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【笔记】立体定向放射外科治疗硬脑膜动静脉瘘

发布时间:2022-09-08 10:48:48浏览:


 

11.1 引言

颅内硬脑膜动静脉瘘(DAVF)是硬脑膜内异常的动静脉通道,其中脑膜动脉将血液直接分流至硬脑膜窦或软脑膜静脉。据估计,DAVF占所有颅内血管畸形的5-20%。幕上血管畸形只占6%,幕下血管畸形占35%。DAVF出现的平均年龄为50 - 60岁,年龄范围广,无性别偏好。与较为常见的脑内或脑实质动静脉畸形(AVMs)不同,人们普遍认为,动静脉畸形是由炎症、血栓形成或硬脑膜窦创伤引起的。尽管如此,准确的病因和基础疾病往往难以追踪,DAVF被认为是特发性的。DAVF最常发生于海绵窦、横窦/乙状窦、天幕/窦汇,或可引流至上矢状窦的大脑凸面部位(DAVFs most commonly occur in the cavernous sinus, transverse/sigmoid sinuses, tentorium/torcula, or cerebral convexities with drainage to the superior sagittal sinus )。

深入了解DVAF的形态需要详细的脑血管造影检查。DAVF的静脉引流血流可经硬脑膜窦、经皮层静脉或经两者顺行或逆行(Drainage of the venous flow from DAVFs can be antegrade or retrograde through a dural sinus, through a cortical vein, or both.)。但要注意,静脉引流的模式不一定是静态的。在一些患者中观察到静脉从顺行到逆行逐渐交替,供血动脉延迟募集进入病灶(水坑效应)[Gradual alternation in the venous flow from antegrade to retrograde and delayed recruitment of arterial feeders into the nidus (sump effect) has been observed in some patients]。研究人员推测这是由于进行性窦性高血压导致血流重定向进入皮层静脉所致(Researchers have hypothesized that this occurs as a result of progressive sinus hypertension with redirection of blood flow into cortical veins)。逐渐的静脉高压和皮层静脉引流可能最终使个体更易发生脑出血和/或其他神经功能障碍(Gradual venous hypertension and reflux of the cortical veins may eventually predispose individuals to the risks of cerebral hemorrhage and/or other neurological deficits)。

注意,并不是所有的DAVF都遵循上述临床进展。偶尔,在血栓形成后,DAVF会发生自发退缩,导致个人DAVF进展或退缩的因素尚未阐明。

11.1.1 DAVF的血管架构和分类

为DAVF设计了大量的分类系统。Borden-Shucart和Cognard系统根据血管造影静脉引流模式对DAVF进行分类。Borden-Shucart系统根据引流部位和存在皮层静脉引流(CVD)来区分DAVF。I型DAVF直接顺行流入静脉窦或脑膜静脉,而II型DAVF逆行通过静脉窦流入蛛网膜下的静脉。III型DAVF逆行血流直接进入蛛网膜下的静脉[Type I DAVFs drain directly into the sinus or meningeal veins with antegrade flow, whereas type II DAVFs present retrograde flow through the sinus into the subarachnoid veins. Type III DAVFs present retrograde flow directly into the subarachnoid veins]。

Cognard系统使用与Borden-Shucart系统有相同的标准。但是,它也考虑了引流静脉的流向以及存在的皮层静脉扩张。Cognard I型DAVF仅表现为顺行窦道引流,如Borden-Shucart系统。Cognard II型DAVF表现为逆行引流,根据引流是通过静脉窦(IIa)、皮层静脉(IIb)还是两者均有(IIa+b)进一步划分。与Borden-Shucart系统一样,Cognard III型DAVF直接流入皮层静脉;然而,涉及静脉扩张病变的患者被单独划分为IV型。最后,流入脊髓髓周静脉的DAVF被划分为V型[Cognard type I DAVFs present only antegrade sinus drainage, as in the Borden-Shucart System.Cognard type II DAVFs present retrograde drainage and are further subdivided depending on whether drainage is through the sinus (IIa), cortical vein (IIb), or both (IIa+b). As in the Borden-Shucart system, Cognard type III DAVFs drain directly into cortical veins; however, cases involving lesions with venous ectasia are assigned a separate classification, namely type IV. Finally, DAVFs that drain into spinal perimedullary veins are designated type V.]。基于一研究系列258例患者,Cognard等人证明了DAVF分型与进袭性临床症状的发生率和出血风险之间存在很强的相关性。

Barrow分类法常用于动脉进入海绵窦(CS)的DAVF分类。CS型DAVF分为直接型(A型)和间接型(B-D型)。直接CS型DAVF是颈内动脉海绵窦部分与海绵窦之间的高流量分流,多由创伤性颈内动脉撕裂伤或海绵窦动脉瘤破裂引起。间接CS型DAVF是指海绵窦与颈内动脉分支(B型)、颈外动脉分支(C型)或两者均有的硬脑膜瘘(D型)[CS DAVFs are designated as direct (type A) or indirect (types B–D). Direct CS DAVFs are high flow shunts between the cavernous portion of the internal carotid artery and the CS, most of which are caused by a traumatic laceration of the internal carotid artery or rupture of an intracavernous carotid aneurysm. Indirect CS DAVFs are dural fistulae between the cavernous sinus and meningeal branches of the internal carotid artery (type B), the external carotid artery (type C), or both (type D).]。

11.1.2临床表现

临床表现的DAVF取决于它的位置和静脉引流模式。最常见的位置是CS(海绵窦)和横窦-乙状窦,约占全部患者的80%。许多CS型DAVF患者有眼部表现(眼球突出、水肿、视力障碍和复视)[(exophthalmos, chemosis, visual impairment, and diplopia).]。在诊断为CS型DAVF之前,临床症状的中位持续时间大约为4个月。横窦-乙状窦DAVF(TSS DAVFs)的最常见症状包括搏动性耳鸣和搏动性头痛(pulsatile tinnitus and throbbing headache)。

与其他脑动静脉畸形一样,DAVFs容易出血,每年的风险估计为1.8%。2002年,van Dijk等报道,持续性皮层静脉引流的DAVF患者中,每年有8.1%的患者发生出血,其中10.4%的患者死亡。Duffau等报道,第一次出血后早期再出血的风险很高(两周内为35%),第二次出血的后果更严重。2008年Söderman等报道了85例逆行CVD(皮层静脉引流)的DAVF患者,其出血发生率低于以往的报道。该研究中,每年复发出血的风险为7.4%,而首次出血的风险为1.5%。2013年,Pan等在一项对321例DAVF患者的基于伽玛刀放射外科治疗(GKRS)研究系列中报道,206例CS型DAVF患者中有7例(3.4%)发生过出血,115例非海绵窦(NCS)型DAVF患者中有16例(13.9%)在诊断前发生过出血事件。在2021年对467例DAVF患者进行的更新中,236例CS型DAVF患者中有10例(4.2%)发生过出血,231例NCS型DAVF患者中有32例(13.9%)在诊断前发生过出血事件(表11.1)。值得注意的是,在这两篇报道中,涉及天幕、额基底、蝶顶窦或眼环的动静脉分流的病例出血的风险更高(the risk of hemorrhage was higher in cases involving arteriovenous shunts in the tentorium, frontal base, sphenoparietal sinus, or torcular)。

DAVF被认为是一种获得性疾病,有两个潜在的诱发因素:头部外伤史(13.4%)和头-颈部手术史(6%)[71]。伴顺行性CVD(皮层静脉引流)的DAVF通常被认为是良性的,而伴逆行性CVD的DAVF被认为是恶性的。在1990年一项涉及377例DAVF的荟萃分析中,Awad等人确定277例为良性,100例为进袭性(涉及出血或进行性局灶性神经功能障碍)。他们的结论是,任何部位都不能避免进袭性神经系统表现,并确定了一些预测进袭性神经系统表现的因素,包括软脑膜静脉引流、静脉曲张或动脉瘤样静脉扩张和大脑大静脉引流(Galenic drainage)DAVF[a number of factors that are predictive of aggressive neurological presentation, including leptomeningeal venous drainage, variceal or aneurysmal venous dilation, and galenic DAVF drainage.]。

除出血性发作外,许多患者还伴有持续或缓慢进展的神经功能障碍,包括偏瘫、感觉异常、小脑体征、痴呆和精神错乱等症状。基于我们对467例DAVF患者的分析,我们对非出血性神经功能障碍发生率的估计如下:CS型DAVF(236例中有16例;6.8%);非CS型DAVFs (231例中48例;20.8%)(表11.1及图11.1)。

表11.1.467例DAVF 患者GKRS治疗前脑出血(ICH)和非出血性神经功能障碍(NHND)的发生率。

 



 

图11.1. DAVF的不同位置。图中显示海绵窦DAVF、横窦-乙状窦DAVF、天幕DAVF、上矢状窦DAVF和斜坡DAVF。

我们还分析了临床症状持续时间与血管造影上DAVF分型之间的关系。231例NCS(非海绵窦)型DAVF患者诊断前症状平均持续时间如下:Borden I型/Cognard I型和IIa型患者(19.5个月;范围3-168个月;n = 125);Borden II型/Cognard IIb型和IIa+b型患者(39.9个月;范围2-180个月;n = 59);Borden III型/Cognard III、IV、V型患者(23.1个月;范围1-144个月;n = 47)。病情分级越高,症状持续时间越长(Borden I型和II/III型之间p值<0.0001;独立t检验)提示DAVF可能在诊断前已存在较长时间。

11.1.3 治疗选项

建议的对DAVF的治疗干预取决于病变的预期自然史和血流动力学改变。对于具有顺行静脉窦引流(Borden I型)和良性临床表现的病变,除非症状无法忍受,否则通常采取姑息治疗或观察治疗。对于搏动性头痛、搏动性性耳鸣、眼科恶化、进行性神经功能障碍、颅内压升高或出血风险升高的患者,建议进行治疗干预。

介入神经放射学领域的进展扩大DAVF患者的治疗选择范围。瘘的闭塞可以尝试通过动脉或经静脉途径。由于有大量的供血动脉通向病灶,因此仅经动脉栓塞很少会导致DAVF完全闭塞。经动脉入路的主要目的是减少供血动脉的数目,并提供姑息性缓解症状。治疗一般需要额外的逆行经静脉栓塞。注意,超选择性阻断引流静脉优于牺牲硬脑膜静脉窦;然而,在寻求治愈时,后一种选择往往是不可避免的。血管内治疗也可以与手术或放疗联合实施,以确保DAVF完全闭塞。

开颅手术治疗对于具有进袭性特征,不适合全面血管内治疗的DAVF。由于有出血的可能,对于累及前颅窝或天幕切口的病变也需要手术治疗。手术策略包括在引流静脉连接处结扎瘘,中断动脉供血,凝固和/或切除硬脑膜内的瘘,以及切除受蕾的静脉窦(Surgical strategies include ligation of the fistula at the junction with the drainage vein, interruption of arterial feeders, coagulation and/or excision of the fistula in the dura, and resection of the involved sinus)。最近的研究报道,单独切断引流静脉而不切除静脉窦与切除瘘同样有效。特别是在静脉窦通畅的情况下,前者降低了与切除静脉窦相关的静脉高压的风险。与手术干预相关的致死致残率为0% - 13%。

立体定向放射外科(SRS),长期以来一直用于脑实质内动静脉畸形的治疗,现已扩展到DAVF的治疗。1993年,Chandler和Friedman首次报道了一个位于前颅窝的DAVF用放射外科成功治疗的病例。从那时起,放射外科治疗被用于海绵窦、横窦-乙状窦、上矢状窦、天幕和其他部位的DAVF。Guo等和Pollock等均报道使用伽玛刀(Gamma Knife)外科(单独或联合栓塞)治疗海绵窦DAVF取得显著的成功,其闭塞率约为80%。2006年,Söderman等对49例患者所涉及的52个DAVF进行了研究,报告两年内68%的患者出现闭塞,24%的患者出现了血流消退。在2010年匹兹堡大学(UPMC)对40例DAVF患者的一系列报告中,Yang等报道在先期放射外科治疗合并栓塞的患者中,闭塞率为83%,而在单纯放射外科治疗的患者中,闭塞率为67%。2010年,Cifarelli等在弗吉尼亚大学对55例DAVF患者进行了一系列研究,报告65%的闭塞率。放射外科通常与血管内治疗联合实施,以立即缓解症状并减少出血的风险。在一些基于症状改善的报告中,单独接受放射外科治疗的DAVF闭塞率与联合使用的方法相当。与放射外科治疗直接相关的并发症并不多见。

11.2放射外科技术与

11.2.1 原则

SRS治疗的特点是辐射向靶区边缘的剂量陡降,因此周围的正常组织暴露在相对较少的辐射中。经神经外科医生、神经放射科医生、放射肿瘤科医生和物理师的改进,极大地推进了颅内血管或肿瘤病变的治疗方案。尽管SRS装置发生了相当大的变化,其基本概念仍然保持不变。放射外科对血管病变的放射生物学效应主要表现为内皮损伤、内弹性膜波动、增生性血管病变伴管腔变窄、内皮下细胞增殖、管腔闭塞等(The radiobiological effects of radiosurgery on vascular lesions can be attributed to endothelial damage, undulation of internal elastic membrane, proliferative vasculopathy with narrowing of the lumen, subendothelial cell proliferation, and lumen obliteration )。

11.2.2 立体定向头架安装

在目前的研究中,患者接受了立体定向头架安装(Elekta仪器公司生产的G型Leksell框架),根据需要使用局部麻醉并有意识镇静。安装头架前,使用碘伏和酒精(Betadine and alcohol)消毒头皮,放置固定钉的区域用长效局部麻醉剂浸润。对于CS型DAVF,靶区通常在颅骨的中央区域,这样框架的轴线对齐到中线(即,没有偏侧化)。在DAVF位于横窦内的患者中,框架通常偏向患侧(In cases where the DAVF was located within the lateral sinus, the frame was usually lateralized to the side of the lesion.)。

11.2.3 放射影像成像

固定头架后,患者接受薄层立体定向MR成像,有或没有静脉对比剂。对比前磁共振成像(MRI)序列包括快速自旋回波(fast spin echo,FSE)轴位和冠状位T2加权(3毫米薄层)图像、对比增强三维容积MR图像和飞行时间MR血管造影(1.5毫米切片)。患者随后接受x线双平面数字减影血管造影(DSA)。需要注意的是,对于无法忍受MRI的患者(例如,植入物不确定、起搏器或有旧动脉瘤夹的患者),CT是一种替代的成像选择。然而,需要注意的是,CT图像分辨率较低,无法清晰显示感兴趣的区域,特别是对于曾经接受过手术或栓塞的患者。

11.2.4 治疗计划和处方剂量

通过整合立体定向平扫MRI、薄层轴位视图飞行时间(Time-of-Flight,TOF) MRA和大脑x射线血管造影的成像数据来进行DAVF的靶区定位。我们的最终目标是完全闭塞瘘的分流,这取决于有效勾画靶区,包括在硬脑膜静脉窦壁上的所有异常的动静脉分流。沿动静脉瘘确切发生区域的硬脑膜窦壁确定靶体积。远离静脉窦的远端供血动脉和引流静脉被排除在治疗体积之外,因为它们不被认为是真正畸形血管巢的一部分。(图11.2)


 

图11.2进行放射外科剂量计划时DAVF的勾画。畸形血管巢的勾画应结合x线脑血管造影、MRI (T1、T2)、MRA (TOF)。局限于沿受累及静脉窦壁的区域。

DAVF放射外科处方的边缘剂量约为18-20Gy(15-25Gy范围),靶区被覆盖在50 - 70%等剂量线内。在CS型DAVF的治疗中,最好使用一个大的(C型为14或18毫米,Perfexion/Icon 型Gamma Knife为16毫米)准直器覆盖CS(海绵窦)边缘。在本研究中,平均等中心数目为3个(范围为1-14个)。对于非海绵窦(NCS)型DAVF,覆盖治疗体积平均需要13个等中心(范围1-27个),包括几个大的和许多8毫米小的靶点。注意保护相邻的关键结构,目的是将视神经和脑干的受辐射剂量限制在8-9 Gy以下。

11.3 随访程序

GKRS治疗后,每6个月进行一次临床神经学检查和影像学检查(MRI和MRA)。只要MRI显示病变完全消退,通常在GKRS治疗后1 - 3年内进行脑血管造影。CS型DAVF患者每隔3个月行经眼球无创彩色多普勒超声(CDU)检查,评估眼上静脉(the superior ophthalmic vein,SOV)血流方向和流速。在MRI分析和脑血管造影中,CDU的正常化与DAVF的完全闭塞有关。

在本章中,患者放射外科治疗后的结果被分为四类:(1)完全改善,要求脑血管造影和/或MRA中DAVF完全闭塞,症状完全缓解;(2)部分改善,要求临床症状部分缓解,MRA上DAVF病灶退缩>50%;(3)稳定,随访MRA时显示DAVF病灶无变化;(4)进展,MRA显示DAVF病灶扩大或进袭性改变。

11.4 放射外科治疗DAVF的结果

在台北荣民总医院的系列研究中,236例CS型DAVF患者中的187例(79.2%)和231例NCS型DAVF患者中的208例(90.0%)患者的GKRS治疗后随访分析结果是有效的。CS组中位随访时间为21.8个月(范围:1-149个月),NCS组中位随访时间为28.5个月(范围:2-141个月)。

表11.2a总结了395例可获得随访结果的DAVF患者的临床结果。187例CS型DAVF患者中135例(72.3%)完全改善,53例(27.8%)部分改善。放射外科治疗后,这组患者的病灶无保持稳定或有进展的征象。208例NCS DAVF患者中,131例(63.0%)完全改善,69例(33.2%)部分改善,4例(1.9%)稳定,1例(0.5%)进展,3例(1.4%)死亡。

表11.2a. GKRS治疗395例可获得神经病学和影像学随访的DAVF患者后的临床结果。


 

我们通过分析208例基于Borden分类方案的NCS型DAVF患者的治疗结果,评估不同静脉引流方式的DAVF患者对GKRS治疗的反应(表11.2b)。这些结果表明,放射外科治疗对Borden I型病灶是有效的,71.8%的患者完全闭塞,25.6%的患者部分改善。放射外科治疗Borden II型和III型病变效果较差。91例Borden II型、III型患者中,完全闭塞47例(51.6%),部分改善39例(42.9%),稳定1例(1.1%),进展1例(1.1%),死亡3.3%。

表11.2 b GKRS治疗采用Borden和Cognard分型的208例非海绵窦型DAVF患者后的临床结果.


 

表11.2c列出了放射外科治疗与图像证实的闭塞之间的时间跨度。CS型DAVF患者中,基于MRI/MRA的中位闭塞时间为12.8个月,基于脑血管造影的中位闭塞时间为19.6个月。NCS型DAVF患者中,基于MRI/MRA的中位闭塞时间为23.7个月,基于脑血管造影的中位闭塞时间为26.5个月。之前的一些研究也报道了放射外科治疗和DAVF闭塞之间的时间跨度很短(在某些情况下在6个月内)。由于DAVF的瘘血管大部分位于静脉窦壁上,其尺寸较小,因此DAVF对放射外科治疗的反应往往比脑内动静脉畸形更快。图11.3给出了一个说明性的例子。

表11.2c 放射外科治疗DAVF后从治疗到影像学证实闭塞的时间跨度。

 



 

图11.3. 55岁女性,入院时出现搏动性耳鸣和头晕,接受三次栓塞术,颈总动脉造影显示累及横窦-乙状窦的Cognard型IIa+b型DAVF:(上)前后(AP(下)侧位片。患者接受了DAVF病灶的初始GKRS治疗,边缘剂量为17.5 Gy,平均剂量为31.8 Gy。照射体积为20.9 ml。连续MRA随访显示DAVF完全闭塞。患者神经系统状况有明显改善。

我们的两名患者在治疗后39和59个月死于新的脑出血(ICH)。患者因不可控的静脉高压而出现放射外科治疗后出血,广泛、进袭性的DAVF(Borden II型)累及横窦-乙状窦。死亡是经血管内栓塞治疗后静脉高压所致。一个死于栓塞材料的肿块占位效应加上放射副作用引起的吞咽困难,窒息,和肺炎(One expired due to dysphagia, chocking, and pneumonia caused by mass effects of previous embolization materials plus adverse radiation effects)。在这个系列的患者中,97.7%(395例患者中的386例)在放射外科治疗后保持稳定或表现出临床改善的征象。至于放疗的副反应,MR图像显示仅1例在放射外科治疗后6个月出现放射性脑水肿,经类固醇治疗后逐渐消退。

对于一些广泛累及硬脑膜静脉窦和皮层静脉的DAVF,可能需要反复的放射外科治疗才能完全闭塞。在我们的系列研究中,5例CS型DAVF和14例NCS型DAVF在首次治疗后的1-3年内需要反复放射外科治疗。第二次放射外科治疗的方法和剂量选择标准与第一次的相似。

越来越多的证据表明GKRS在治疗DAVF方面的疗效。Shin报告了两例天幕DAVF患者,患者接受超过20Gy的剂量照射瘘,在27个月和29个月时完全闭塞。Söderman报道了52个(49例)DAVF, 2年后68%的患者出现闭塞,24%的患者出现血流退缩。O’Leary在77%的患者中实现完全闭塞,在15%的患者中实现了改善。Brown报告了在Mayo诊所接受血管造影随访的50例患者,结果68%的患者完全闭塞,14%的患者几乎完全闭塞。Koebbe在2005年报道了一个UPMC系列,其中所有18例患者症状完全或接近完全消退。这8例完成血管造影随访的患者均呈现完全闭塞。在2010年发表的UPMC系列中,共有28例患者(32个DAVF)通过影像学结果证实,中位随访时间为45个月(范围:23-116个月)。在先期SRS治疗合并栓塞的患者中,相应的闭塞率为83%,而在仅单独SRS治疗的患者中闭塞率为67%。与横窦-乙状窦相关瘘相比,与海绵窦颈动脉瘘相关的闭塞率较高(p = 0.012),症状改善率较高(p = 0.010)。在弗吉尼亚大学治疗的55例患者中,65%的患者实现了DAVF的完全闭塞。在上述研究中,一些患者在放射外科治疗前接受了手术切除或血管内栓塞治疗;然而,应该注意的是,他们被转诊接受放射外科治疗,以处理残留DAVF。虽然已发表的治疗DAVF的结果主要是使用伽玛刀治疗的,其他SRS设备也可以用于治疗DAVF。综上所述,放射外科已被证明在65 - 77%的患者中完全闭塞了DAVF,并有很大比例的患者获得症状缓解。

11.5 并发症

放射外科的潜在并发症包括持续性静脉高压、颅内出血、颅神经功能障碍、静脉窦腔狭窄伴血栓形成、迟发性囊性扩张型血肿和局灶性放射性脑水肿( persistent venous hypertension, intracranial hemorrhage, cranial nerve dysfunction, sinus stenosis with thrombus formation, late cystic expanding hematoma, and focal radiation-induced brain edema)。对于有逆行CVD的DAVF,放射外科治疗后颅内出血的风险一直持续到相当于动静脉瘘关闭的静脉引流停止( For DAVFs with retrograde CVD, the risk of intracranial hemorrhage after radiosurgery continues until venous reflux has ceased, which is equivalent to the closure of the arteriovenous fistula. )。在DAVF闭塞前的潜伏期,放射外科治疗后出血的风险普遍较低;然而,Söderman等人报道GKRS治疗后每年出血率为2.5%,我们的数据显示,0.6%的患者出现出血。在CS型DAVF中,一般在GKRS治疗后的3 -9个月,眼上静脉(SOV)中逆向脉冲血流(the reverse pulsatile flow)恢复正常,表明静脉血流的速度和方向逐渐改变。治疗后,MRI偶见眼上静脉(SOV)血栓形成,在临床改善前症状暂时恶化。Lau等报道了一例放射外科后一个月在眼上静脉(SOV)和前海绵窦同时形成血栓的病例。Barcia-Salorio等报道,他们的25例患者中有2例在分流阻塞的同时出现了暂时的症状恶化。在目前的研究系列中,1例在DAVF区域出现迟发形成的出血性囊肿,与颅内AVM放射外科治疗后所看到的类似。这是文献中第一例出现此类SRS晚期并发症的DAVF患者。患者在放射外科治疗后6.5年接受开颅手术切除慢性出血性囊肿。其他与辐射相关的并发症很少见。到目前为止,尚无接受SRS治疗的DAVF患者发生颞叶放射性坏死、下丘脑-垂体轴功能障碍或放射性继发性脑肿瘤的报道。

11.6特殊考虑和辩论

11.6.1 DAVF自然史

尚未完全阐明DAVF的潜在病因和自然病程,不同研究的风险程度差异很大。Söderman等对85例患者进行了为期25年的随访,其中无出血史的患者每年出血率约为1.5%,有出血史的患者每年出血率约为7.4%。然而,需要注意的是,他们的研究存在选择偏差、影像模式敏感性有限、患者随访依从性低以及纳入无症状的患者。很明显,存在皮层静脉引流会增加颅内出血的风险;然而,目前尚不清楚疾病过程的持续时间是否对风险有任何影响。

一些研究报道,在某些情况下,放射外科治疗与DAVF闭塞之间的时间可能比治疗AVM的短。鉴于一些病例报告显示有自发性的DAVF闭塞,对于在多大程度上可以归因于治疗或疾病的自然过程,意见存在分歧。然而,快速闭合的瘘无疑缩短了病人遭受搏动性头痛、耳鸣或眼科症状的时间。在皮层静脉回流的患者中,包括放射外科治疗和血管内手术的多模式治疗可以缩短脑出血或疾病进展风险升高的时间(multimodal treatment involving radiosurgery in conjunction with endovascular procedures may reduce the period during which the risk of ICH or disease progression is elevated.)。

11.6.2 DAVFs治疗策略

DAVF的管理应该考虑到患者的临床表现,病变的预期自然史(基于DAVF的位置和血管结构),以及治疗方式的获益和固有风险,在个体化的基础上进行。一般认为,在伴有出血、进行性神经功能障碍和/或颅内压增高的DAVF患者中,立即缓解静脉充血需要通过血管内栓塞、手术或两者结合进行及时治疗。

对于Borden II-III型病变伴单发或少量CVD(皮层静脉引流),或伴孤立硬脑膜窦和CVD的DAVF,通常可以通过手术或血管内干预实现病变的完全闭塞。然而,当DAVF累及硬脑膜窦并有多个复杂的供血动脉和CVD时,手术和血管内治疗在技术上具有挑战性。在1997年的一项荟萃分析中,Lucus等得出结论,即使结合手术和栓塞,超过30%涉及横窦-乙状窦的DAVF表现为残留充盈或有持续症状。目前SRS的应用为提高治疗效果提供了一种额外的治疗方法。

当有指证治疗Borden型DAVF,治疗的获益应该超过治疗的风险。有证据表明,损伤或硬脑膜静脉窦内压力增加可引发神经功能障碍或继发于静脉高压。在这种情况下,通过经静脉介入治疗或手术牺牲有功能的硬脑膜静脉窦是没有必要的。此外,由于动脉供血往往是复杂而折磨人的过程(due to the frequently complex and torturous course of the arterial supply),单纯使用经动脉栓塞很难完全闭塞Borden I型DAVF。研究表明,在血管内和/或手术干预后,DAVF不完全闭合所引起的局部缺血往往会增加各种血管生长因子的表达,这可以招募新的侧枝,导致DAVF再通。因此,使用血管内干预或手术作为Borden I型DAVF的一线治疗,目的是缓和而不是治愈,应该仔细权衡手术的风险和收益。目前和以往的研究表明,可以安全使用放射外科治疗具有良性静脉引流的DAVF,在保留硬脑膜静脉窦功能的同时,具有较高的血管造影上的闭塞率。

目前,我们对DAVF患者的治疗策略如下:

•对于有持续良性症状(头痛、搏动性耳鸣和/或眼部症状)的Borden I型(Cognard I型,IIa型) DAVF,放射外科治疗可能是一种初步治疗方法。

•对于Borden II型/III型(Cognard IIa+b型, IIb型, III型)DAVF合并逆行性CVD(皮层静脉引流),治疗方法如下:

a.症状性CVD(伴有出血、颅内压增高和/或进行性神经功能障碍)提示需要手术或血管内手术进行初始治疗。

b.无症状的CVD(仅伴有头痛、搏动性耳鸣和/或眼部症状,但无出血或颅内压增高)提示血管内手术可作为一线治疗。放射外科治疗也可以被认为是老年、身体虚弱(medically frail)或有复杂的DAVF的患者的初始治疗。

2010年,UPMC(匹兹堡大学医学中心)发表了他们对DAVF的治疗经验,并对DAVF患者的治疗和随访提出建议,如图11.4所示。对于血管通路良好(good vascular access)的DAVF, SRS治疗在栓塞之后或之前(早期和晚期)提供最佳的闭塞率。对于血管通路不良(poor vascular access)的患者,单独SRS治疗通常是并发症风险低的有效选择。他们建议所有患者在SRS治疗后每年进行MRI随访。对于所有进袭性DAVF患者,血管造影仍然是评估治疗反应的标准。对于进袭性较低且有症状改善的DAVF患者,MRI/MRA可能是评估治疗结果的充分方法。


 

图11.4。潜在的DAVF治疗方案。

11.6.3流出受限(SOR)及其与出血的关系

Obrador等在1975年的一篇论文中指出,横窦DAVF的静脉窦阻塞是导致临床症状的重要因素。1987年,Ishii等发现3例有横窦闭塞并伴有出血的DAVF。他们认为这种闭塞使DAVF易于出血。Lalwani等提出了第一个基于静脉引流模式和流出受限(SOR)严重程度的DAVF分类系统。根据Lalwani方法,Cognard和Borden分类均仅将静脉引流模式作为出血的预测指标,其基础是假设皮层静脉返流(CVR)是静脉窦阻塞的结果,从而预示疾病的进袭性。Satomi等报道了2例由良性向进袭性转变的静脉出口自发性进行性血栓形成的患者(two cases involving conversion from benign to aggressive DAVFs associated with spontaneous progressive thrombosis of the venous outlet)。然而,尚不清楚从SOR到CVR的病理生理机制。理论上,动态静脉瘘患者的静脉压力是由动脉化流入和静脉流出决定的(sinovenous pressure in patients with DAVF is determined by arterialized inflow as well as venous outflow.)。SOR会增加脑静脉压,损害脑脊液的吸收,从而导致静脉充血和出血(sinovenous pressure in patients with DAVF is determined by arterialized inflow as well as venous outflow. SOR would increase cerebral venous pressure, impair the absorption of cerebrospinal fluid, and consequently lead to venous congestion and hemorrhage)。先前的研究也发现,横窦狭窄是特发性颅内高压患者的一个共同特征,也是放置颈动脉支架后发生高灌注综合征的危险因素(stenotic transverse sinuses as a common trait in patients with idiopathic intracranial hypertension and a risk factor of hyper-perfusion syndrome following carotid stent placement)。在2017年的一篇论文中,作者基于对163例横窦DAVF患者的分析,对SOR的严重程度进行了半量化。我们确定,在横窦DAVF中,相比CVR,SOR与出血的相关性更强。这可能在一定程度上解释了伴CVR的DAVF患者的出血率变化。

11.6.4 静脉流出受限预示GKRS治疗后海绵窦DAVF的闭塞

在1985年的一项研究中,Barrow等将颈动脉-海绵窦瘘分为高流量直接型瘘和低流量间接型瘘(classified carotid-cavernous fistulas as high-flow direct or low-flow indirect.)。低流量间接型瘘也被称为CS(海绵窦)型DAVF。由Cognard等和Borden等制定的分类系统主要用于硬膜内DAVF;然而,由于其位于硬膜外和多个静脉引流部位,它们并不能完美地描述CS型DAVF的行为。Suh等根据动脉供血和静脉引流模式,将CSDAVFs分为增生型(PT)、受限型(RT)和迟发受限型(LRT)[classified CSDAVFs as proliferativetype (PT), restrictive type (RT), and late restrictive type (LRT).]。他们发现,在与CS型DAVF实际临床表现的相关性方面,他们的分类系统优于其他方法。在2019年的一项研究中,作者基于Suh等描述的类型开发了一种分类方案;但增生型(PT)的GKRS治疗参数不同于其他类型。此外,具有眼睛模式和更多静脉引流路径的CS型DAVF在GKRS治疗后不太可能完全闭塞。这些发现表明,GKRS对所有三种CS型DAVF可能同样有效;但GKRS参数应根据类型进行调整。通过计算静脉引流路径仔细检查静脉流出通畅度有助于预测GKRS治疗的预后。

在本研究中,我们还通过分别检查动脉和静脉成分来研究CS型DAVF的血流动力学状况。我们的结果显示,有更多静脉引流路径的CS型DAVF在GKRS治疗后不太可能完全闭塞。相反,存在大量供血动脉与GKRS治疗结果无关。尚不清楚这一观察结果背后的机制。既往研究表明,静脉引流受限与晚期CS型DAVF相关,后者更容易发生自发闭塞。GKRS可引起内皮损伤,导致静脉窦血栓形成。因此,我们认为GKRS治疗更有可能实现闭塞,因为在静脉引流路径较少的CS型DAVF中,静脉窦内血栓形成的可能性较高。然而,GKRS治疗的主要靶区是CS壁的相关成分,而不是远端供血动脉或静脉引流路径(the main targets of GKRS are the involved components of the CS wall, rather than remote arterial feeders or venous drainage routes)。GKRS治疗后,尽管有一定数目的供血动脉,动脉分流处的CS壁会增厚和发生纤维化,导致静脉窦内血流减慢(The CS wall where the arteries shunt should undergo thickening and fibrotic development after GKRS, resulting in a slowing of blood flow within the sinus despite the number of arterial feeders.)。如果是这样,那么在预测GKRS治疗CS型DAVF的结果时,静脉引流路径的数目可能比供血动脉的数目更为重要(If so, then the number of venous drainage routes may be more important than the number of arterial feeders in predicting GKRS outcomes in CSDAVFs.)。这也就可以解释为什么GKRS治疗后36个月从PT(增生型)到LRT(迟发受限型),随静脉引流途径数目的增加,而与所估计的完全闭塞率呈反比(why the estimated complete obliteration rate 36 months after GKRS increased from PT to LRT inversely with the number of venous drainage routes.)。

11.6.5 罕见的DAVF位置

DAVFs是累及硬膜外间隙和邻近骨结构的脑膜动脉与硬膜静脉窦或软脑膜静脉之间的直接动静脉分流(DAVFs are direct arteriovenous shunts between meningeal arteries and dural sinuses or leptomeningeal veins, involving the epidural space and adjacent bony structures)。斜坡硬膜外骨性DAVF患者常伴有头痛和患侧脉冲同步耳鸣(Patients with a clival epidural-osseous DAVF suffer from frequent headaches and pulse-synchronous tinnitus on the affected side)。要注意这些腹侧硬膜外DAVF从邻近骨结构招募血管(Note that these ventral epidural DAVFs recruit vessels from adjacent bony structures)。还需要注意的是,这种罕见的骨质内DAVF与传统的或骨质外DAVF的不同之处在于,血管性畸形血管病灶完全或部分位于骨质内(Note also that this rare type of intraosseous DAVF differs from conventional or extrasinusal DAVFs in that the vascular nidus is entirely or partially situated within the bone. )。迄今为止,文献中只有25例,其中大多数涉及经静脉或经动脉栓塞。台北荣民总医院早期使用GKRS治疗颅内DAVF的经验中,一系列斜坡硬膜外-骨性DAVF被认为对放射外科治疗有良好的反应。

当我们仔细回顾这些病例时,我们发现一组患者的位置特殊,病灶较大,血管复杂,但放射外科治疗效果良好。DAVF主要位于斜坡周围,分布于硬膜外或骨质内。病变不在脑实质内;因此,对大脑的辐射损伤并不多见。此外,大多数斜坡硬膜外骨性DAVF是良性的,且没有CVR(皮层返流)。因为在闭塞前的潜伏期出血的可能性较低,SRS治疗适合这组患者。在选择对斜坡型DAVF的初始主要治疗方法时,SRS治疗似乎是一个很好的选择。

11.6.6在治疗DAVF中再通的作用

已经提出了两种假说来解释DAVF的初始病理生理学。一种假说认为,生理性动静脉分流是由于静脉窦和静脉压力增加而开放的。另一种假说认为,当静脉流出阻塞导致静脉高压时,血管新生可减少脑灌注,导致缺氧,并重新形成DAVF[One posits that physiological arteriovenous shunts are open due to increased sinus and venous pressure. The other posits that when venous hypertension is induced by an obstruction of the venous outflow, angiogenesis can reduce cerebral perfusion, leading to hypoxia with de novo formation of DAVFs]。无论哪一种理论是正确的,纠正静脉窦高压应减少脑静脉水肿,扭转参与DAVF形成的恶性循环(Regardless of which theory is correct, correcting venous hypertension in the sinus should reduce cerebral venous edema and reverse the vicious cycle involved in DAVF formation)。血管内球囊成形术或静脉窦内支架植入术可用于纠正这类静脉高压。

这在处理如多处静脉窦狭窄,单根静脉引流,或累及上矢状窦伴静脉高压的DAVF(such as multiple sinuses stenosis, single venous drainage, or DAVFs involving superior sagittal sinus with venous hypertension)等复杂的DAVF时尤为重要。通过栓塞或切除的静脉窦阻塞有时会有阻碍静脉引流的风险,而这可能会带来灾难性的结果。如果静脉窦的瘘部分没有足够的引流,任何治疗性干预必须在极其小心的情况下进行。

在这种困难的条件下,静脉窦再通可能是唯一的可能性,以恢复静脉流出和纠正静脉高压。我们最近开始使用球囊膨胀或支架置入联合GKRS治疗一些有部分静脉窦阻塞的DAVF。许多研究也提出了血管成形术的应用。在2000年的一篇论文中,Murphy等报道了一例经腔内血管成形术和支架置入部分血栓形成的瘘性静脉窦以治疗横窦-乙状窦(TSS) DAVF的患者(a case of TSS DAVF treated via transluminal angioplasty and stent placement in a partially thrombosed fistulous sinus)。在随后的章节中,支架置入DAVF被认为是一种很有前途的一线治疗方法[stent placement for DAVFs has been proposed as a promising first-line treatment]。

根据我们的经验,球囊扩张或支架植入似乎可以纠正静脉回流方向,提高静脉回流流量,从而可能在随后进行GKRS治疗时有助于DAVF闭塞(it appears that balloon dilation or stent implantation can correct the direction and improve the flow of venous return, which may facilitate DAVF obliteration in the event that GKRS is subsequently performed)。值得注意的是,血管成形术联合GKRS治疗的有效性和安全性研究仍在进行中。需要更大的研究人群来巩固临床结果。

11.6.7 平扫MRI/3D TOF MRA 对GKRS治疗DAVF后的闭塞评估是有用的

基于钆对比剂(GBCA)增强的时间分辨的磁共振血管造影技术通过提供重要的血流动力学信息大大改善了DAVF的表征(Gadolinium-based contrast agent (GBCA)-enhanced time-resolved MR angiographic techniques have greatly improved DAVF characterization by providing important hemodynamic information.)。尽管如此,研究人员仍然关注肾功能衰竭患者大脑中钆的沉积以及肾源性全身纤维化。这一担忧导致了在随访检查中使用平扫MRI/3D TOF MRA来评估DAVF的闭塞程度的研究。目前该方法特异性为100%,敏感性为84.2%。由于缺乏假阳性,对于平扫MRI/3D TOF MRA结果中无CS型DAVF证据的患者,放弃随访DSA检查似乎是合理的。最近先进的动脉自旋标记技术(advanced arterial spin labeling technique)或4D MR流动研究的选择性流动跟踪制图技术(selective flow-tracking cartography of 4D MR flow study )使时间分辨的MRA不需要含钆对比剂GBCA给药。Iryo等证明时间分辨动脉自旋标记的MRA在3T中在300 ms时间分辨率下显示瘘口的位置、主要供血动脉和DAVF静脉引流的有效性(the efficacy of time-resolved arterial spin-labeling-based MRA at 3T in revealing the site of fistula, main arterial feeders, and the venous drainage of DAVFs at a temporal resolution of 300 ms. )。Edjlali等证明,将选择性流动跟踪制图方法应用于时间分辨的MRA,可以实现与DSA类似的DAVF表征(applying selective flow-tracking cartographic methods to time-resolved MRA enables DAVF characterization comparable to that of DSA)。Lin等的荟萃分析表明,时间分辨MRA在检测DAVF方面并没有显著提高MRI的诊断性能;然而,时间分辨MRA通过排除静脉窦或静脉内早期出现的微弱高信号,降低了3D TOF MRA中DAVF闭塞假阴性结果的可能性(time-resolved MRA did not significantly improve the diagnostic performance of MRI in terms of DAVF detection; however, it appears that time-resolved MRA reduces the likelihood of false negative results of DAVF obliteration in 3D TOF MRA by excluding the early appearance of a faint hyperintensity within the sinus or vein. )。

 

11.7结论

SRS是安全有效的替代治疗DAVF的方法。这种方法是微创的,对遭受难以忍受的头痛,搏动性耳鸣,或有眼部症状的患者有较小的侵袭性。对于具有广泛CVD(皮层静脉引流)的进袭性DAVF患者,我们建议使用血管内手段(如栓塞术或血管成形术)或手术进行初始治疗,以减少出血、进行性神经功能障碍和严重静脉高压的直接风险。在这种情况下,放射外科治疗可以作为进一步治疗残留瘘的二次治疗。放射外科的一个主要缺点是有潜伏期,在此期间辐射的作用尚未发生,因此与手术和血管内治疗相比,延长了治愈所需的时间。尽管如此,放射外科后逐渐闭塞DAVF有助于避免容易使血管内栓塞和手术复杂化的静脉高压加重或梗死的直接风险。总的来说,看起来管理DAVF的多学科方法产生了较好的结果。

 

 

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