张南大夫
《Stereotactic and Functional Neurosurgery 》杂志 2020年 9月9日在线发表瑞士、捷克的Michaela Dedeciusova, Constantin Tuleasca, Steven David Hajdu,等撰写的《立体定向伽玛刀放射外科治疗颅外动静脉血管畸形。Stereotactic Gamma Knife Radiosurgery for Extracranial Arteriovenous Malformations 》(doi: 10.1159/000509753. )。
介绍
头颈部颅外动静脉畸形(AVMs)是一种罕见的病理情况,它给诊断和重建带来挑战。立体定向放射外科(SRS)是目前公认的治疗脑动静脉畸形(AVMs)的方法,具有高的闭塞率和低的并发症率。在这里,我们描述了第一个经伽玛刀(GK)成功治疗的颅外AVMs的回顾性历史队列。
方法
在9年的时间里,2例颅外AVMs在同一医疗机构接受(瑞典斯德哥尔摩Elekta Instruments AB公司生产的 )Perfexion型伽玛刀(GK)治疗。使用立体定向框架和包括数字减影血管造影(DSA)的多模式成像。50%等剂量线的处方定剂量为24Gy。
结果
第一例为搏动性耳鸣伴左侧表浅腮腺-髁突动静脉畸形( pulsating tinnitus and left superficial parotido-condylian AVM)。栓塞治疗实现了部分闭塞。伽玛刀治疗后6个月期间耳鸣消失(Tinnitus disappeared)。第二例为反复牙龈出血(repetitive gingival hemorrhages)及右上颌动静脉畸形(right superior maxillary AVM),由右上颌内动脉及面动脉供血。栓塞治疗取得部分闭塞,症状复发。进一步进行伽玛刀(GK)放射外科。DSA证实两例患者均为完全性闭塞。
结论
单次分割伽玛刀(GK)放射外科治疗对颅外AVMs是安全和有效的。我们建议的处方剂量是与用于脑AVMs相类似的剂量(即24Gy)。立体定向头架是一个重要的工具,以确保更高的准确性,在这些特定的位置。然而,在某些情况下,面罩可以应用于单次分割的目的(如果在一个非移动的位置)或用于大分割,对较大的体积。这些发现应该在更大的队列中得到验证,包括在处方剂量方面。
引言
动静脉畸形(AVMs)的一般特征是动脉和静脉系统之间存在异常的连接,而缺乏介于中间的毛细血管。高压力、高流量动静脉分流被认为是在妊娠第4周和第6周之间病理血管发育的结果。它们的自然史,以及它们各自的流行程度,还没有被完全阐明。AVMs的大小可能随时间而变化,包括增加、减少甚至消失。出血的风险是每年2%-4%。并发症发生率也因研究的不同而不同,发生率在4%到30%之间。
颅内AVMs的治疗包括观察、显微外科切除、血管内治疗和立体定向放射外科(SRS)。在多模态方法的框架中,这些处理技术可以单独使用或联合使用。显微外科手术直接进入AVM,采用一系列明确的步骤,包括凝血和切断动脉蒂(coagulation and clippingof the arterial pedicle),然后是切除畸形血管巢和去除异常引流静脉。血管内治疗是以注射栓塞剂(线圈、胶、Onyx)为基础的。立体定向放射外科(SRS)是一种无创方法,通常在平均2年的时间后产生进行性闭塞。放射副效应(AREs)发生率被认为很低,5年的闭塞率在70 - 80%之间。多学科管理被认为是病人最佳治疗的关键。
头部和颈部的AVMs是极其罕见的。它们的特殊性主要与诊断挑战和重建问题有关。此外,从立体定向的角度来看,它们要么位于框架空间之外,要么位于可移动的区域(in mobile regions)。在此之前,只有两篇报道描述了放疗(RT)和(美国威斯康星州Madison市Accuray公司生产的)射波刀(cyberknife ,CK)SRS治疗作为一种治疗这些罕见疾病的方法。
在此,我们首次报告了2例颅外AVMs,用单次分割瑞典斯德哥尔摩Elektain Instruments AB公司生产的)伽玛刀(Gamma Knife,GK)SRS。描述临床证据(clinical context),以及治疗后疗程。两者均位于脸的下半部,如之前所报道的,这种情况较为罕见,约占患者的17%。我们假设,使用与脑动静脉畸形相似的辐射剂量,可以以最小的并发症发生率实现闭塞。
方法
患者人群
这是一个2例颅外AVMs的回顾性历史队列。根据瑞士的规定,这种类型的报告不需要伦理委员会的批准。事实上,对于描述小于或等于3个案例的研究系列,如果它们是回顾性的历史队列,则不需要伦理委员会的同意。我们之前发表了本中心对以伽玛刀(GK)作为第一意向治疗或在多模式管理的背景下进行的AVMs整体系列研究的治疗结果。
放射外科治疗
两例患者均在特定的时间段由相同的操作员(M.L.,和 C.T.)采用(Elekta Instrument)Perfexion型Leksell伽玛刀治疗。使用Leksell Gamma Plan(LGP版本10.0和11.0)进行剂量计划。
我们总是在局部麻醉下使用(Elekta Instrument)LeksellG型立体定向头架。所有患者都在伽玛刀当天接受立体定向成像。我们使用多模态立体定向成像进行靶区定位:数字减影血管造影术(DSA),其次是MRI(包括飞行时间[time-of-flight]、TOF、序列、0.6mm层厚)和CT 血管造影。
下颌固定(Mandibular Fixation)
在示范的病例1中进行了下颌固定(见结果部分),以确保没有任何不希望的移动,具体使用已经加以报道过。事实上,在2016年,我们发表了一篇关于下颌病变(mandibular lesions)患者下颌固定(jaw immobilization)的技术论文。(病例1)采用了同样的方法。
作为一个重要的方面,Leksell G立体定向框架仍然适用于这两例的情况。在立体定向神经成像之前和期间,以及在GK治疗过程中,进一步使用下颌固定以确保固定和在MRI, DSA,和CT期间以及进行放射照射期间患者下颌骨的位置再现性(reproducibility)。
基准盒
基准盒是获得治疗日期间同通常的GK治疗程序一样的,特别是MRI和CT,的立体定向神经成像的经典方法。
潜在的碰撞
在这两个病例中均无碰撞。
随访过程
分别在6、12、24和36个月进行MRI随访和临床门诊随诊。当在MRI上认为AVM已经闭塞,安排行作为金标准的血管造影术以确定闭塞。
结果
示范病例1
1例40岁患者,主诉左侧搏动性耳鸣(pulsatpulsating tinnitus),于SRS前4年出现。MRI及血管造影显示左侧表浅腮腺-髁突AVM引流至左颈内静脉(left superficial parotido-condylian AVM draining into the left internal jugular vein)。在最初诊断的12个月后,顺利(uneventful)栓塞治疗,闭塞比例估计约为90-95%。用线圈经颈外静脉阻塞AVM病灶,并用Onyc经动脉阻塞AVM病灶。栓塞治疗后,病人报告耳鸣部分好转。
2个月后进行对照数字减影血管造影(DSA),发现有血管新的增长(vascular neo-recruitment)与畸形血管巢后三分之二的重建有关。此外,左侧颈外静脉部分闭塞后,静脉引流模式改变,主要由眼下静脉和同侧翼丛(the inferior ophthalmic vein and the ipsilateral pterygoid plexus)引流。
使用伽玛刀(GK)进行立体定向放射治疗(SRS)治疗。靶体积(TV)为3.76 cm3,处方等剂量体积(PIV)为6.42 cm3。在50%处方等剂量线下,最大边缘剂量为24 Gy(图1,2)。适形性为1.000、选择性指数为0.586、Paddick指数为0.586和梯度指数为2.447。
图1。病例1: 伽玛刀放射外科(GK SRS)治疗左侧表浅腮腺-髁突AVM (a)前的DSA,(b)时的DSA,(c)3.5年后的DSA。
图2所示。病例1:伽玛刀(GK)治疗计划,显示(DSA、MRI-TOF、CT -血管造影)多模式影像。
伽玛刀(GK)治疗后,2个月内搏动性耳鸣消失,随访3.5年无新症状或体征重新出现。伽玛刀治疗后7个月MRI显示动静脉分流消失。1个月后使用DSA确诊结果,证实左侧腮腺-髁突AVM完全消失(图1)。伽玛刀治疗后3.5年最后一次MRI证实动静脉分流未复发。
示范病例2
一名16岁女性,因牙龈反复出血(repetitive gingival hemorrhages)接受检查,被诊断为由右上颌内动脉和面动脉供血(fed by the right internal maxillary and facial arteries)的右上颌上动静脉畸形(right superior maxilmaxillary AVM)。通过右颈外动脉的路径(the afferents),使用Onyx、线圈和组织丙烯酸盐组织粘合剂(histoacryl)进行血管内栓塞,导致有约90%的闭塞,牙龈出血暂时减少(emporary diminution of the gingival bleeding)。
五个月后,每日牙龈出血复发。DSA显示病灶重建,从面部及双侧上颌内动脉多处弥漫性输入( multiple diffuse afferents from the facial and both internal maxillary arteries)经右侧面部静脉回流至右侧角静脉(draining via the right facial vein with reflux into the right angular vein)。由于重要的再通,进行了第二次栓塞,导致达到95%的闭塞伴经由左侧面部静脉的少量残留静脉引流。第二次栓塞两个月后,对残留AVM进行伽玛刀(GK )SRS。靶体积(TV)为4.21cm3,PIV为4.32cm3。50%处方等剂量线上,最大边缘剂量为24 Gy(图3、4)。适形性指数为0.990、选择性指数为0.965、Paddick指数为0.956和梯度指数为2.7。
伽玛刀(GK)后的临床病程很复杂,在GK后的第一周出现急性口腔粘膜炎(acute oral mucositis)(图5)。短期(1周)皮质类固醇治疗成功,症状立即消失。这个病人没有出现其他的放射副反应(AREs)。最后,GK治疗后7个月,DSA证实AVM病灶明显缩小(图3)。针对早期右上颔动脉静脉强化持续存在微小动静脉分流,我们提出有条件的附加治疗方案。然而,病人在SRS后3年仍无症状,没有牙龈出血再次出现。最后的结论是AVM闭塞,MRI的改变是使用GK进行SRS治疗后所典型的遇到的。
图3.病例2:伽玛刀放射外科(GK SRS)右上颌上AVM,(a)前的DSA,(b)时的DSA,(c)3.5年后的DSA。
图4.病例2:伽玛刀(GK)治疗计划,显示(DSA、MRI-TOF、CT-血管造影)多模式影像。
图5.病例2的放射副反应(AREs):一过性口腔粘膜炎(箭头)。
讨论
据我们所知,在此我们报告了第一例用单次分割伽玛刀(GK)治疗的颅外AVMs的病例。这是一种罕见的实体,其特征是持续生长,导致浅表和深层潜在组织的局部破坏(leading to the focal destruction of superficial and deep underlying tissue)。相对于SRS在脑性动静脉畸形管理中的公认作用,对SRS对颅外动静脉畸形的治疗作用知之甚少。据报道,在这些特殊情况下,最常见的治疗方法仍然是血管内治疗,其次是手术切除,取决于具体的情况。之前了解到多次栓塞似乎增加了治疗颅外AVMs的安全性,并提示除了控制出血外,还有额外的积极作用。然而,报道的复发率高达81%。根据我们的经验,这两个病例都是采用联合治疗,包括栓塞和进一步的单次分割SRS治疗。在50%等剂量线上,处方的边缘剂量为24 Gy,这是如下所述,所获得的使用SRS治疗脑AVMs的最佳剂量。由于病灶周围没有关键和危险结构,以及可能使用更大的准直器来缩短治疗时间等原因,选择性指数在这些病例中被认为不那么相关。一个病例出现治疗前的耳鸣消失,另一个病例出现一过性放射副反应(AREs),表现为口腔黏膜炎,在皮质类固醇治疗1周后消失。两例患者现在均有超过3年的随访,没有其他副作用被记录到。AVMs被认为已闭塞。
SRS治疗是一种安全、有效的脑动静脉畸形的治疗方法,可替代手术切除,主要用于手术风险较高的患者。与病灶闭塞有关的最重要因素是处方的辐射剂量。记录到的闭塞率为15 - 16Gy下的闭塞率为60% - 70%,20 - 25Gy下的闭塞率超过90%。传统上,大于20Gy的边缘剂量与较高的闭塞率有关(p = 0.001)。部分栓塞的AVMs在伽玛刀治疗后通常表现为有较低的闭塞率。
就我们所知,到目前为止只有两例报告描述了使用SRS治疗颅外AVMs。Saito等记录了第一例舌部水平的(at the level of the tongue)颅外AVMs,采用射波刀(CK)治疗。该患者以前的治疗方法包括栓塞、舌动脉夹闭(lingual artery ligation)和部分病灶切除,这些都是复杂的治疗策略的一部分。然而,尽管接受过所有这些治疗,DSA显示AVM 畸形血管巢的持续存在。射波刀的治疗,使用22Gy的处方边缘剂量,针对0.130 mL的靶体积(TV),间隔24小时,以2次分割进行(相当于单次分割16Gy)。在射波刀(CK) SRS治疗后34个月,DSA记录到AVM完全闭塞。
第二例由Koyfman等报道,他们发表了一例用立体定向体部放射治疗 (SBRT)治疗左侧颞下窝(infratemporal fossa)和右侧舌头(right-sided tongue)的AVMs。虽然进行了两次广泛的手术切除和8次栓塞,但患者的临床状况加重(aggravated)。他出现了左侧视力和听力丧失以及难治性(intractable)面部疼痛。SBRT使用24 Gy处方剂量,以88.8和92.4%等剂量线(左、右靶体积TVs)至0.177 mL的治疗体积,以三次分割(每周一次分割)实现。临床过程令人满意。经过4.5年的随访,患者的面部对称性(facial symmetry)得到改善,左颊部(left buccal)AVM的大小减小和搏动性减弱,但并未完全闭塞。
这就提出了一个问题,即这些患者否可能受益于单次分割的SRS还是大分割的SRS治疗。应进一步考虑到的是处方剂量与把体积之间的平衡,以及(与AVMs、AREs和闭塞的放射生物学有关的)12Gy等剂量线体积。基于先前发表的数据,我们认为处方剂量是进一步闭塞的主要因素,我们赞成以50%等剂量线单次治疗的剂量为24Gy。然而,这种剂量应该在更大的队列中验证。在包括2例患者的报告中,没有发生骨坏死(osteonecrosis)。在单次SRS治疗可行的情况下,我们不考虑体积分期(stage-volume)SRS或大分割治疗。在我们目前的病例报告中,靶体积(TV)和处方等剂量线体积(PIV)均很小。此外,周围组织不包含主要的危险结构。如果需要,使用新的ICON型Leksell伽玛刀( GK),应用大分割SRS治疗方法,也可以治疗更大的靶体积。这种方法是使用面罩进行的,因此对靠近下颌骨的病变和潜在的运动方式,应进一步采取谨慎的措施(so caution should be further taken for lesions close to the mandible and the potential array of movement)。虽然通常提出使用分割的一个论点是避免并发症,但在我们的研究系列中,使用单次分割的SBRT,以及其他两个研究系列中,使用分割的SBRT或多次疗程的射波刀立体定向放射外科(CK SRS),均报告出现副作用。
事实上,即使SRS治疗似乎是一种很有前途的颅外AVMs的辅助治疗方法,它也并非没有并发症。考虑到早期并发症,Saito等报道了轻微的口腔、咽部和喉部炎症,通过口服冰冻的五水β-甘油磷酸钠球(frozen sodium azulene sulfonate ball orally and)和静脉注射地塞米松磷酸钠成功治疗。同样,在我们的第二例患者,SRS治疗后期并发一过性口腔粘膜炎,但被皮质类固醇成功地治疗。Koyfman等描述了在SRS之后的一个月里难治性面部疼痛的发展,需要置入蛛网膜下腔疼痛泵(the insertion of an intrathecal pain pump)。
接受SRS治疗的4例患者的随访时间为7- 54个月(分别为7、34、42和54个月);然而,只有轻微的放射副反应(AREs)报告以中度口腔干燥(xerostomie,),轻度牙关紧闭(mild trismus),和皮肤纤维化(skin fibrosis)为形式。与此类治疗策略相关的其他风险可能是牙龈/牙齿脱落(gum/tooth loss)的迟发效应。在目前的随访期间,我们没有遇到这样的放射副反应(AREs)。另一个担忧与这些经常生长的血管畸形的晚期进展有关。栓塞后以(有再通的风险的)血管病变为靶区可能是一个真正的问题。
作为SRS和栓塞等微创技术的替代,也可以采用显微手术切除。例如,Panda等报道了12例头颈部动静脉畸形患者,其中10例接受栓塞治疗后再行手术,8例全部切除,2例部分切除;3例患者在治疗过程中出现并发症(最常见为疼痛、出血、重建皮瓣失败[failure of the reconstruction flap])。
本报告的局限性主要与病例数目有限有关。此外,回顾性的性质带有内在偏倚,仍然是一个令人关注的问题。人们也可以讨论长期血管造影术的缺乏与进一步的缺乏再通。另一个需要考虑的问题是,在大脑之外,GammaPlan使用的剂量计算算法中关于均匀密度(uniform density)的假设有多准确?在这个意义上,我们在实施照射前没有对组织不均匀性进行任何剂量校正。一个悬而未决的问题是,是否可以在AVM和如牙齿或舌头等邻近的正常结构之间引入不透射线的辐射屏蔽,以减少与辐射相关的副作用的机会。
结论
单次分割SRS治疗在颅外AVMs管理中的作用还没有得到很好的证实。我们的2例病例的研究系列增加了稀少的文献记录。据我们所知,使用SRS或SBRT治疗头颈部AVMs的病例很少。在闭塞率和并发症率方面的结果是相当有希望的。放射外科治疗可能成为目前最常用的治疗方法栓塞治疗的替代方法。我们建议进行单次分割SRS治疗,同时通过类推(analogy)治疗颅内脑AVMs处方边缘剂量24 Gy。因为对这些患者需要特殊的精确度,我们建议使用立体定向头架。我们认为,面罩可用于特定的病例,无论是在单次分割治疗,还是在为避免需要治疗的较大体积的病灶接受多次血管内和/或潜在的进一步影响患者的容貌的手术干预的情况下。我们推荐一个多学科团队,在神经放射科同事们的特别帮助下,也帮助解决特定的血管造影背景。我们的结论是,基于我们的经验,放射外科治疗可以被认为是这些相当具有挑战性的患者的第一或第二替代选择。