《Clinical Neurology and Neurosurgery》 2024 年12月3日在线发表美国University of Virginia的Salem M Tos , Bardia Hajikarimloo , Mahmoud Osama ,等撰写的《显微外科切除与立体定向放射外科治疗Spetzler-Martin III级动静脉畸形的比较分析:多中心倾向评分匹配研究。A comparative analysis of microsurgical resection versus stereotactic radiosurgery for Spetzler-Martin grade III arteriovenous malformations: A multicenter propensity score matched study》(doi: 10.1016/j.clineuro.2024.108669.)。
背景:
Spetzler-Martin (SM) III级脑动静脉畸形(BAVMs)是介于低级别和高级别之间的过渡性危险区域,其特征是血管结构多样。主要的治疗选择是血管内栓塞、显微外科切除(MS)和立体定向放射外科(SRS)。本研究比较了MS和SRS的疗效和结果。
脑动静脉畸形(Brain arteriovenous malformation, BAVM)是一种血管异常,其特征是中心血管畸形血管巢有动脉和静脉,但没有任何毛细血管系统居间。BAVM的年发病率为每10万人1.12-1.42例。分流最终可能导致AVM破裂和颅内出血(ICH),每年出血约为2 - 4%。bAVM破裂与严重的致残率和死亡率相关(4% - 29%)。Spetzler-Martin (SM) III级AVM具有介于低、高SM级AVM之间的边界区特征,同时它们也是血管结构最不均匀的一类。目前,血管内栓塞、MS、立体定向放射外科(SRS)或这些方式的组合是治疗SM III级BAVMs的主要治疗选择。它们的处理在神经外科文献中仍然存在争议,最适当的治疗选择尚未建立。因此,治疗策略通常根据具体情况进行评估。当手术风险较低时,多发性硬化可导致立即、完全的闭塞,被认为是最佳的干预措施。
SRS治疗是位于深部的小型SM III级bAVM的首选,因为它通常提供较低的立即干预相关不良事件的风险。然而,使用SRS治疗,不能立即实现完全消除;在SRS闭塞之前,即使AVM部分退化,在潜伏期也可能发生破裂。MS或SRS干预前栓塞的应用已被证明与有希望的结果相关,通过减少AVM的大小和流量并减少出血发生率。在MISTA组的这项国际多中心研究中,我们旨在比较MS和SRS在SM III级BAVMs患者中的疗效和结果。
方法:
我们进行了一项多中心回顾性研究,纳入了MISTA数据库中2010年至2023年间接受MS或SRS治疗的SM III级BAVMs患者。倾向匹配基于年龄、表现时良好的修正Rankin评分(mRS)、畸形血管巢大小、破裂状态、深部和重要功能区的位置。
2.1. 研究设计
多中心国际脑AVMs治疗研究(MISTA)联盟进行了一项回顾性,多中心比较分析,以评估显微手术(MS)切除与SRS治疗SM III级BAVMs的结果。为了保证患者的机密性,所有的数据都去标识化了。参与研究中心的机构伦理审查委员会批准了研究方案,并由于研究的回顾性性质而放弃了知情同意的要求。
本研究纳入了2010年至2024年间接受显微外科手术切除或立体定向放射手术治疗SpetzlerMartin III级AVM的成年患者(≥18岁),他们有完整的医疗记录和神经影像学资料可供回顾。我们排除了Spetzler-Martin分级为I、II、IV或V级的动静脉畸形患者,伴有其他血管畸形的动静脉畸形患者,既往接受过任何类型的动静脉畸形治疗(栓塞、手术或放射外科)的患者,接受或计划接受联合治疗的患者,医疗记录不完整或随访影像不足的患者,以及18岁以下的患者。这种仔细的患者选择可以直接比较独立显微手术切除和立体定向放射外科治疗III级AVM的结果,同时最大限度地减少潜在的混杂因素。
2.2. 数据源和变量
从每个中心的医疗记录中提取的数据进行匹配,并使用结构化数据收集表单输入标准化的Excel电子表格,以便在多个中心之间进行直接比较。研究人员输入数据,定期进行审计以纠正差异,并维持一个中央数据库以收集和核查数据。数据包括患者人口统计学(年龄、性别、种族)、AVM特征(解剖位置、重要功能区、深部、畸形血管巢大小、SM分级、供血动脉和引流静脉数目、存在静脉狭窄和存在畸形血管巢动脉瘤)、治疗细节和患者结局。临床表现记录为诊断时的初始症状,AVM破裂时间分为急性(24小时内)、< 7天、7 - 14天、>14天。结构化的Excel电子表格便于在匹配的MS和SRS队列中直接比较患者、AVM和治疗特征。这使我们能够对治疗结果进行系统和全面的分析。
2.3. 治疗方式、结果和随访
治疗的具体细节因治疗方式而异。MS患者采用手术显微镜和标准显微外科技术行AVM切除术。所有多发性硬化症患者术后立即在神经重症监护室接受治疗,然后进行血管成像(DSA, MRI/MRA或CT血管造影)以证实完全闭塞。使用的SRS模式是伽玛刀放射外科(GKRS),射波刀放射外科(CKRS)和直线加速器(LINAC),并记录处方剂量(图1)。SRS患者在预定的时间间隔进行随访,在治疗后3个月,6个月和12个月进行临床评估和影像学研究(DSA, MRI/MRA或CT血管造影),随后每年进行评估。在那之后。主要结局包括基于随访影像学检查确认的AVM闭塞率的治疗效果和治疗安全性,由并发症的发生率和严重程度定义。次要结局包括功能状态,在最后的临床随访中采用改良Rankin量表(mRS 0-2)测量。
2.4. 统计分析
所有统计分析均使用R (4.3.2, 2024;RStudio公司;R Foundation for Statistical Computing)。计算所有变量的汇总统计量,连续变量以中位数和四分位数范围报告,分类变量以频率和百分比报告。使用Wilcoxon秩和检验比较连续变量,使用Pearson卡方检验或Fisher精确检验比较MS和SRS队列之间的分类变量。为了解释患者群体的差异,我们应用倾向评分匹配来评估两个治疗组之间的闭塞率、闭塞时间、手术并发症和功能结果。倾向评分匹配以1:1的比例进行,没有替换。我们根据以下变量计算倾向得分:年龄,就诊时有利的mRS(0 - 2),治疗前的破裂状态,畸形血管巢大小,以及治疗组患者匹配前的良好或深层位置。使用R中的“MatchIt”包执行匹配,该包使用“最佳匹配”方法。绝对标准化差异用于评估匹配质量,值< 0.10表示匹配平衡良好,值在0.10至0.20之间表示匹配平衡适度。p值阈值< 0.05为有统计学意义。
结果:
经配对后,60例患者平均分为MS组和SRS组。中位年龄(MS: 45.0 vs. SRS: 42.5岁,p = 0.3)和AVM大小(MS: 3.2 vs. SRS: 2.9 cm3, p = 0.6)相似。最后一次随访时,MS组的闭塞率(93.3%)高于SRS组的(46.7%)(p < 0.001)。SRS治疗后至闭塞的中位时间为31.5个月(IQR: 15.3-60.0)。在24、36和60个月时,SRS治疗的闭塞率分别为19%、29%和59%。总并发症发生率(MS: 30% vs. SRS: 20%, p = 0.4)和永久性并发症发生率(MS: 10% vs. SRS: 13.3%, p = 0.9)相似。MS组出血1次,SRS组无出血(p < 0.05)。SRS组的良好预后(mRS 0-2)高于MS组的(93.3% vs 80.0%, p = 0.3), MS组有1例与AVM 相关死亡率。
3.1. 匹配队列中的患者、AVM和治疗特征
匹配后,60例SM III级患者平均分为显微手术组和SRS组(表1)。MS组中位年龄为45.0岁(四分位数间距(IQR):29.5-63.3), SRS组中位年龄为42.5岁(IQR: 27.0-54.5) (p = 0.3)。基于有利mRS(0 - 2)的临床表现分布在两组之间相似(76.7%,p > 0.9)。两组AVM破裂占43.3% (p < 0.05)。额叶和颞叶是MS组中最常见的部位(各占23.3%),而顶叶和颞叶在SRS组中更常见(26.7%)。MS组和SRS组的重要功能区和深部位置具有可比性,分别为80.0%和60.0% (p > 0.9)。MS组和SRS组的中位畸形血管巢大小相似(3.2 cm3 vs 2.9 cm3, p = 0.6)。最常见的SRS方式是伽玛刀(70.0%),其次是射波刀(16.7%)和其他LINAC(13.3%)。SRS处方中位剂量为18.0 Gy (IQR: 17.0 - 21.0)。MS组治疗后住院时间明显长于SRS组的(中位10.0天[IQR: 6.0-23.0] vs中位0天[IQR: 0.0-0.0], p < 0.001)。SRS组的中位放射随访时间(29.0 [IQR: 22.0-66.0] vs 18.0 [IQR: 12.0 - 32.8]个月,p = 0.12)和临床随访时间(33.9 [IQR: 24.0-60.0] vs 12.0 [IQR: 6.0-25.0]个月,p = 0.004)也更长。
3.2. 闭塞率
MS的完全闭塞率明显高于SRS (93.3% vs 46.7%, p < 0.001)。接受SRS治疗的患者在31.5个月的中位时间(IQR 15.3-60.0)内实现完全闭塞。SRS后的累积湮没率随着时间的推移逐渐增加,在24、36和60个月分别达到19%、29%和59%(表3和图2 a - c)。在破裂状态下,更高的MS闭塞率持续存在:未破裂的AVMs(88.2%对35.3%,p = 0.001)和破裂的AVMs(100%对61.5%,p = 0.039)。在AVM SM III亚型中也观察到类似的模式:S1V1E1(92.3%对53.3%,p = 0.038), S2V1E0(83.3%对50.0%,p = 0.5)和S2V0E1(100%对33.3%,p = 0.002)。
3.3. 并发症
MS和SRS的总并发症发生率分别为30.0%和20.0% (p = 0.4)(表2)。从破裂状态来看,MS和SRS未破裂的AVMs的发生率相当(29.4%比23.5%,p = 0.9),破裂的AVMs的发生率也相当(30.8%比15.4%,p = 0.6)。在亚型分析中,S1V1E1组的并发症发生率MS组为38.5%,SRS组为13.3% (p = 0.2), S2V1E0组为33.3%,S2V1E0组为16.7% (p = 0.9), S2V0E1组为18.2%,S2V0E1组为33.3% (p = 0.6)。显微手术和SRS病例的并发症发生率分别为23.3%和16.7% (p = 0.5)。在未破裂的动静脉畸形中,两组的发生率分别为23.5% (p = 0.9),而在破裂的动静脉畸形中,发生率分别为23.1%和7.7% (p = 0.6)。在不同亚型中,症状并发症发生率分别为:S1V1E1 23.1%对6.7% (p = 0.3), S2V1E0 33.3%对16.7% (p = 0.9), S2V0E1 18.2%对33.3% (p = 0.6)。
10.0%的病例出现永久性缺陷,13.3%的病例出现永久性缺陷(p < 0.05)。在未破裂的avm中,两组的发生率分别为11.8%和17.6% (p > 0.9),而在破裂病例中,两组的发生率分别为7.7% (p > 0.9)。亚型分析显示S1V1E1的发病率分别为7.7%和6.7% (p = 0.9), S2V1E0的发病率分别为16.7%和22.2% (p = 1.0)。显微手术组1例(3.4%)出现出血性并发症,SRS组无出血(p < 0.05)。此出血事件发生在属于S2V1E0亚型的未破裂AVM病例中。其他SM III级亚型及术前AVM破裂患者随访期间未见出血性并发症。
3.4. 功能的结果
在最后一次随访中,80.0%的MS和SRS患者获得了良好的功能预后(mRS 0-2),而93.3%的MS和SRS患者分别获得了良好的功能预后(mRS 0-2) (p = 0.3)(表2)。两组的死亡率均为3.3%(各1例死亡,p > 0.9),显微手术组有1例AVM相关死亡(归因于出血),SRS组有1例非AVM相关死亡。在未破裂的动静脉畸形中,mRS 0-2率分别为88.2%和94.1% (p = 0.9),而在破裂的动静脉畸形中,mRS 0-2率分别为69.2%和92.3% (p = 0.3)。在各亚型中,mRS 0-2率分别为:S1V1E1 76.9% vs 93.3% (p = 0.3), S2V1E0 83.3% vs 100% (p > 0.9), S2V0E1 81.8% vs 88.9% (p > 0.9)。在随访期间,两个治疗组都需要额外的干预措施。在SRS患者中,5例需要补救治疗(3例需要重复放射手术,2例需要显微手术切除)。在切除组中,1例患者接受了残留畸形血管巢的立体定向放射外科。
讨论:
我们的研究对SM III级脑AVMs进行了切除术与SRS治疗的比较分析(图3)。在我们的多中心国际回顾性分析中,SM III级患者接受MS的闭塞率为88%,而接受SRS的闭塞率为48% (p = 0.002)。与MS相比,MS可立即导致闭塞,SRS治疗后实现闭塞的中位时间为29 个月(IQR: 24,48)。我们的研究结果表明,随着时间的推移,SRS治疗后的闭塞率趋于增加,随访12个月、36个月和60个月时的闭塞率分别为5.9%、41%和71%。MS组和SRS组的总并发症发生率分别为32%和24% (P = 0.5)。MS组和SRS组的永久性并发症发生率分别为12%和16% (P < 0.05)。MS组手术破裂1例(4.2%),SRS组无一例(p < 0.05)。MS组和SRS组mRS改善率分别为66.7%和81.8% (P = 0.36)。在MS组和SRS组中,每组中13%的病例在随访中经历了mRS的下降。所有组的死亡率都是一致的,因为每组中都有一人死亡。MS组的死亡原因是AVM,SRS组没有相关的死亡原因(p < 0.05)。
4.1. Spetzler-Martin III级脑动静脉畸形的手术切除
术前或不术前栓塞已被认为是管理SM III级BAVMs的治疗选择之一。MS的优点是,如果成功,它会立即闭塞BAVM。文献报道术前栓塞或不栓塞MS后的闭塞率为80.4 - 100%(表3)。
Lawton等对76例SM III级BAVMs患者进行了显微手术切除。他们的研究表明,手术闭塞率为97.4%,死亡率为3.9%,预后良好(mRS≤2)率为78.7%。Morgan等人对112例SM III级未破裂的BAVMs患者进行了MS治疗。他们发现,96%的个体在初始MS后实现了闭塞。Jeon等证实,在55例SM III级脑AVM患者中,接受MS 的患者有89.1%的闭塞率、12.7%的即刻手术相关并发症发生率和80%的良好转归率,同时无死亡。Sai Kiran等对42例SM I-III级BAVMs患者进行了MS术前栓塞治疗,其中14例为SM III级。他们的闭塞率为91.7%,良好结果率为85.7%,死亡率为14.3%。Kiris等人对7例SM III级患者进行了MS,其中仅对1例患者进行了术前栓塞。结果表明,MS的闭塞率为85.7%,良好预后为85.7%,总并发症为28.6%,死亡率为14.3%。
Catapano等人评估了102例SM III级BAVMs患者术前栓塞和未栓塞MS的作用。他们的结果表明,21%的MS加术前栓塞患者和18%的MS组患者在手术后有残留的BAVMs。25例患者出现了严重的手术并发症,栓塞组3例,未栓塞组6例,包括血肿、中风或新的永久性神经功能障碍。
在我们的研究中,30例SM III级患者接受MS完全闭塞的发生率为93.3%(28/30),与以往文献报道的80.4% - 97.4%相似。手术破裂1例(3.3%)。9/30(30%)出现并发症,7/30(23.3%)出现症状,3/30(10%)患者为永久性。本研究并发症发生率与文献资料一致,并发症发生率为7.9 - 32%。在30例患者中,24例(80%)在最后一次随访时的mRS为0-2。其中一人因AVM 相关并发症死亡。同样,我们研究中的mRS与之前的数据相当,他们在最后一次临床随访时报告的mRS 0-2率为70.4 - 96.4%.
4.2. 立体定向放射外科治疗Spetzler-Martin III级脑动静脉畸形
与MS不同的是,MS会导致立即闭塞,而在SRS之后,BAVM可能需要几个月到几年的时间才能闭塞。其中一个主要的问题是SRS治疗后闭塞前出血的发生,这与相当高的发病率和死亡率有关。另一个主要问题是放射性改变(RIC)的发展,这是SRS治疗后最常见的并发症。据报道,SRS治疗后的闭塞率为62 - 74%(表4)。Ding等回顾性分析了891例SM III级脑AVM患者接受GKRS治疗的资料。他们证明,62%的患者实现了完全闭塞。3年、5年和10年的闭塞率分别为37.3%、62.7%和78.3%。在SRS治疗后的潜伏期,7.4%的患者发生了77例AVM相关出血。放射影像学证实28%的患者有RIC。5.2%的个体出现神经功能恶化,4.3%的个体在随访期间死亡。表5
Naylor等评估了GKRS在中重度BAVMs中的作用。他们发现74%的SM III级BAVMs在SRS治疗后的中位38个月闭塞,4年和8年的闭塞率分别为59%和76%。在并发症方面,共有31人出现不良事件;7例患者在潜伏期出现出血,24例患者出现RIC 。在他们的研究中有7名患者死亡,其中5名是由于出血,1名是由于RIC。
在我们的研究中,30例SM III级BAVMs患者接受了SRS。在SRS治疗后31.5个月(IQR: 15.3, 60)个月的中位时间内,闭塞率为46.7%(14/30)。本研究的完全湮没率低于以往的研究,报道为62 - 72.4%,这可能是由于样本量较小,随访时间较短。与其他类似的研究一样,我们的研究中,SRS后的遗忘率随着时间的推移而增加:1年为10%,2年为19%,3年为29%,4年为59%。6/30例(20%)出现并发症,5/30例(16.7%)出现症状,4/30例(13.3%)出现永久性并发症。本研究的并发症发生率与先前报道的2 - 28%的并发症发生率相似[3,8,18,20]。本研究最后一次临床随访mRS 0-2率为28/30(93.3%)。SRS组未观察到与AVM相关的死亡率。
4.3. 局限性
我们的研究有一些局限性。首先,它的回顾性会导致选择偏差和混淆变量。二是样本量小,需要后续的多中心大规模研究来进一步阐明结果。如此小的样本量也可能影响区分显著差异的统计能力。第三,缺乏IIIA、IIIB、IIIC和IIID的亚型分类是我们研究的另一个局限性,因为SM III级亚型直接影响预后。本文介绍的患者均来自具有相当多的AVM患者经验的中心。偏见很可能影响了患者对所选治疗方法的选择。本文所展示的结果可能不能推广到其他在AVM患者管理方面经验较少的中心。
结论:
MS和SRS治疗SM III级BAVMs是可行的治疗方法。治疗选择应由多学科团队根据患者的目标进行个体化。
在神经外科文献中,bAVM的理想治疗仍然是一个有争议的主题,最佳的治疗选择尚未建立。术前栓塞和SRS治疗是SM III级BAVMs的两种主要治疗选择。虽然这两种方法都证明了合理的结果,但它们都有自己的优点和缺点。在本研究中,大多数接受MS或SRS治疗的患者在最后一次随访时出现了闭塞和良好的预后(mRS<2)。应进一步开展随机对照试验,以更好地确定SM III级AVM的最佳治疗方法,特别是存在的SM III级AVM的各种亚型。