神经外科

软脑膜动静脉瘘的研究进展

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2021-07-10
导读

         软脑膜动静脉瘘(pialarteriovenousfistula,PAVFs)又称非Galen静脉脑动静脉瘘,占所有颅内血管畸形的1.6%~4.7%,无性别倾向。PAVFs曾被认为是脑动静脉畸形(arteriovenousmalformation,AVMs)的一种亚型,但其病理特征、临床表现和治疗方案与AVMs略有不同,如今作为一种单独疾病而被认识。 PAVFs典型血管构筑为1支或多支供血动脉直

关键字:  动静脉瘘 

        软脑膜动静脉瘘(pialarteriovenousfistula,PAVFs)又称非Galen静脉脑动静脉瘘,占所有颅内血管畸形的1.6%~4.7%,无性别倾向。PAVFs曾被认为是脑动静脉畸形(arteriovenousmalformation,AVMs)的一种亚型,但其病理特征、临床表现和治疗方案与AVMs略有不同,如今作为一种单独疾病而被认识。

        PAVFs典型血管构筑为1支或多支供血动脉直接与静脉沟通,瘘口处静脉呈动脉瘤样扩张,部分瘤壁伴有血栓或钙化,动静脉之间无毛细血管床或畸形血管团,其与硬脑膜动静脉瘘(duralarteriovenousfistula,DAVFs)的显著区别在于其供血动脉来自于软脑膜或大脑皮质,病变位于软脑膜下间隙而非硬脑膜上。

        PAVFs通常位于幕上区域,部分位于后颅窝。本综述通过相关文献复习并结合本中心的临床经验,从发病机制、自然史、血管构筑、临床表现、治疗方式和并发症等各个方面进行讨论,以提高对此类疾病的深层认识。

1.发病机制

        PAVFs的确切病因目前尚未完全清楚,绝大多数为先天性因素,常见于婴儿、儿童和年轻患者。在胚胎血管发育的初始阶段,动静脉间分流是正常现象,但随着毛细血管网的发育和血管壁的成熟而逐渐退化。因此,先天性PAVFs可能是由于毛细血管网结构在血管早期的异常发育所致。此外,相关的血管生长因子和细胞因子在PAVFs的形成过程中可能起重要作用。

        PAVFs常伴随遗传出血性毛细血管扩张症(hereditaryhemorrhagictelangiectasia,HHT)和Klippel-Trenaunay-Weber综合征等先天性疾病。Weon等认为,1/4的PAVFs患者怀疑存在HHT。此外,Walcott等发现7例PAVFs患儿中有2例具有RASA1基因突变,这表明PAVFs患儿可能与RASA1基因突变具有高度相关性。获得性PAVFs可继发于头部外伤、医源性损伤和静脉血栓形成等,主要见于成人患者。

        Lin等发现,所有获得性PAVFs位于大脑皮质,经浅静脉系统引流至脑窦系统。Nomura等报道了1例因大脑挫裂伤及蛛网膜下腔出血入院的61岁男性患者,其症状在7d后加重,DSA提示损伤脑区PAVF并伴有周围脑水肿。Schuette等报道了1例因前交通动脉动脉瘤破裂引起的脑积水患者,脑室造瘘术后在钻孔的位置新发PAVF。

        血管重建术后也可发生医源性PAVFs,Feroze等报道了1例烟雾病患者在行旁路移植术后6个月在吻合口处发现PAVF,并与附近的皮质静脉相通。Nishiyama等报道1例因硬脑膜张力高行开颅手术治疗后而引起医源性PAVF患者。另外,静脉窦血栓可同时导致DAVFs和PAVFs,提示其具有相同的发病机制。

        Matsubara等报道2例S蛋白缺乏的多发DAVFs和PAVFs患者,继发于上矢状窦静脉血栓形成。这可能是S蛋白缺乏引起的皮质静脉血栓起了重要作用,因为S蛋白作为C蛋白的辅助因子,可使凝血因子Ⅴa和Ⅷa失活,从而抑制凝血级联反应。

2.自然史

        PAVFs自然史和出血风险目前尚不清楚。一项研究报道,8例PAVFs患者中5例因保守治疗而死亡,强调了其早期干预治疗的必要性。单静脉引流和小体积病灶是AVMs出血的潜在危险因素,且两者均是PAVFs的重要特征。此外,PAVFs合并静脉曲张可能增加出血风险,这是因为曲张的引流静脉管壁厚薄不均,在异常血流冲击下更易出血。如果病变小及血流量低,通过改变局部血流和诱导血栓形成,其瘘口可能会自发愈合。

        Santosh等报道1例PAVF患者因自发血栓形成而瘘口闭合。Satow等报道2例PAVFs患者在行DSA后瘘口自然愈合。Lyons等报道1例脊柱手术患者,术后出现蛛网膜下腔出血并诊断为PAVF,在2周后行DSA时瘘口消失。本中心曾报道1例高流量PAVF患者行次全栓塞治疗,术后半年复查DSA时瘘口完全闭塞。但对于高流量的PAVFs病变,如不及时干预,可能会导致严重后果。PAVFs可快速损伤瘘口周围脑组织,导致室管膜下或皮质萎缩、脑白质钙化和迟发性脱髓鞘。所以,早期干预对神经及认知的发展至关重要。

3.血管构筑

        PAVFs的血管构筑复杂,包括供血动脉、瘘口和引流静脉。其瘘口可分为单孔和多孔,多孔瘘多见于2岁以下的新生儿和婴幼儿,由多个优势动脉供血,且治疗后的临床效果较差。成人也可出现多孔瘘,一般由单一优势动脉供血并随时间向瘘口补充侧支供血而形成。因此,在成年PAVFs患者中,单孔瘘患者的平均年龄低于多孔瘘患者。

        由于长时间的高速血流,PAVFs供血动脉常出现代偿性扩张,甚至出现具有血流动力学特性的动脉瘤,其机制与AVMs供血动脉的动脉瘤相似。既往有报道由于血流动力学压力而供血动脉出现多个动脉瘤的PAVFs患者。此外,由于PAVFs病变常位于软脑膜下间隙,引流静脉需经过很长一段距离到达静脉窦,在长期的高灌注压和高湍流下,单一引流静脉常出现曲张、迂曲及占位效应。

        Yang等通过文献回顾发现,77.1%的PAVFs患者存在静脉曲张,其中以儿童患者最为常见,且静脉曲张的缺失与出血呈显著相关(P=0.001)。成年PAVFs患者除引流静脉曲张外,还可引起引流静脉或静脉窦狭窄或阻塞,最终致静脉高压。Hetts等还发现,当新生儿和婴儿与儿童比较时,深静脉与浅静脉引流在数量上差异无统计学意义(P=0.230)。

4.临床表现

        PAVFs患者临床表现根据不同年龄及是否伴有静脉瘤而有所差异,常表现为充血性心力衰竭、脑出血、癫痫、颅内高压、神经功能障碍等。成年患者的临床特征与年龄较大儿童相似,但与新生儿和婴儿不同,后者因动静脉的高流量分流更易造成充血性心力衰竭,巨大静脉扩张可造成颅骨侵蚀受压、头颅搏动性肿块和头围增大等。年龄较大儿童和成年患者更容易出现脑出血、癫痫、神经功能障碍和占位效应等,部分患者甚至无任何临床症状。

        心力衰竭症状的发生率在新生儿与婴儿PAVFs患儿之间存在差异,约54%的新生儿PAVFs出现了充血性心力衰竭,而婴儿PAVFs中出现充血性心力衰竭的比例则降至16%。Madsen等发现,28例表现为心力衰竭的PAVFs患者中,22例是新生儿(<28d)。PAVFs患者的瘘口薄弱,曲张的引流静脉管壁厚薄不均,长期高速血流增加了破裂出血的风险。与AVMs相比,较少PAVFs患者出现脑出血,且常见于成人和较大儿童。

        Yang等报道,27例脑出血的PAVFs患者中,19例为成人患者,出血甚至可引起严重的脑血管痉挛。然而,一些婴儿PAVFs同样出现脑出血的症状。癫痫在PAVFs患者中并不罕见,这可能是高流量动静脉分流造成的盗血或者静脉曲张形成的占位效应而引起的癫痫发作。Madsen等描述了5例PAVFs患者中有3例表现为癫痫症状。如果分流位于静脉窦附近引起静脉高压,PAVFs患者会出现脑水肿和其他神经功能症状。此外,静脉曲张压迫邻近结构,损害脑脊液正常循环通路并导致颅内压升高,可造成PAVFs患者脑积水和脑室扩大。在不同的临床系列中,脑积水和巨颅症的发生率分别为14.3%和38.0%。

5.治疗方法

        PAVFs的治疗方式不同于AVMs,无需完整切除整个病灶,其治疗目的是切断动静脉分流或阻塞靠近瘘口的所有供血动脉,并保持引流静脉的完整性。PAVFs高流量和高灌注压的特征使其治疗具有挑战性。PAVFs的主要治疗方式包括显微外科手术和血管内介入治疗。对于一些复杂病变,有时需两者结合治疗。由于诱导大口径瘘口愈合的能力有限,一般不推荐使用立体定向放射外科治疗。

        显微外科手术使用动脉瘤夹或烧灼血管来切断瘘的连接,主要适用于一些位置表浅、低流量和易于处理的病变。此外,对于巨大引流静脉曲张并伴有管壁钙化导致占位效应的病例,也可选择显微外科手术治疗。手术切除也是对血管内介入治疗后残留瘘的一种补充治疗。Goel等报道了14例仅有单支动脉供血的PAVFs患者行显微外科手术治疗,切除率为100%且无并发症发生。

        当PAVFs合并多孔瘘和静脉高压时,显微外科手术治疗难度很高,因为静脉高压给分离曲张静脉带来挑战,并且狭窄的手术空间要求很高的操作技术。因此,在手术切除过程中,可以采取术中控制性降压、临时阻断供血动脉、药物保护等多种措施降低手术风险。另外,术中使用吲哚氰绿荧光造影,能够帮助确定瘘口的位置,提高手术治疗的成功率。

        Holling等报道了3例PAVFs患者在吲哚氰绿荧光的帮助下进行显微外科手术切除。然而,显微外科手术在治疗PAVFs时也面临很多问题。首先,外科手术治疗创伤大,静脉动脉化,术中难以准确定位瘘口,对多瘘口病变常难以全面了解;其次,对于瘘口较小且无明显畸形血管扩张的病变,术中准确发现瘘口也有一定的困难;最后,对于一些位于脑深部或功能区的病变,手术几乎无法到达。

        血管内介入治疗为治疗PAVFs的首选方法。目前较多采用经动脉途径栓塞治疗PAVFs,常用的栓塞材料包括弹簧圈、氰基丙烯酸异丁酯(n-butylcyanoacrylate,NBCA)、Onyx和球囊等。可解脱弹簧圈能够快速降低动静脉分流,具有可回收和反复调整释放位置的优点,但缺点是价格昂贵、具有占位效应和不稳定性。Onyx是一种非黏附栓塞剂,具有不黏管、浓度相对固定、持续反复注射及控制性良好的特点。然而,Onyx的“push-plug-push技术”带来大量额外辐射,其溶剂二甲基亚砜具有肺和神经血管毒性。

        NBCA和Glubran是应用于PAVFs最多的2种液体胶。Glubran是一种改良的NBCA胶,具有毒性低、弥散性好和浓度可调节的特点。但NBCA和Glubran也具有易黏管、聚合早、只允许一次注射并快速撤管的缺点。

        总之,对于一些小瘘口、低血流量和低灌注压的PAVFs,可采用经动脉途径单纯弹簧圈或液体胶栓塞。然而,对于部分流速快和流量大的PAVFs,经动脉途径栓塞可能非常困难,栓塞材料向远端引流静脉迁移更会导致灾难性后果。

        近年来,球囊或弹簧圈辅助Onyx或Glubran栓塞已成为高流量PAVFs的主要治疗方式。弹簧圈首先放置在瘘口附近合适位置,快速降低高流量分流,然后缓慢注入液体胶栓塞,但这种方法仍然避免不了弹簧圈的远端迁移。经过多年经验和临床总结,我们中心更倾向于使用球囊辅助Glubran栓塞治疗PAVFs病变。

        我们首先将球囊放置于供血动脉近端,使球囊导丝头端与微导管头端保持一定距离,以避免导丝头端被Glubran黏住;然后充盈球囊使血流停滞,缓慢注射Glubran直至完全渗入整个病变并开始出现反流,此时需迅速再次注射部分Glubran,使微导管头端形成一个栓子并立即拔出微导管;最后保持球囊继续充盈30s以使Glubran充分聚合,在路图下缓慢释放球囊并观察铸型的稳定性。

        我们中心曾报道8例PAVFs患者经动脉途径球囊辅助Glubran栓塞治疗,所有病变在一次栓塞中完全消除,无手术相关并发症。但是,此种方法也存在球囊过度充盈损伤血管以及球囊导管较硬而无法到达供血动脉远端的问题。

6.并发症

        病变完全栓塞后,高流量血流的突然中断可致血流动力学改变,临近正常脑组织高灌注,干扰了自我调节能力。广泛静脉血栓形成是PAVFs栓塞后最常见并发症,可引起静脉梗死或脑出血。

        Yang等报道1例13岁患儿在左颞叶PAVF栓塞术后3d出现了脑静脉梗死。Lv等报道3例PAVFs患者栓塞术后静脉血栓形成,导致癫痫、失明和偏瘫。Campos等报道1例PAVF患者经栓塞治疗后26h出现致命脑出血。这可能是因曲张引流静脉内快速形成的血栓引起占位效应或影响正常皮质静脉的回流,导致病变周围正常脑组织高压充血,即正常灌注压突破现象。

        分期多次栓塞或术后应用抗凝和抗血小板聚集药物可预防静脉血栓形成。本中心低分子肝素仅用于出现静脉血栓症状且CT排除脑出血的患者。我们前期报道的8例PAVFs患者栓塞后复查CT均发现静脉血栓形成,但仅2例患者出现症状且完全康复。此外,我们认为术后严密监测血压并控制血压低于正常水平20~30mmHg也是预防脑梗死或脑出血的关键。

7.小结

        PAVFs是一种罕见的颅内血管畸形,多为先天性因素所致,也与创伤和医源性损伤有关,其自然史和出血风险目前尚不清楚,且血管构筑复杂。临床表现主要与年龄相关,新生儿和婴儿常表现为充血性心力衰竭和癫痫,较大儿童和成人患者主要表现为脑出血和神经功能缺陷等症状。PAVFs需要积极治疗,保守治疗预后差。其主要治疗方式包括显微外科手术和血管内介入治疗,且血管内介入治疗已成为该病的首选治疗方法。术后抗凝治疗和降低血压可预防静脉血栓形成、静脉梗死和脑出血等潜在并发症。

        来源:陈圣攀,马永杰,叶明,洪韬,张鹏,张鸿祺.软脑膜动静脉瘘的研究进展[J].中国脑血管病杂志,2021,18(04):254-258.

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