《RadiologyCase Reports》杂志 2024 年9月26日刊载[19(12):6452-6459.]埃及、黎巴嫩的Moustafa A Mansour , Reem W Malaeb , Hamdi Nabawi Mostafa , 等撰写的《无症状颅内动静脉畸形的诊治疗困境:1例报道和循证综述。Diagnostic and therapeutic dilemmas of asymptomatic intracranial AVMs: A case report and evidence-based review》（doi: 10.1016/j.radcr.2024.08.154.）。
颅内动静脉畸形(AVMs)由Virchow于19世纪首次描述，是伴有许多相关的神经实质、血流动力学和血管结构改变的复杂的、缠结状的血管病变（intracranial arteriovenous malformations (AVMs) are complex, tangle-shaped vascular lesions with a number of associated neuroparenchymal, hemodynamic, and angio-architectural changes. ）。然而，颅外动静脉畸形的临床描述却可以追溯到Ebers Papyrus(约公元前1500年)，迄今为止尚无明确的潜在病因。
动静脉畸形是罕见的病变，发病率约为0.15%，患病率为0.001-0.5%，但由于其往往影响年轻患者，因此具有很高的重要性。在大多数情况下，AVM表现为突发性颅内出血，需要立即干预，但仅在约15%的病例中意外偶然发现未破裂的AVM，特别是考虑到几种可用的治疗干预措施和临床试验容易受到后续批评，使得对恰当的下一步感到困惑。
在此，我们报告了一个15岁的男孩，通过先进的成像技术偶然发现了无症状的AVM，最初在常规成像研究中被误解为创伤后蛛网膜下腔出血。
在对这些静默的令人左右为难的AVM（silent dilemmatic AVMs）提供病理分类方案的全面概述和目前可用的诊断方案时，我们强调三种管理技术:显微手术切除，血管内栓塞和立体定向手术，最佳选择主要取决于以最小的相关致死致残率正确定位切除病灶，（we highlight three management techniques: microsurgical resection, endovascular embolization, and stereotactic surgery, with the best option depends mostly on addressing lesion resection properly with minimal associated mortality and morbidity.）。
动静脉畸形的根本异常是传入供血动脉和传出引流静脉之间有一个或多个直接的瘘管连接，而没有居间的毛细血管床。随后，通过这些异常分流的血流量增加，引起血管扩张、扭曲和特征性畸形血管巢形成的特征性改变。AVM被认为或是通过保留原始动静脉的连接，或是通过影响胎儿循环毛细血管系统的诱导发育，在胚胎发育过程中形成的。然而，其他理论认为，动静脉畸形可能是由于进行性血流动力学异常，而不是静态的先天性缺陷。据报道，在某些情况下，内啡肽和ALK-1等特定基因与AVM的发生有关。然而，可能有明确的证据表明，新生细胞的形成和出生后的活跃生长，表明一个更复杂的机制，涉及环境因素(如缺氧)和不受调节的炎症反应(图1)。
图1.脑动静脉畸形的假定发病机制示意图。(ROS:活性氧)。
AVM通常表现为突发性颅内出血，需要紧急干预，而偶然发现的未破裂的AVM仅在约15%的病例中被发现，这使人们对下一步的适当措施感到困惑，特别是考虑到各种各样的治疗干预措施和临床试验，这些措施和临床试验并不能避免后续批评。
在此，我们报告一例无症状脑动静脉畸形，该病例在一名青少年，最初被误诊为轻度头部创伤后的轻微蛛网膜下腔出血，使用特定的磁共振血管成像和体积渲染技术偶然发现。我们还回顾了这些病变目前可用的管理方案，并详细说明了这些管理方案之间的管理决策是如何得到青睐的。
病例展示
一名原本健康的15岁男孩意外从楼梯上摔下来，头部左侧轻微受伤，随后被母亲送到急诊室。随后，他有局限于同侧的轻度钝性头痛，。他否认有任何相关的视觉障碍、畏光、恐音、恶心、呕吐或头晕（He denied any associated visual disturbance, photophobia, phonophobia, nausea, vomiting, or dizziness. ）。他以前没有报告过头部受伤的事件。对他的头部、颈部和颅神经的检查没有什么特别的。此外，强度、关节活动范围、感觉、步态、平衡、协调和深部腱反射均在正常范围内。此外，患者完全了解月份、日期、星期几、年份和时间。他还能够立即回忆起五个单词，五分钟后，然后进行头部CT创伤协议。在扫描过程中，CT技术人员提示左侧额叶上回表面出现左侧额叶蛛网膜下腔出血，但在检查图像后，我们意识到这可能是一条异常血管(图2A和B)。因此，我们选择做相关磁共振(MR)血管造影，以确定这是否不仅仅是发育性静脉异常。MR静脉造影照片显示动静脉畸形包括左侧上额叶畸形血管巢约2.0×2.0厘米,直接从左侧大脑中动脉的分支大脑皮层动脉供血，静脉引流至上矢状窦(图。2 C和D),用容积再现技术(Volume rendering technique，VRT)显示二维投影的三维数据集(图。2 E和F)(视频1和2 补充材料),得到皮质AVM的诊断。根据大小、静脉引流、动脉供应、病变位置以及患者的年龄和种族等因素，患者的AVM病变被分级为Spetzler-Martin (SM)2级，R₂eD AVM评分2分，出血风险为32%，累积AVM破裂风险为90%。鉴于这些数据，在与家长讨论后，神经血管多学科会议建议进行伽玛刀放射外科治疗，随后在6个月的时间里，AVM的大小和流速逐渐减小，结果很好。然后安排患者每年进行MRI扫描以随访畸形血管巢闭塞。
图2。(A)轴位和(B)冠状位头部CT图像显示位于左侧额上回表面的一簇异常血管(箭头)。(C)轴位和(D)冠状位磁共振血管图显示约2.0 × 2.0 cm的畸形血管巢，累及额叶左侧上表面(箭头)。(E) VRT重建图像;(F)检测到的AVM病变动脉供血、畸形血管巢和静脉引流的注释描述。(AVM、动静脉畸形、MCA、大脑中动脉、SSS、上矢状窦、ICA、颈内动脉)。
讨论
病理特征
AVM病变通常包括供血动脉、引流静脉和畸形血管巢。畸形血管巢，或AVM的功能单元，是一个缠结状的血管网络，连接供血动脉和引流静脉，没有功能的毛细血管床。AVM的另一个模拟实体，以前被称为AVM的亚型，是动静脉瘘(AVF)。然而，这些AVF缺乏特征中心点(图3)。在畸形血管巢周毛细血管位于的AVM畸形血管巢近端，形成潜在的血管间隙，在试图切除畸形血管巢时，由于随后血管内压力增加，可能导致血流动力学超载，称为modja-modja(图4)，导致破裂和出血[Proximal to the AVM's nidus, the perinidal capillaries are located, forming potential vascular spaces that are assumed to get hemodynamically overloaded, referred to as modja-modja (Fig. 4), upon attempted nidal resection with a subsequent increase in the intravascular pressure,]。AVM畸形血管巢中没有居间的毛细血管床，由于没有/低毛细血管介导的阻力（due to the absence/low capillary-mediated resistance），供血动脉最终扩张。因此，供血动脉可能表现出高速的、湍流的血流，使它们容易形成动脉瘤（feeding arteries might exhibit high, turbulent blood flow, making them prone to developing arterial aneurysms）。由于静脉和供血动脉之间的直接交流，静脉压力增加，也可能发生静脉瘤（Venous aneurysms）。在某些情况下，由于血流动力学和血管结构的改变，AVM病变可能包含散在的营养不良钙化区、胶质组织或不同阶段的微小出血（AVM lesions might contain scattered areas of dystrophic calcification, gliotic tissue, or minute hemorrhages at different stages, attributed to the resultant hemodynamic and angioarchitecture changes）。颅内AVM病变在大约85%的浅表或深部病例中影响幕上腔室，而幕下病变约占15%。颅内AVM可能表现为单发或多发病变，后者是最不常见的(2%-5%)，通常与血管综合征相关，如Osler-Weber-Rendu(也称为遗传性出血性毛细血管扩张)综合征。
图3.图示突出了动静脉畸形和动静脉瘘的病理特征。
图4.经过/未经过治疗的与动静脉畸形相关的畸形血管巢周血管示意图。
流行病学与临床表现
动静脉畸形是一种罕见的病变，发病率约为0.15%，患病率为0.001%-0.5%，但其重要性很高，因为它们往往发生在一般健康的年轻患者身上。Hernesniemi等的一项大型研究发现，AVM主要表现为颅内出血(intracranial hemorrhage, ICHs)，约占所有卒中的2%，颅内血肿的4%，其中15-45岁年龄组的发生率高达38%。出血性动静脉畸形出血与5%-10%的死亡风险和30%-50%的永久性或致残性神经功能障碍相关。其他与AVM相关的表现可能包括癫痫发作，根据一项涉及1289例患者的多中心研究，癫痫发作估计是第二大常见的AVM相关表现，该研究报告约30%的纳入患者表现为全局性癫痫发作，而10%表现为局灶性癫痫发作。在同一项研究中，无出血的患者出现癫痫发作的发生率在17% - 40%之间。尚不清楚脑动静脉畸形发生癫痫的确切病因。然而，最近的数据表明，在AVM病例癫痫发生的主要和次要原因。由动静脉分流引起的盗血现象引起的局灶性脑灌注不足已被认为是癫痫发生的主要原因，而次要原因则归因于AVM畸形血管巢内存在的胶质组织（Focal cerebral hypoperfusion due to a steal phenomenon caused by arteriovenous shunting has been suggested as the primary cause of epileptogenesis, while the secondary cause has been attributed to the presence of gliotic tissues within the AVM nidus）。不太常见的是，在3%-10%的动静脉畸形患者中发现同侧头痛和局灶性神经功能障碍，这被认为是由于由此产生的肿块占位效应或血流动力学紊乱。值得一提的是，在Zhao等进行的一项包括2086例颅内AVM患者比较研究中，头痛是第二常见的表现(癫痫发作是第三常见的表现)。
诊断评估
考虑到大约15%的AVM患者在检测时无症状，AVM被认为是临床静默的疾病实体;然而，随着如今MRI扫描的普及，这个数字应该会增加。在常规CT平扫成像中，AVM可能表现为高密度病变，多数为较大的病变，使其被误解为局灶性出血性病变，如本病例。在T2加权MRI序列上，AVM显示血管流空缠结，代表畸形血管巢，伴/不伴出血和钙化区域。功能MRI可用于术前评估，确定邻近的脑重要功能区，以避免手术切除或栓塞，减少术后并发症。CT和MR血管造影，特别是三维血管重建，可以提供更好的描绘血管解剖。然而，数字减影导管血管造影仍然是金标准，它提供了对静脉流出梗阻、相关动脉瘤、供血动脉/动脉和静脉引流模式的全面评估（providing a comprehensive evaluation of venous outflow obstruction, associated aneurysms, feeding artery/arteries, and pattern of venous drainage.）。旋转血管造影3D重建在AVM成像中至关重要，因为它能精确描述AVM病变的血管结构，有效地帮助决定下一步最合适的步骤，如微栓塞的技术可行性和显示任何隐藏的AVM相关隔室，因此最合适的手术切除计划(如果适用)。此外，它有助于精确测量分期和分类所需的参数，如大小、位置和静脉引流模式，从而确定病变的严重程度和破裂风险。
分类系统
与动静脉畸形相关的难题不仅仅局限于诊断和管理，还包括为动静脉畸形病变建立一个公认的分类方案，就像大多数其他神经系统疾病一样。在过去的几年里，出现了几种AVM分类的量表来预测相关的致死致残率，并评估不同干预措施的风险。然而，1986年制定的Spetzler-Martin (SM)量表仍然是被引用最多的分类系统。SM量表依赖于三个与AVM相关的参数(大小，静脉引流和重要功能位置)来产生5分的分数，分数越高，SM分级越高(I-V级)，因此致病率和死亡率的风险也越大(表1)。2011年，Spetzler和Ponce对SM量表进行了整合，将5级标准量表改为3级，将1、2级合并为A级，将4、5级合并为C级，将3级合并为B级。促使作者提出转变的原因在于，基于统一的SM分级中相似的手术结果，提高对这种罕见病理实体的比较研究的统计能力。虽然SM量表是AVM病变管理的标准分级系统，但一些作者提出了一个额外的5级系统来补充标准SM量表，考虑到具体参数:年龄、出血表现和病变紧凑度(表2)，并结合标准SM分级系统，得出最终的10分分级量表，该评分系统在术前风险预测和神经预后推断方面具有更高的准确性。虽然SM分级量表是AVM病变最广泛采用的分类系统，但另一种被称为多伦多量表的系统显示出优于标准SM系统的外推性，即使与它的补充量表相结合。在9分的多伦多量表中，预测变量的影响取决于其相对估计的权重，以重要功能区的位置为“4”分最大化，未压实的弥漫性病灶为“3”分，深静脉引流为“2”分，以此来估计神经功能障碍的概率(表3)。由于颅内AVM治疗方案的多样性和不断发展，以及一些中心优先考虑立体定向放射外科作为未破裂AVM的治疗选择，出现了一种特定的放射外科分级系统，称为Pollock-Flickinger AVM评分系统(从原来的BRAS系统修改而来)，除了考虑患者年龄外，还考虑了AVM的位置和体积。无论使用何种放射外科技术，都得到了多次令人鼓舞的验证。5分制Buffalo评分系统是治疗颅内AVM的最新评分标准，代表了一种新的工具，在指导颅内AVM病变血管内栓塞方面具有潜在的优势，它考虑了动脉蒂的数量、动脉蒂的直径以及邻近有效脑区的存在与否(表4)。然而，它需要额外的外部验证，因为它依赖于回顾性分析来比较预测准确性与标准SM系统。此外，该回顾性分析仅包括50名患者，与标准分级系统相比，其统计能力相对较低。
表1脑动静脉畸形的Spetzler-Martin分级系统。
表2脑动静脉畸形劳顿补充量表。
表3评估脑动静脉畸形手术相关风险的多伦多量表。
表4脑动静脉畸形血管内治疗的Buffalo分级系统。
管理技术
未破裂的动静脉畸形比破裂的动静脉畸形出血率低。此外，除了可用的不同管理方式外，未破裂的动静脉畸形可能比破裂的动静脉畸形具有较高的与治疗相关致病率，这是关于最合适的管理计划的争论的主要焦点。AVM的管理使用3种管理技术，可以单独使用，也可以结合使用。其中包括显微外科切除、血管内栓塞和立体定向放射外科。除了可用的专业知识外，这些应用的方式还考虑到某些与患者相关的因素，如年龄、表现症状和是否存在合并症，以及某些与AVM相关的因素，如病灶大小和位置。随着血管内闭塞术和伽玛刀放射外科治疗的出现，神经外科治疗已不再是大多数中心治疗颅内未破裂AVM的首选方法。然而，对于一些神经外科医生来说，显微手术被认为是治疗低SM分级的未破裂动静脉畸形的首选一线方法，因为其相关致病率和死亡率较低。
立体定向放射外科，通过质子束、伽玛刀、直线加速器(LINAC)或射波刀，通常用于紧凑的、小尺寸的畸形血管巢，因为这种小尺寸的畸形血管巢通常没有正常脑组织，正常脑组织可能会受到辐射束的反向影响，随后转化为胶质性癫痫组织。这是目前大多数患者的首选治疗策略，除非有良好的临床理由更倾向于手术(例如，在去除血肿期间治疗AVM或经过仔细咨询的患者偏好)。立体定向放射外科治疗后，可能需要长达4年的时间来闭塞畸形血管巢，据报道，出血的风险在头2年估计为每年4.8%-7.9%，然后在第三、第四和第五年为2.2%-5%。值得注意的是，如果畸形血管巢被成功闭塞，那么未来出血的风险将接近于零。然而，Maruyama等报道，250例患者中有6例在确认其AVM“治愈”后出血。在最佳情况下，在非重要功能区的位置使用小尺寸致密畸形血管巢，至少90%的病例可以实现完全闭塞;然而，对于较大的动静脉畸形，这种情况明显减少，通常需要相对较低的辐射剂量，以避免任何放射性坏死引起的出血。放射外科治疗AVM的潜在治疗机制归因于辐射诱导的内皮损伤，导致血管平滑肌过度增生，随后血管闭塞。理想情况下，放射外科治疗后的随访包括每年进行一次磁共振成像扫描，这是畸形血管巢闭塞的初步指示，通常需要2-3年，但从开始治疗可能需要长达4年。Beijnum等对69个队列进行的荟萃分析发现，接受放射外科治疗的约40%的AVM在大约24个月内完全闭塞。在放射外科治疗后随访中，一旦磁共振成像显示治疗区无明显血管流空，应行数字减影血管造影确认闭塞。如果在4年内未发生完全闭塞，则可以再行放射外科治疗。
据报道，如果在显微手术前使用血管内栓塞术，可以提供良好的辅助效果。然而，作为一种主要的方法，它的治愈率相对较低(<20%)，并且存在后续再通的风险。因此，在某些情况下，如AVM位于脑深部(如丘脑或基底神经节)，且有少量可靶向的供血动脉时，通常保留血管内入路。然而，据报道，使用新的栓塞剂，如Onyx®(ethylene-vinyl-alcohol copolymer乙烯-乙烯基-乙醇共聚物)，为该技术带来了希望，治愈率高达50%。对于较大的病变，分期栓塞后放射外科治疗有两个主要的好处;根除任何与AVM相关的动脉瘤或动静脉瘘，并缩小畸形血管巢，以便随后提供更高剂量的辐射分割。
对于复杂的动静脉畸形病变或治疗失败后，通常建议采用分阶段的多方面方法。分阶段的多方面方法结合了个体治疗的优点，可能是一些AVM最安全的方法。然而，它确实会导致附加风险;因此，应慎重考虑。还值得一提的是，目前关于未破裂脑动静脉畸形治疗的最佳证据来自ARUBA试验，其中临床试验的作者得出结论，内科管理优于干预治疗。然而，几位作者对这项研究及其发现提出了适当的批评，理由是设计缺陷、治疗组缺乏标准化，以及研究细节不足。为了解决ARUBA的设计缺陷，并评估分阶段多层面治疗AVM病变的疗效和结果，在ARUBA研究初步完成约1年后，一项名为TOBAS的新研究启动。然而，TOBAS的纳入标准与ARUBA不同，因为它涉及破裂和未破裂的AVM。TOBAS的结果对破裂和未破裂的动静脉畸形的治疗指导有重要意义。然而，这将取决于招募的适当患者的人数。该试验可能需要在多个中心(约 30个)多达2000名参与者进行10年的前瞻性随访，以达到估计的终点。然而，这个过程似乎比预期的要长，预计主要完成日期为2035年1月。
对卫生管理者和决策者的临床意义
治疗未破裂的动静脉畸形的最终决定必须与患者协商，以实现病变切除或闭塞和症状解决的目标，并将相关致病率和死亡率降至最低。管理干预并非没有风险。然而，除了亲眼目睹的技术和技术进步之外，现有的专业知识一直在改善不同管理方案后的结果。因此，无论个体风险如何，理想情况下，AVM的治疗应在配备全面专业知识和多学科团队的专业中心进行管理，以确保最佳结果。
结论及未来发展方向
颅内动静脉畸形是一种罕见的血管病变，但在相关的致病率和死亡率方面具有重要的临床意义。因此，综合了解其发病机制、流行病学、典型和非典型表现，以及其自然史，在目前可用的几种管理模式中制定最合适的管理方案是至关重要的。脑血管成像，无论是通过MRI还是导管血管造影，在选择最合适的治疗方案以最大限度地提高AVM的闭塞率和减少相关的致病率方面起着至关重要的作用。尽管ARUBA研究的结果是基于证据的，干预技术可能仍然是未破裂的低级别AVM病变患者的治疗选择。然而，对于适当选择的未破裂的AVM病变患者，进一步完善的、高强度的前瞻性研究仍然有必要确认相比保守治疗，干预方法的有益结果。
