《Journal of Neurological Surgery.Part A Cent Eur Neurosurg》 2023 年12月 27日在线发表德国University Medical Center Göttingen,的Beate Kranawetter , Anna Cho , Dorian Hirschmann,等撰写的《放射外科作为硬脑膜动静脉瘘的独立治疗选择-维也纳系列。Radiosurgery as a stand-alone treatment option for cerebral dural arteriovenous fistulas - the Vienna series》(doi: 10.1055/a-2235-5256. )。
简介:
伽玛刀放射外科(GKRS)已被证明是一种有效和安全的治疗硬脑膜动静脉瘘(DAVFs)的方法。然而,只有少数研究,主要是有限的患者数目,评估放射外科作为DAVF的唯一和先期治疗选择。
硬脑膜动静脉瘘(DAVFs)是一种罕见的颅内血管畸形,由脑膜动脉与静脉窦或枕皮层静脉(pial cortical vein)之间的病理性分流组成。临床表现变化很大,主要取决于动静脉瘘的定位和静脉引流模式无皮层静脉引流(CVD)的DAVF通常无症状或表现为良性症状,如搏动性耳鸣或眼眶症状(球结膜水肿、眼球突出、眼痛、视力下降和颅神经麻痹)。伴有CVD的动静脉瘘通常表现为更具进袭性的症状,主要与静脉充血有关。这些包括颅内出血、癫痫发作、进行性痴呆和其他局灶性神经功能障碍。目前DAVF的治疗选择包括显微手术、血管内栓塞、立体定向放射外科(SRS)以及各种组合。血管内栓塞和显微手术可以立即阻断动静脉分流,从而立即减轻症状。因此,血管内栓塞或显微手术被认为是治疗这种病理的首选选择。由于切除所需时间较长,SRS通常用于其他方法无法治愈的病变。尽管如此,SRS已成为脑DAVF的重要治疗选择,无论是辅助治疗还是补救性治疗,特别是对于不适合血管内栓塞或显微外科治疗的DAVF。到目前为止,SRS被证明是一种有效的、替代的、辅助/补救性的治疗方法,具有高闭塞性和低并发症发生率。然而,只有少数研究,主要是有限的患者数目,评估放射外科作为唯一的和先期治疗选择。因此,本研究旨在提出我们连续系列伽玛刀放射外科(GKRS)作为脑DAVF的独立治疗方法。
方法:
我们纳入了1992年1月至2020年1月期间在我们医院接受GKRS作为独立管理的33例DAVF患者。回顾性评价闭塞率、闭塞时间、神经预后及并发症。
患者样本和数据评估
回顾性回顾1992年1月至2020年1月的患者记录、诊断时的多模态成像和放射外科计划,以确定我科接受GKRS治疗的DAVF患者。总体而言,86例患者接受了GKRS治疗。在这86例患者中,33/86例(38%)患者单独接受SRS治疗,47/86例(55%)患者接受放射外科联合血管内入路治疗,6/86例(7%)患者接受GKRS、血管内栓塞和显微手术联合治疗。接受联合治疗的患者53/86(62%)被排除在研究之外(图1)。此外,通过诊断时进行的数字减影管造影术(DSA)回顾性评估DAVF特征,如定位、CVD和Borden / Cognard / Barrow分类。随后,DAVF被分为两组:17/33(52%)的颈动脉海绵窦瘘(CCFs)和16/33(48%)的非颈动脉海绵窦瘘(NCCFs)(表1)。该研究符合赫尔辛基宣言,并得到当地伦理审查委员会(EK1176/2020)的批准。
图1:纳入研究算法流程图。1992年至2020年,我科共86例davf患者接受GKRS治疗。排除GKRS联合其他治疗方法治疗的患者(53/86,62%)。其余33/86例(38%)患者根据DAVF定位分为NCCF组(16/33,48%)和CCF组(17/33,52%)。CCF组15/17例(88%)和NCCF组15/16例(94%)患者在首次GKRS后至少进行了一次临床随访,并纳入结果评估。14/16(88%)的NCCF患者和14/17(82%)的CCF患者进行了放射影像随访。CCF;颈动脉-海绵窦瘘;硬脑膜动静脉瘘;GKRS,伽玛刀放射外科,NCCF;非颈动脉海绵窦瘘
DAVF的分类
根据Cognard和Borden分类,16/33(48%)例NCCFs 根据Barrow分类17/33(52%)例CCFs(表2)。Cognard和Borden分类基于动静脉瘘的静脉流出结构和有无皮层静脉引流。Borden分类法描述了DAVFs的三种亚型。Cognard分类进一步描述了静脉流出和静脉扩张的方向,并区分了五种亚型。
表2提供了DAVF特性的概述。仅评估NCCFs的Borden和Cognard分类(n=16)。采用Barrow分类法对CCFs进行分类(n=17)。
CFF,颈动脉-海绵窦瘘;CVST,脑静脉窦血栓形成;DAVF,硬脑膜动静脉瘘;GKRS,伽玛刀放射外科;KPS, Karnofsky一般表现状态量表。
Barrow分类法根据动脉供应情况对CCFs进行分类。A型CCFs由颈内动脉(ICA)和海绵窦之间的直接分流组成,B型CCFs由颈内动脉的脑膜分支供应,C型CCFs接受颈外动脉(ECA)的脑膜分支的动脉供应,D型CCFs由颈外动脉和ECA的脑膜分支供应。
放射外科技术
放射外科手术如前所述进行。对患者使用(瑞典斯德哥尔摩,Elekta AB)的Leksell伽玛刀®(2011年前为B型/ 2012年后为Perfexion®型,)和GammaPlan (Elekta AB)作为计划软件进行治疗。为了制定治疗计划,在立体定向条件下进行MRI高分辨率T2加权扫描和MR飞行时间血管造影,对比增强CT血管造影和骨窗,以及数字减影血管造影。根据患者的兼容性,在1.5T或3T扫描仪上进行MRI。治疗目标包括MRI, CTA和血管造影联合登记成像的DAVF 。中位治疗体积为0.9 cm(范围:0.1 - 21.7)。在NCCF患者中,与CCF患者相比,需要更大的治疗体积具有统计学意义(表1,p<0.001)。由于体积较小,CCFs的等剂量线高于NCCFs (p=0.011)。所有患者的中位中心剂量为36 Gy(范围16 - 50 Gy),中位处方剂量为18 Gy (8 - 23 Gy)(表1)。总体而言,5/33(15%)的患者接受了重复GKRS治疗。2例(2/17,12%)NCCF患者和2例(2/16,13%)CCF患者接受了第二次放射外科治疗。1例NCCF患者(1/ 16.6%)接受三次治疗。第一次和第二次GKRS治疗之间的中位时间为28个月(范围:6.6 - 53.5)。第二次和第三次治疗之间的中位时间为31个月。
表1:首次GKRS的患者特征和伽玛刀放射外科参数表1概述了首次GKRS的患者特征和伽玛刀放射外科参数。根据其发生部位,将DAVF分为颈动脉-海绵窦瘘和非颈动脉-海绵窦瘘,并计算两组间的差异。(*)如果患者在诊断时出现不止一种临床症状,则对每位患者进行多次症状计数。因此,计数总和不等于100%。CFF,颈动脉-海绵窦瘘;CVST,脑静脉窦血栓形成;DAVF,硬脑膜动静脉瘘;GKRS,伽玛刀放射外科;KPS, Karnofsky一般表现状态量表;mRS,改良Rankin量表;NCCF,非颈动脉海绵窦瘘
临床评估和结果评估
根据我科的标准管理方案,在诊断时、放射外科治疗前一天和每次随访时进行专门的临床评估。评估神经症状,将其与诊断时的临床症状进行比较,并将其分类为症状完全缓解、部分缓解或症状无改变。此外,采用Karnofsky一般表现状态量表(KPS)和改良Rankin量表(mRS)评估患者的状态。神经影像学随访与临床随访同时进行,每年随访一次,直至动静脉瘘闭塞,闭塞后每3-5年随访一次。动静脉分流的闭塞被定义为在T1和t2加权MRI上没有血管流空(an absence of flow voids)。
如果在GKRS治疗后两年的随访MRI中怀疑有残留动静脉瘘,则计划在立体定向条件下进行血管造影,如果确认,则进行另一次GKRS治疗。
统计分析
分类数据以计数和百分比表示,连续参数以中位数和极差表示。为了比较患者组,采用卡方检验和Mann-Whitney U检验。用Kaplan-Meier估计器和生命表计算消隐的中位时间和消隐率。采用Log-rank检验评价组间差异。p值<0.05被认为具有统计学意义。使用IBM SPSS Statistics for Windows (Version 26.0, Armonk, NY: IBM Corp.)。
结果:
整体完全闭塞率为20/28(71%)。放射外科治疗后2年、5年和10年的闭塞精算率分别为53%、71%和85%。两组CCFs的闭塞时间无差异(14/ 28,50%,17个月;95% CI: 7.4 - 27.2)和NCCFs(14/ 28,50%, 37个月;95% CI: 34.7 - 38.5;P =0.111)。总的来说,在最后一次随访时,我们的神经病学结果是非常有利的。三分之二(20/ 30,67%)的患者症状完全缓解。1例多发DAVF患者在未治疗的病变处发生颅内出血并在随访期间死亡,导致年出血风险为0.5%。在我们的系列研究中没有观察到放射外科治疗后的并发症。
病人的特点
诊断时最常见的症状是眼部症状(20/33,61%;包括(外展)颅神经VI麻痹12/33(36%)、球结膜水肿11/33(33%)、眼球突出10/33(30%)、球后疼痛7/33(21%)、结膜注射7/33(21%)、视力6/33(18%)、(动眼、滑车)颅神经III/IV麻痹3/33(9%)。超过一半(18/33,55%)的患者表现为非眼部症状。最常见的非眼科症状为脉动性耳鸣7/33(21%)和头痛4/33(12%)。11/33(33%)的其他非眼科症状包括偏瘫、失语、感觉障碍、恶心和眩晕。CCFs比NCCFs更容易出现眼部症状(p<0.001)。总体而言,4/33(12%)患者在诊断时发生颅内出血,均诊断为NCCF (p=0.026)。在11/33(33%)的患者中,可以确定与DAVF发生相关的危险因素,如创伤、脑静脉窦血栓形成(CVST)、妊娠、感染或Factor V Leiden突变。
DAVF特点
约一半(17/33,52%)的DAVFs位于海绵窦内,10/33(30%)的病变位于横窦/乙状窦区域,2/33(6%)的病变位于筛骨(ethmoidal),4/33(12%)的病变位于天幕动静脉瘘。在4例(4/33,12%)患者中,有2例干预前诊断DAVF。在所有4例患者中,第二个病变采用另一种治疗方法或保守治疗。9/33(27%)患者存在CVD, 3/33(9%)患者引流静脉扩张。根据Borden分类,7/16(44%)的NCCFs为Borden I型DAVFs, 9/16(56%)的NCCFs为Borden III型DAVFs。相应的,7/16(44%)的NCCFs被归为Cognard I型,6/16(37%)为III型,3/16(19%)被归为Cognard IV型。采用Barrow分类法对CCFs进行分类。1/17(6%)患者表现为Barrow B型CCF, 16/17(94%)诊断为Barrow D型CCF(表2)。
放射外科治疗后的总体结果和并发症
总体而言,3/33(9%)患者未能随访。因此,首次干预后的中位随访时间为5.8年(1.0 - 17.1年)。中位随访时间在NCCF组(6.4年)和CCF组(4.2年;p = 0.908)。总观察期为192.6年。对所有患者进行死亡登记比较,以评估完整的结果。总体而言,7/33(21%)的患者死亡。6名患者因其他原因死亡,1名患者因DAVF引起的脑出血死亡。这导致死亡率为3%(1/30有随访),年出血风险为0.5%。然而,该患者被诊断为两个DAVF ,其中一个病变单独使用SRS治疗,另一个病变因其扩大较大(Borden III型/ Cognard IV型)和局限性而无法治疗,保守随访。遗憾的是,未经治疗的DAVF在随访期间出血,导致患者死亡。除一例脑出血外,随访期间未发生与GKRS治疗相关的并发症。30/33(91%)患者的神经系统预后可以评估,两组均显示出非常有利的结果。三分之二(20/ 30,67%)的患者症状完全缓解,6/30(20%)的患者症状部分缓解,4/30(13%)的患者在GKRS治疗后症状没有改善。在最后一次随访时,CCF患者的中位KPS为100%(范围:40 - 100%),中位mRS为0(范围:0 - 4)。对于NCCF患者,最后一次随访时的中位KPS为90%(范围:40 - 100%),中位mRS为1(范围:0 - 4)。
伽玛刀放射外科后的闭塞
30例患者中有28例(93%)有放射影像学随访。26/28(93%)的患者进行了随访MRI, 2/28(7%)的患者进行了随访血管造影(图2)。在我们的大多数患者(20/28,71%)中,可以实现DAVF完全闭塞。在其余患者中,观察到流量减小(7/ 28,25%)或流量无变化(1/ 28,4%)。因此,NCCFs和CCFs分别在8/14(57%)和12/14(86%)被完全消除(p=0.209)。放疗后未观察到DAVF进展或增殖。总体而言,首次GKRS和DAVF消失之间的中位时间为35个月(95% CI: 19.7 - 51.1)。2年、5年和10年后的闭塞率分别为53%、71%和85%。CCFs的中位闭塞时间为17个月(14/ 2850%,95% CI: 7.4 - 27.2), NCCFs的中位闭塞时间为37个月(14/ 2850%,95% CI: 34.7 - 38.5)(图3A)。虽然可以证明NCCFs比CCFs需要更长的时间来闭塞,但估计的消除时间在两组之间没有显示任何差异(p=0.111)。然而,伴有CVD的DAVF的闭塞时间明显更长(8/28,29%;(20/28, 71%, 22.9个月,95% CI: 6.7 - 39.2;p=0.037,图3B)。此外,Borden I型DAVF的闭塞时间有缩短的趋势(6/14,43%,28个月,95% CI: 18.4 ~ 37.3;p=0.057),与归类为Borden III型的DAVF相比(8/14,57%,119个月,95% CI: 0.0 - 240.9)。
图2:在伽玛刀治疗前和治疗后一年,横窦处有一个DAVF。图2A显示了一个由多个小供血动脉供血的硬脑膜瘘管,这些供血动脉来自于直接分流到横窦的枕动脉。图2B显示放射外科治疗后一年无任何残余供血动脉的血管造影结果。
图3:Kaplan-Meier图:到闭塞时间图3A显示了ccf和nccf估计到闭塞时间的差异。CCFs到闭塞的中位时间为17个月(14/ 2850%,95% CI: 7.4 - 27.2), NCCFs为37个月(14/ 2850%,95% CI: 34.7 - 38.5)。虽然可以证明NCCFs比CCFs需要更长的时间来闭塞,但两组之间没有发现显著差异(p=0.111)。图3B显示了伴有和不伴有CVD的DAVF到闭塞时间的差异。在CVD患者中(8/28,29%;119个月,95% CI: 0.0 - 240.9),闭塞时间明显长于无CVD患者(20/28,71%,22.9个月,95% CI: 6.7 - 39.2;p = 0.037)。CI,置信区间;,CCF;颈动脉-海绵窦瘘;CVD,皮层静脉引流;DAVF,硬脑膜动静脉瘘;GKRS.伽玛刀放射外科;GKRS1,第一次伽玛刀放射外科,NCCF;非颈动脉海绵状瘘
讨论:
脑硬脑膜动静脉瘘(DAVF)是一种异质的血管畸形。症状和预后高度依赖于有无皮层静脉引流(CVD)。研究表明,伴有CVD的DAVF通常会出现更严重的症状,并且未来发生神经系统事件的风险明显更高。据报道,伴CVD的DAVF的年出血风险在6%至19%之间。另一方面,无CVD的DAVF通常表现为轻微症状,出血风险低(0.0 - 1%)。
与他们的临床症状一样,是DAVF可用的治疗选择。这些方法包括显微手术、血管内栓塞、SRS或这些方法的组合。血管内栓塞或显微手术可以立即阻断动静脉分流,从而终止出血风险。因此,栓塞或显微手术已成为DAVFs的一线治疗选择。然而,尽管不断取得进展,仍有高并发症发生率的报道。在治疗选择方面,应始终将干预的风险与DAVF的预期临床病程进行权衡。由于无CVD的DAVF大多是良性的,脑出血的风险很低,一些作者甚至建议对无症状的、偶然发现的病变进行保守治疗。值得注意的是,无CVD的DAVF发展为更高级别动静脉瘘的风险仍然很小(2%)。因此,这些患者应定期接受临床和放射影像学随访检查。此外,无CVD的DAVF可引起难以忍受的临床症状,可能需要某种形式的治疗。
此外,并非所有高级别DAVF患者都有资格接受显微手术或血管内治疗。由于放射外科的低并发症和高闭塞率,放射外科已成为DAVF的重要替代治疗选择。一些研究已经证明了它的有效性和安全性。因此,SRS治疗被证明是一种有效的、可替代的辅助/补救治疗方法。然而,只有少数研究,主要是有限的患者数目,评估放射外科作为唯一的和前期治疗选择。我科回顾三十年来在脑血管畸形放射外科治疗方面的经验。
对于有血管病变的患者,我们的跨学科血管委员会决定了最准确的治疗方法。这些决定是在复合血管内-血管神经外科医生、放射外科训练的神经外科医生和放射科医生的一致意见下达成的。由于患者的意愿,或由于合并症或解剖学和技术上的困难而不适合血管内或显微手术治疗的高危患者,通常推荐SRS治疗。
在这个回顾性系列中,我们评估了33名接受伽玛刀放射外科治疗的DAVF患者的数据。完全闭塞率为71%,另有25%的DAVF出现流量或大小的减少。关于随访成像。这些结果处于先前公布的63% - 77%的闭塞率的上范围。
总的来说,在我们的队列中,闭塞的中位时间是35个月。术后2年、5年和10年的闭塞率分别为53%、71%和85%。虽然CCF的闭塞时间有缩短的趋势,但NCCF组和CCF组之间的差异没有统计学意义。然而,伴有CVD的DAVF到闭塞的中位时间明显更长。这可能是由于与单纯分流到静脉窦的DAVF相比,伴有CVD的DAVF血管结构更复杂。因此,治疗目标的确切定义更具挑战性,并可能导致更长的闭塞时间。此外,在我们的研究中,与没有CVD的患者相比,更多伴有CVD的DAVF患者接受了反复的放射外科治疗。除了高闭塞率外,我们的临床结果非常有利。三分之二的患者症状完全缓解,20%的患者症状部分缓解。只有13%的患者在接受GKRS治疗后没有改善。由于它们位于海绵窦内,CCFs代表了DAVF的一个独特亚型。NCCFs的临床表现各不相同,多数为良性,出血风险较低海绵窦内静脉流量增加通常会引起眼部症状。这些症状包括球结膜水肿、眼球突出、眼痛、视力减退和颅神经麻痹。
正如所预期的那样,我们的数据显示CCFs更有可能出现眼部症状。然而,在一些CCFs中,症状可能很严重,治疗可以防止视力丧失或颅内出血在我们的研究中,没有一个被诊断为CCF的患者出现颅内出血。一些研究认为放射外科是低流量CCF (Barrow B-D型)的有效治疗方法。Pan等报道,在现有为数不多的156个低流量CCFs的大型系列中,其中一个的完全闭塞率为70%。在我们的研究中,CCF组达到了86%的相当高的闭塞率。一些研究表明,CCFs也可能随着时间的推移而自身形成血栓。然而,根据已发表的文献,CCFs的自发闭塞仅发生在1-13%的患者中。
总的来说,在我们的研究中没有观察到与GKRS治疗相关的并发症。1例GKRS治疗后出现颅内出血。然而,该患者被诊断为两个DAVF。1例病变采用GKRS治疗,另1例因其延伸范围大(Borden III型/ Cognard IV型)及局限性无法治疗,保守随访。不幸的是,未经治疗的DAVF在随访期间出血,患者在出血后死亡。
有限性
本研究的局限性在于其回顾性设计和相当小的患者队列。尽管如此,我们的系列研究仍然代表了采用放射外科作为独立治疗选择的DAVF患者的同质队列。我们研究的另一个限制是放射影像学随访。我们机构在放射外科治疗后的随访中没有常规的随访血管造影。然而,在我们看来,没有CVD的DAVF,特别是CCFs,可以通过MRI和临床症状的解决来充分评估。如果在后续MRI上怀疑有残留动静脉瘘,则计划在立体定向条件下进行血管造影,如果确认,则进行另一次GKRS治疗。
结论:
我们的研究结果表明,对于选定的DAVF患者,伽玛刀放射外科是一种安全有效的独立治疗选择。
在过去,伽玛刀放射外科经常被用作治疗不能通过血管内或手术方法消除的DAVF的替代方法。我们的研究结果表明,对于选定的部分DAVF患者,伽玛刀放射外科是一种有效和安全的独立治疗选择。