAVFs在GKS治疗不太可能完全闭塞。通过对比,存在大量的供血动脉与GKS结果无关。观察到的潜在的机制尚不清楚。之前的研究表明,限制性静脉引流与晚期CSDAVFs有关,更有可能实现自发闭塞。GKS可引起内皮损伤,随后导致鼻窦内血栓形成。因此,假设GKS促进具有较少的静脉引流的CSDAVFs在鼻窦内血栓形成,从而使其更有可能实现闭塞。然而,主要的GKS的靶区是海绵窦壁的相关部分,而不是供血动脉远端或静脉引流。动脉分支处(arteries shunt)的海绵窦壁增厚,GKS后出现纤维化,在鼻窦内血液流动随之减缓,即便有大量的供血动脉。。因此,静脉引流路径的数量而不是供血动脉的数量可能是GKS治疗 CSDAVFs结果更重要的预测因子。这可以解释为什么估计GKS后36个月从增殖型到延迟限制型LRT,完全闭塞率增加,而静脉引流途径减少。

早期的研究已经探讨了CSDAVFs静脉引流的作用。Liu 等报道单独静脉引流与完全缓解有关。Jung等显示CSDAVFs具有较多的静脉引流,矛盾的是,栓塞后与不断加重的情况有关。下面Satomi等的简化的静脉引流路径,作者使用7分制系统评分半量化(semiquantified)静脉引流通畅性。评分系统可在采集DSA图像通过检查数据集后立即使用,而不是通过分析工作站的血流量。这一方法,也可以消除观察者之间的差异,对CSDAVF的类型进行分类。此外,由于较高的分数与较低的伽玛刀治疗后完全闭塞相关,在决策过程中这种方法提供了潜在的指导。例如,血管内治疗可以为高分的CSDAVF提供较早期的症状缓解,伽玛刀后较低的治愈率和血管内治疗更容易的通路(easier venous access forendovascular therapy),相反,伽玛刀GKS治疗可能对CSDAVFs更有效,较低的分数,血管内治疗的通路也较有限。然而,血管内治疗应作为攻击性(aggressive)CSDAVF的一线治疗,而伽玛刀治疗非攻击性CSDAVF的风险低,即使存在皮层静脉引流时。

结论

伽玛刀是一种对所有3种类型的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)都同样有效的治疗方法,通过MRI序列确定完全闭塞,但伽玛刀参数应该是根据特定类型量身定做的。此外,具有眼球型和更多的静脉引流路径的海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)不太可能在伽玛刀治疗后完全闭塞。静脉引流的开放程度的半定量评分系统(semiquantitativescoring system)可能有助于预测伽玛刀放射外科治疗海绵窦硬脑膜动静脉瘘(CSDAVFs)的结果。未来的研究可能会检验伽玛刀(GKS)与血管内治疗结果的差异,阐明指导治疗3种CSDAVF类型决策的血流动力学的作用。

 

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