综述|经静脉途径治疗脑动静脉畸形的研究进展

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楼主 2019-04-30 08:13:32
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何艳艳 白卫星 李天晓 贺迎坤

作者单位:450003 郑州大学人民医院介入科

通信作者:李天晓,Email:dr.litianxiao@vip.163.com;贺迎坤,Email:heyingkun@vip.126.com

本文引用格式:何艳艳,白卫星,李天晓,等.经静脉途径治疗脑动静脉畸形的研究进展[J/CD].中华介入放射学电子杂志,2018,6(2):175-179.

【摘要】 脑动静脉畸形(AVMs)是胎儿期脑血管形成异常的先天性疾病。传统的手术治疗方法包括微创外科、立体放射外科、经动脉血管内栓塞,以解决引起脑出血的病灶,同时尽可能不损害正常的供血动脉和引流静脉为治疗原则。近年来随着经静脉途径介入治疗硬脑膜动静脉瘘和外周血管畸形的成功实施,经静脉途径介入治疗技术逐渐被运用于AVMs的治疗。虽然仍具有挑战和风险,但是已有多个中心相继报道成功案例。本文主要对经静脉途径治疗脑动静脉畸形的文献进行回顾性分析,综述该方法在治疗AVMs方面的研究进展。

【关键词】 脑动静脉畸形;经静脉途径;脑出血;引流静脉


脑动静脉畸形(intracranial arteriovenous malformations,AVMs)由供血动脉、异常毛细血管网形成的畸形巢和引流静脉组成,其血流动力学极其复杂,尤其多见于青年人,主要症状为出血和癫痫[1]。有关文献报道AVMs破裂出血的危险因素包括幼稚的AVMs,合并有动脉瘤、动静脉瘘,单一引流静脉,引流静脉狭窄,深静脉引流,既往出血史,供血动脉平均动脉压高,病灶位置较深以及病灶位于幕下,再者因畸形巢异常血管生成和血管重塑,以及缺乏正常的血管平滑肌,也易导致畸形血管团破裂出血[2-5]

AVMs临床治疗策略主要依据病灶血管构筑、位置和临床症状等,可行性治疗方案包括微创外科切除、血管内栓塞和立体放射外科治疗,目前在治疗AVMs时用哪一种方法仍存在争议[6]。微创外科手术操作首先阻断供血动脉,然后切除畸形巢,最后引流静脉的闭塞标志着动静脉畸形切除术的完成。血管内经动脉途径治疗AVMs的原理和显微外科切除术的原理类似,在栓塞和硬化多支供血动脉的同时实现畸形巢的栓塞,研究表明在此过程中引流静脉的过早闭塞会增加动脉充血和脑出血的风险,可能导致灾难性的后果[7-8]。早期静脉闭塞在立体放射外科治疗中虽然较为罕见,但是万一发生可能会引起一系列并发症[9]

有些复杂的AVMs如畸形团位置较深,应用传统方法治疗时存在微创外科切除很难找到手术靶点,放射外科辐射剂量难以达标,以及供血动脉狭窄、迂曲、纤细(如豆纹动脉、脉络膜动脉)经动脉途径栓塞微导管到位困难等一系列问题,难以实现治愈。因此经静脉途径栓塞AVMs作为一种新的治疗方法应运而生,该方法由Nguyen等[10]于2010年首次报道:在克服畸形巢内中高度顺行性压力差的情况下,用Onyx胶经静脉途径成功栓塞1例小型的(直径小于1 cm)、破裂的AVMs。目前,随着栓塞材料的不断发展,以及经静脉向AVMs病灶内靶向输送纳米粒子、生物活性剂技术,导管追踪技术和静脉可视化技术的提高,研究者对经静脉途径栓塞AVMs进行了一系列的探索,现将相关文献报道汇总如下(表1)。

表1    经静脉入路治疗AVMs文献汇总

表1中的文献共报道63例患者,术后6个月随访时畸形治愈率为96.8%,其中单一引流静脉有57例、深静脉引流有41例、畸形巢位置较深的有43例、畸形巢直径小于3 cm的有51例、术前已破裂出血的有55例。共有3例发生围手术期并发症,其中1例与手术相关的在术后发生静脉梗死出血性转化,另外非手术相关的并发症分别为静脉破裂和动脉夹层,但最终均未遗留任何不良临床症状。尽管这一系列报道证明了经静脉途径的安全性和高闭塞率,但是由于脑血管结构和静脉引流方式的复杂多变性,使该技术的常规使用极具挑战性,大多情况下仅作为一种不得已的供选方案。

一、存在的技术挑战

Massoud等[24-25]首次提出了经静脉途径逆行性栓塞畸形巢的假设,并在1999年提出了在全身低血压系统下经静脉途径逆行性病灶硬化治疗技术(the transvenous retrograde nidus sclerotherapy under controlled hypotension,TRENSCH),该技术表明在低血压的情况下可以克服血流动力学的影响,有助于经静脉途径栓塞畸形巢。随后,Massoud[26]在猪的奇网(rete mirabile,REM)部位通过手术吻合形成颈动脉-颈内静脉瘘模型,对TRENSCH技术进行了测试得出:在控制全身系统性低血压使病灶内压力梯度下降的情况下,加上球囊辅助栓塞供血动脉,增加了对比剂在病灶内的逆行性渗透。TRENSCH技术可以保证在栓塞剂逆行渗透时不产生明显的反流,进而减少了动静脉分流,虽然在这个限制性的试验中仅用对比剂代替栓塞剂对病灶进行填充,但是该技术仍是证明血管内经静脉途径治疗AVMs可行的有力证据,并为进一步的探索奠定了基础。下面笔者将详细介绍经静脉途径治疗AVMs在临床实践中遇到的一些技术挑战和问题。

1.潜在引流静脉过早闭塞风险:在病灶完全消除前要保持引流静脉出口通畅是使用经静脉途径方法中遇到的最大问题之一。经静脉途径治疗具有单一引流静脉小的动静脉畸形类似于治疗单一引流通道动静脉瘘,虽然闭塞引流静脉和部分病灶可以促进动静脉畸形内血栓形成,但是引流静脉过早闭塞将导致静脉端压力重新建立,这会引起病灶充血,使血管内压力高于病灶血管的耐受性,最终导致畸形巢破裂出血。解决这一问题的关键是静脉端微导管的放置要尽可能的接近畸形巢,以便控制影响血流动力的因素。另外,在血管内栓塞治疗中多支引流静脉被认为具有安全阀的作用,因为多余的栓塞剂可通过副引流静脉流走,从降低了因栓塞剂持续反流使静脉端微导管闭塞的风险,对经静脉途径治疗有一定的保护作用,但是对于栓塞剂在病灶内的渗透具有一定的挑战性[27]。综上,笔者认为通过研究AVMs静脉引流的方式有利于了解引流静脉闭塞后所引起的相关反应。国内外目前尚缺少有关此种手术方法的大样本或多中心研究,因此根据病灶的大小、引流静脉的结构和数量确定影响逆行性病灶渗透的参数和围手术期脑出血危险因素,仍需要研究者进一步做大量的工作。

2.围手术期低血压的控制:控制供血动脉使全身或畸形巢局部处于低压状态,是经静脉途径治疗AVMs成功的关键。Iwama等[28]报道一例大的sylvian动脉部的动静脉畸形,通过控制心肺系统引起全身低血压和低体温,使病灶压力降低,进而成功的切除畸形病灶;另外,腺苷通过引起可逆性高度房室传导阻滞产生短暂的全身性低血压,提高了术中对栓塞剂的可控性[29]。研究者已经在独立模型中较为详细的对低血压和畸形巢的血流动力学进行了研究,发现控制性降压能降低围手术期血流的自动灌注[30],有计算机建模理论研究也显示,在全身低压状态下,用胶栓塞低风险破裂动静脉畸形后,供血动脉内血流量和流速呈线性减少[7,25,31]。 总的来说,研究者认为减少畸形血流供给、降低畸形病灶内压力已成为临床上治疗AVMs的优势,维持术中、术后低血压是预防AVMs脑出血水肿的重要措施。

供血动脉、畸形巢、引流静脉之间压力的不同,决定了栓塞剂逆行性渗透病灶的程度。Massoud等[26]在猪身上做了一个病灶内压力梯度为零的模型,证明了在这种情况下栓塞剂较易逆行渗透病灶。目前各个研究中心控制血压的方法以及血压控制的范围不尽相同,其中在栓塞过程中通过导线传导技术对患者动脉和静脉压力进行动态监测,以及多普勒血流和压力监测的使用,放宽了术中系统血压的波动范围。也有临床报道提出用球囊短暂性闭塞供血动脉,进而降低了静脉压和大大提高了栓塞剂在病灶内的逆行性渗透[32-35]。球囊闭塞供血动脉可减少静脉血流、病灶的压力差和栓塞剂进入功能区脑血管的风险。目前,国内外鲜有文献报道经静脉途径围手术期血压控制范围,国内白卫星等[22-23]的初步经验表明术中平均动脉压应控制在50~60 mmHg,再者尚无大样本、多中心试验研究围手术期血压的控制范围和病灶血流动力学的变化,所以根据动静脉畸形的特点调节围手术期的低压范围这一问题还有待解决。

3.潜在穿孔并发症风险:众所周知静脉系统较动脉系统复杂多变,微导管在静脉血管中可能遇到极端的角度弯曲,加上皮质静脉壁通常较薄,都会增加穿孔的风险[36]。为了确保手术的安全性,术者在进行任何静脉内操作前均应经动脉行全脑血管造影术充分了解脑血管的静脉结构。近来,随着微导管和导丝的改进以及三轴导管系统的使用,提高了静脉入路的安全性,再者尖端可拆卸微导管的逐渐使用,提高手术安全性的同时也减少了微导管留置所致的潜在并发症[37-38]

4.栓塞材料的选择:颅内血管栓塞材料包括乙烯醇、乙醇、弹簧圈、硅胶等,每种材料的栓塞效果有所差异,如:TRENSCH模型中使用的50%稀释乙醇可以诱导血管内皮损伤继而促进血栓形成;聚合物粘合剂α-氰基丙烯酸正丁酯胶可以在几秒钟内使血管内血栓形成和栓塞,被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于颅内动静脉畸形栓塞,因为其在未完全栓塞畸形巢前易在短时间内阻塞引流静脉,所以不适合经静脉途径栓塞[39];乙烯-乙烯醇共聚物Onyx胶在2005年被批准用于颅内动静脉畸形的治疗[40],加上其不太强的黏附性,可以使注胶时间适当延长,所以提高了术中血栓形成、胶病灶内渗透和反流的可控性[41]。有关研究表明胶沿血管壁反流提示畸形巢内压力梯度较高和流出口没有完全阻塞,Zhang等 [42]报道高压锅技术(the pressure cooker technique,PCT)的使用可抵抗栓塞剂反流,使Onyx胶栓塞畸形巢更加有效和可控。Onyx胶的出现和局部血压调控相组合促进了经静脉途径治疗AVMs的安全性和可行性。

二、手术的适应证

经静脉途径在治疗复杂的AVMs方面是一种新颖的治疗方法,但是经静脉途径栓塞AVMs目前的手术适应证有限,根据文献报道和本研究中心经验,笔者认为以下几点可以作为AVMs患者行经静脉途径栓塞的适应证:(1)栓塞前畸形团直径≤3 cm;(2) 畸形巢已破裂出血;(3) 供血动脉纤细、迂曲、狭窄;(4)单一引流静脉;(5)深引流静脉;(6)患者可以耐受低血压;(7)在必要时可以用球囊短暂性闭塞供血动脉;(8)微导管可以经动脉途径进入用于术中造影观察;(9)微创外科和放射外科无法治疗。

经静脉途径栓塞AVMs是一种逆行性栓塞技术,旨在完全闭塞病灶、提高治愈率和减少并发症发生率,该技术的逐渐使用对AVMs管理模式将产生重大影响。经静脉途径Onyx胶栓塞对于复杂的AVMs是一个新的选择,尤其适合于具有深静脉引流或相对小的病灶。目前,经静脉途径治疗的手术适应指征是有限的,有关围手术期并发症和临床疗效的文献报道也较少,需要大样本研究进一步论证。相信随着操作经验的积累和对AVMs血管解剖结构及畸形团血流动力学的进一步了解,经静脉途径治疗AVMs的手术指征会更加明确,手术的安全性和有效性也将得以证明。参考文献(略)


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