脑动静脉畸形（BrainArteriovenousMalformation，BAVM）是先天性局部脑血管发育异常，在病变部位脑动脉与脑静脉之间缺乏毛细血管，动脉直接与静脉连接，形成了脑动、静脉之间的短路，血流阻力骤然减少，导致局部脑动脉压下降，脑静脉压增高，由此产生一系列血流动力学的紊乱和病理生理过程，具体表现为的脑局部血管数量和结构异常。脑AVM常表现为非特异性的脑出血，每年出血发生率为2.3%~3.7%[1]，致残率和病死率较高。
诊断近年来，随着神经影像学及神经介入学的发展，脑AVM的影像学检查逐渐倾向于解剖、血管结构特征及功能的综合诊断。为提高脑AVM的诊断水平，多种相应的影像学新技术应运而生，包括四维数字减影血管造影（4D-digitalsubtractionangiography，4D-DSA）、四维CT血管成像（4D-CTangiography，4D-CTA）、四维MR血管成像（4D-MRangiography，4D-MRA）、动脉自旋标记（arterialspinlabeling，ASL）、磁敏感加权成像（susceptibilityweightedimaging，SWI）。
治疗目的主要是完全闭塞异常的动静脉连接和恢复正常的脑血流，消除其破裂出血的风险以及缓解因BAVM盗血所引起的各种临床症状。近年来，随着微导管技术不断完善，对BAVM的认识逐步提高，治疗方法越来越完善，疗效也越来越好。
影像学诊断四维数字减影血管造影常规DSA最早由Moniz于年首次提出，通过经皮股动脉插管对脑血管进行造影，是目前公认的脑血管疾病诊断的“金标准”。经对比剂充盈的脑AVM表现为供血动脉影、瘤巢及引流静脉影，最典型特征为引流静脉提前显影[2]。常规DSA因血液的快速充盈和血管重叠的影响，对复杂及微小病变的诊断仍有困难。3D-DSA是经常规DSA重建后的图像，可任意平面、任意角度观察脑AVM，能部分避免血管重叠的影响。4D-DSA通过4D模型软件将常规图像与3D图像进行融合，除具有3D-DSA的上述优点外，还具有可任意时间观察病灶的优点，时间和空间分辨力优于目前的CTA和MRA[3]。Sandoval-Garcia等[4]分别采用2D-DSA、3D-DSA、4D-DSA对犬模型中的正常血管进行分析，结果表明4D-DSA对正常血管的显示更优，同时预言4D-DSA的主要优势将体现在显示异常小血管方面，尤其在有血管重叠的区域。Yuki等[5]对4例AVM患者进行4D-DSA检查，结果表明4D-DSA可以在延迟时间为12S的情况下同时获得动脉和静脉的解剖信息，并且能够更加清晰地描述引流静脉的狭窄程度，有助于AVM患者治疗方案的制定。4D-DSA不仅可以清晰地显示各级脑血管的结构，还能反映脑血管血流动力学特点。Sandoval-Garcia等[6]采用前瞻性研究对6例脑AVM患者行4D-DSA检查，结果表明4D-DSA能够准确地可视化显示复杂脑AVM的血管结构特征，如瘤巢内动脉瘤、供血动脉瘤、高流量动静脉瘘、静脉阻塞等，可有效避免血管重叠，有利于仔细观察瘤巢内结构。然而，4D-DSA存在常规DSA的不足，如电离辐射、价格昂贵、操作技术要求较高、围手术期风险大、周围结构显示差等，致使4D-DSA在脑AVM诊断中的应用受限。相关研究认为，4D-DSA有望减少辐射剂量[3,6]，在可替代常规DSA作为诊断的金标准之前，4D-DSA将主要应用于复杂脑AVM的诊断。
四维CT血管成像宽探测器CT的发展为4D-CTA的应用奠定了基础。自Klingebiel等[7]报道4D-CTA在脑血管疾病中的应用以来，4D-CTA已逐渐成为脑AVM诊断研究的热点。4D-CTA是在3D-CTA的基础上增加一个时间维度，衍生出具有时间分辨的3D-CTA。国内外相关研究表明，4D-CTA对主要供血动脉、引流静脉、瘤巢大小的判断能力与DSA基本一致，甚至更优[8]。李爱静等[9]报道，4D-CTA和DSA对主要供血动脉的诊断符合率为95%，而在判断脑AVM的引流静脉及瘤巢大小方面，两者诊断符合率达%。Wang等[10]评估了4D-CTA对脑AVM的诊断价值，发现4D-CTA能够检出所有经DSA证实的引流静脉，对位于大脑前后循环的病灶、引流静脉的显示较DSA清晰，但该研究样本量较少。Willems等[8]通过对照研究，对17例脑AVM中的5例微小脑AVM（直径＜1cM），DSA仅能检出1例，而4D-CTA能够全部检出。4D-CTA可以通过宽探测器CT一次扫描同时获得全脑灌注成像，提供微循环灌注信息，促进对盗血机制的认识[8]。Kim等[11]对18例脑AVM患者行全脑CT灌注扫描，发现症状不同的患者灌注模式不同，不同灌注模式与动脉盗血间有一定联系。4D-CTA和全脑灌注成像分别提供了脑AVM的形态和功能图像，两者结合能够提高诊断符合率[7]。另外，重组的4D-CTA图像能够在不同时相、多角度、多方位观察病变，对脑AVM的术前诊断可达到与DSA类似的效果[14]，为临床术前评估提供准确、直观、全面的影像学信息。4D-CTA能够提供血流信息，有效区分缓慢和高流速血流[8]，在对脑AVM做出诊断的同时，对其合并的动静脉瘘（arteriovenousfistula，AVF）也可做出相应诊断，但对血流缓慢的AVF的诊断仍不及DSA[11]。
然而，4D-CTA仍存在一定的局限性。首先，非选择性的造影可能会导致血管重叠，影响血管与病变关系的判断[8]；其次，4D-CTA的时间分辨力尚不及DSA，且峰值时间跨度大，对部分小血管可能出现误判，对小型血管畸形显示的准确性仍欠佳。由于目前技术的不完善和相关研究存在的不足，4D-CTA仅能作为常规无创诊断技术的补充[10]。
尽管存在一些局限，但4D-CTA具有无创、方便、快捷、价格低廉等优点，用于脑AVM的诊断可降低DSA带来的风险，尤其适用于危重症、儿童及老年人。另外，4D-CTA不仅能清晰显示病变，还能提供病变邻近的非血管性结构信息，对脑AVM合并出血、脑积水等的显示亦十分敏感。4D-CTA结合全脑灌注成像可间接反映病变局部的功能改变，在脑AVM的诊断中具有重要价值。
四维MR血管成像4D-MRA是一种没有电离辐射的成像技术，它主要采用对比增强（contrast-enhanced，CE）和非对比增强（non-contrast-enhanced，NCE）两种技术成像，并四维展示脑AVM的瘤巢，同时可观察供血动脉、引流静脉。与CE技术相比，NCE4D-MRA通过动脉自旋标记血液成像，无需使用对比剂，成像不受对比剂首过时间短暂的限制，避免了时间分辨力和空间分辨力相互制约的不足，更易于重复进行，在脑AVM诊断中的应用前景更广阔。Xu等[16]的研究表明，NCE4D-MRA对脑AVM的检出率为%，但漏诊了1条微小供血动脉和2个瘤巢，考虑为瘤巢内有栓塞或出血、瘤巢内的血流缓慢所致。上述研究表明，尽管NCE4D-MRA对供血动脉、引流静脉的显示不及3DTOF-MRA，但时间分辨力高，可观察血流速度、分流程度、动静脉瘘等更多信息。Illies等[17]运用CE4D-MRA结合3DTOF-MRA探讨对瘤巢内血流模式观察的价值，发现瘤巢内有三种血流模式，即单向均质（瘤巢仅有1条供血动脉和1条引流静脉）、单向不均质（1条供血动脉和2条引流静脉或2条供血动脉和1条引流静脉）和多向不均质（多条供血动脉和引流静脉），表明CE4D-MRA可区分不同的血流模式，但该研究未发现不同血流模式与出血间的联系，有待进一步深入研究。脑AVM术后需多次行DSA检查观察残余瘤巢内的血流状态，以明确其是否完全栓塞。4D-MRA价格相对较低，且无创、无辐射，可为随访提供另一种替代检查方式，特别是对于年轻患者。NCE4D-MRA成像主要依赖于未反转血液质子的流入，使得血液流速较慢的区域所需的触发时间较长，且成像效果易受影响，故多采用CE4D-MRA进行残余瘤巢的随访。Soize等[18]分别采用CE4D-MRA和DSA对37例脑AVM术后患者进行检查，发现CE4D-MRA对残余瘤巢的诊断具有极高的特异度和阳性预测值（均为%），但其灵敏度仅为73.7%。由于目前4D-MRA的时间及空间分辨力尚不及DSA，阴性患者仍需DSA证实其是否完全栓塞。4D-MRA与DSA相比虽然有一定的优势，如无创、无辐射、能够描述瘤巢内的血流模式等，但时间分辨力仍不及DSA，且对引流静脉的检出率不高[16]，而部分出血来自高血流压力的引流静脉，致其诊断价值受限。较4D-CTA而言，4D-MRA对判断血肿分期更有帮助，但成像时间较长，对运动伪影高度敏感且易致图像模糊、禁忌症多，一定程度上限制了其在临床中的应用。CE4D-MRA对残余瘤巢的诊断价值较高，是脑AVM治疗后随访的首选检查方法。
动脉自旋标记ASL是一种新的磁共振灌注成像技术，通过标记血分流产生的强烈信号评价动静脉畸形。ASL对脑AVM供血动脉识别的准确度达94%[19]，通过计算各标记血管的供血分数，从而判定主要的供血动脉（供血分数15.17%），为脑AVM术前手术方案的制定提供重要信息[20]。Le等[21]的研究发现ASL对脑AVM诊断的敏感度和特异度分别为78%、85%，通过标记静脉信号强度，可提高微小脑AVM和AVF的诊断符合率，同时发现静脉信号强度对DSA上的阳性结果有一定的预测作用，ASL上静脉信号异常对DSA准确诊断AVM或AVF的预测概率约为17.3%。ASL通过标记血管，能够提高4D-MRA的诊断准确度。Kukuk等[19]通过比较ASL结合4D-MRA与DSA对16例脑AVM诊断效能的差异，发现ASL可将4D-MRA的诊断符合率由93%提高至96%。尽管ASL具有无创、无辐射、可重复性、能够评估供血动脉等优点，但不能准确显示瘤巢的大小，不利于Spetzler-Martin分级[23]，并不作为脑AVM诊断的常规检查。目前ASL假定的标记效率和延迟时间来自于正常人群研究，且尚未系统性评估心动周期对标记结果的影响[19]，尚需进一步深入研究。
磁敏感加权成像SWI以T2＊加权梯度回波序列为基础，根据组织间磁敏感度差异和BOLD效应成像，具有三维、高分辨力、高信噪比等优点。SWI通过识别图像上的静脉信号提示脑AVM，绝大部分引流静脉表现为高信号，仅少数表现为混合信号[24]。Miyasaka等[24]比较了SWI和TOF诊断14例脑AVM引流静脉的差异，其检出率分别为70.4%（19/27）、77.8%（21/27），但对于TOF漏诊的6条引流静脉，SWI能够观察到其中4条，显示出SWI对引流静脉诊断的高效性。刘鹏等[25]对AVM在SWI中表现多样性的分析结果表明，SWI对部分累及脉络丛且合并出血病变的显示优于常规MRI。George等[26]回顾性分析SWI对14例脑AVM的诊断价值，发现SWI能够在出血的剩余瘤巢中区分出血和钙化。然而SWI对供血动脉的显示较差，有时难以显示病灶的实际大小，对脑AVM的综合诊断价值有限，不作为脑AVM的推荐检查。
不同影像学新技术的选择3D-DSA仍是目前诊断脑AVM的金标准，4D-DSA目前拥有着其他检查均无法比拟的高时间和空间分辨力，但因其为有创性检查，现主要应用于复杂脑AVM的诊断。而MSCT的应用，使4D-CTA与灌注成像相结合，同时获得解剖和功能图像，提高了脑AVM的诊断符合率，尤其适用于危重症、儿童及老年脑AVM患者；4D-CTA在微小脑AVM的诊断中显示出比常规DSA更高的价值，而4D-DSA和4D-MRA间的诊断价值差异，目前尚无相关的研究报道。NCE4D-MRA可作为诊断性血管成像的补充，同时CE4D-MRA有望取代DSA作为术后残余瘤巢随访的首选检查方法。ASL技术的应用，使得对供血动脉的评估更准确，有利于临床制定手术方案，在术前评估中具有很大的应用潜力。SWI主要适用于需准确评价引流静脉结构的患者。总之，上述新技术在脑动静脉畸形的诊断中体现出特殊的价值，具有广阔的应用前景。然而目前各种技术还不够完善，相关的应用还不成熟，成像设备和参数不统一，研究样本量小，与目前常用的诊断方法缺乏对比研究，这都需要深入研究来改进和推动。随着对脑AVM认识的不断加深和影像技术的不断发展，各种新技术在脑AVM诊断中的应用将会越来越广泛。
手术治疗显微手术治疗目前，大多数观点仍然认为显微神经外科手术切除是治疗脑AVM的最主要、最有效方法[27,28]。手术切除脑AVM除可以切除病灶消灭出血隐患，改善周围脑组织血供外，尚可以因为病灶的切除，使继发性癫痫有治愈的机会。研究发现，影响手术效果的最主要因素是脑AVM的分级、大小、位置、供血动脉来源和数量，以及是否存在深部静脉引流、是否合并有动脉瘤、患者的年龄和手术者的经验等。高级别AVM手术后神经功能恶化的最重要临床因素是Sperzler-Martin分级和深穿支动脉供血。因为Sperzler-Martin分级Ⅰ、Ⅱ级脑AVM的自然出血危险性高于外科手术干预的危险性，手术治疗对于低级别脑AVM有突出的优势，应积极行手术治疗，手术目标应力争脑AVM全切除，Ⅲ~Ⅳ级以上的脑AVM外科手术危险性高于自然出血危险性，并且危险性与脑AVM级别成正比，宜谨慎选择手术治疗，特别是Ⅳ级以上的脑AVM应根据具体情况决定行综合治疗或保守治疗。术前术者应仔细阅读患者影像学资料，进行综合评判，选择最佳手术入路，并对术中可能遇到的困难做好处理预案；入路的设计除能充分暴露病灶范围外，还应有足够的空间处理所有的供血动脉及引流静脉，以利于在术中脑AVM破裂大出血时能处于主动地位。
手术基本原则是在保护正常脑组织和血管的前提下，尽可能完整切除脑AVM血管团。手术步骤可分为脑AVM病灶的定位、分离，供血动脉的阻断、切除，引流静脉的切除和病灶切除。寻找、确认脑AVM病灶，可根据术前影像确定脑AVM的引流静脉，并将引流静脉从皮层组织里分离下来，逆向寻找畸形血管团。若脑AVM并发出血及颅内血肿形成，则可清除血肿后沿血肿壁寻找病灶。深部脑AVM一般由深部动脉供血，可根据术前影像定位畸形血管团，并经皮质最薄处切开皮层，寻找病灶。术中在分离脑AVM畸形团时，可将分离和临时阻断交替进行；保护正常分支或穿通血管，在靠近畸形团、确认为供血血管后方可电凝离断。直径1MM的供血动脉，应以专用AVM微型动脉夹或银夹夹闭或结扎，以防术后出血。在分离和切除病灶时，尽量紧贴畸形团分离，避免进入畸形血管团内及牵拉正常脑组织，以免引起大出血和脑损伤。分离病变时，应逐层螺旋式分离，每次分离的深浅要一致。在分离过程中，至少保留一支主要的引流静脉以保持引流系统通畅；在完全阻断畸形血管团血供之前，尽量不要电凝畸形血管团，以防血管团破裂出血及血栓形成。在阻断供血动脉以后，可见畸形血管团颜色变暗，表面张力下降；切断回流静脉，在畸形血管团表面用大功率双极电凝烧灼，使其缩小后切除。对术前合并有癫痫者，病灶切除范围除畸形血管团外，尚需根据术前和术中癫痫灶的定位，将畸形团周边胶质增生和含铁血黄素沉着处等致痫灶一并切除[29]。
手术并发症主要有术中大出血及术后出血、正常灌注压突破综合征（NPPB）、脑水肿、血管痉挛、神经功能缺损等[30]。术中大出血的原因有引流静脉过早闭塞、血管损伤及误入畸形血管团等，应根据出血的来源进行处理。若较大的供血动脉破裂出血，可压迫同侧颈内动脉，用动脉夹临时夹闭供血动脉后，用双极电凝烧灼血管止血；若主要引流静脉破裂出血，则应迅速分离供血动脉并离断；如脑AVM破裂出血，可进行控制性低血压，并用大号吸引器清除术野血块，暴露出血点，以棉片压迫止血为主，并尽快找到供血动脉进行分离、夹闭。NPPB是术后最常见的并发症，发生率为1%~10%。对于高级别的、大型的、高流速的脑AVM，在术前进行血管内栓塞，可使手术前后局部脑皮层血流变化减少，从而预防NPPB发生[31]。吴有志等[32]认为，术后保持血压平稳、积极控制颅内压，短期内给予镇静治疗，对防止术后出血、NPPB及脑水肿均有一定帮助。术中血管造影可定位小的、深部AVM，查看血管旁路供体血管情况，有助于及时发现残存的AVM病灶，从而有效避免再次手术及迟发性出血[33]。
血管内栓塞治疗近年来，随着导管技术、栓塞材料和造影成像设备的快速发展，血管内栓塞在脑AVM治疗中的作用越来越重要。
脑动静脉畸形血管构筑BAVM通常由供血动脉、畸形血管团和引流静脉3部分构成，每个病例的具体情况又各不相同。首先，从供血动脉来看，数量上有单支动脉供血和多支动脉供血，前者栓塞治愈率高于后者。解剖结构上供血可来自大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉及椎-基底动脉的一个系统或多个系统，有些还有颈外动脉系统的供血（此时可称之为脑膜颅内动静脉畸形），栓塞时通过颈外动脉途径安全性最高，颈内动脉系统途径次之，经椎基底动脉途径风险最大。动脉供应畸形血管团时可分为终末型供血和过路型供血，前者适合栓塞治疗，而后者栓塞治疗可能会引发神经功能损害的并发症。畸形血管团可分为发育比较充分的成熟型和发育不充分的幼稚型，前者畸形血管团紧密集中栓塞效果好，后者则比较弥散栓塞效果差。畸形血管团内有时还含有数量不等流量非常高的动静脉瘘，治疗时应首先栓塞。引流静脉在数量上有单支引流和多支引流。单一静脉引流时，在栓塞治疗过程中对其保护尤为重要，过早闭塞引流静脉会引起BAVM出血。要正确区分畸形血管团内的静脉沟通和总的引流静脉，前者可以在栓塞过程中被闭塞，后者只能在畸形血管团全部被栓塞后闭塞。有些病例畸形血管团的供血动脉及畸形血管团内有动脉瘤存在，引流静脉异常扩张，也可形成巨大静脉瘤等，均需在栓塞治疗中加以重视和分析[34]。从BAVM血管团整体看，多房式结构形成大量引流单元，呈高排低阻状态，破裂出血的可能性较低。BAVM血管团不同部位不能排除血管阻力不均而灌注压不同的可能，即不除外有局部性低排高阻区域[35]。BAVM出血危险性与供血动脉支数明显相关，深部BAVM接受较细、短的脑中央动脉分支供血，其引流静脉数受到限制。根据Nome模型显示，动脉短、压力落差小，故供血动脉压高，BAVM易破裂出血，某些深部病变如脑室旁内BAVM，其周围缺乏脑组织支撑，也容易引起出血。
脑AVM血管内栓塞的目的主要有：
（1）治愈性栓塞：即完全栓塞畸形血管团，并长期进行影像学随访无复通表现。
（2）部分性栓塞：即选择性对脑AVM中的动静脉瘘口、并发的动脉瘤或主要供血动脉进行栓塞，以恢复脑血循环，减少临床脑缺血、癫痫及脑AVM破裂出血的几率。
综合治疗的组成部分：即在手术或在立体定向放射治疗前，用血管内栓塞处理脑AVM中的动静脉瘘口、并发的动脉瘤或主要供血动脉，以提高手术或在立体定向放射治疗的安全性和疗效。
血管内栓塞治疗脑AVM的并发症主要有误栓、粘管和断管、脑血管痉挛及术后颅内出血、正常灌注压突破综合征等。Onyx液态栓塞剂的出现使单独应用血管内介入栓塞治愈脑动静脉畸形的可能及比率增加[36]。Onyx中的二甲基亚砜不要注射过快，否则可能引起严重的血管痉挛。以下情况不适宜Onyx栓塞：
（1）血流量高、流速快的脑AVM。
（2）仅有细小的深部重要穿支供血的脑AVM，如脑干AVM[37~39]。
立体定向放射外科（SRS）治疗SRS是指利用现代立体定向技术和计算机技术，将单次大剂量高能质子束从多个方向和角度聚集到治疗靶点上，使之产生局灶性坏死而达到治疗疾病的目的。目前，临床中用于治疗脑AVM的立体定向技术主要有γ刀、X刀、粒子刀等。其中由于γ刀创伤小、无出血、并发症少，应用最广泛[40]。SRS治疗脑AVM适应证为：
（1）病灶直径＜3cm或体积＜10Ml；
（2）病灶位于脑深部或功能区；
（3）手术切除术后或血管内栓塞治疗后病灶残余；
（4）全身情况不能耐受开颅手术者。
SRS早期并发症主要有恶心、头晕、头痛、脑水肿等，晚期并发症有脑出血、癫痫发作、脑囊肿形成等。γ刀治疗后脑AVM的闭塞需2~3年甚至更长时间，其间患者仍存在出血风险，但并不增加出血的几率[41]。
综合治疗目前，对于大型、高级别、位于功能区以及结构复杂的脑AVM，很难依靠单一治疗手段达到治愈目的。综合治疗可结合各种治疗方案的优点，避开单一治疗方案的缺点，扩展了可治疗病例的范围，明显提高治愈率，降低致残率和病死率。综合治疗可分为先手术后放疗、栓塞联合手术、栓塞联合放疗、先放疗后手术、栓塞联合手术联合放疗，可根据具体临床情况以及个体化差异选择。目前，前3种方案的文献报道较多。
综上所述，脑AVM的治疗，应针对每一个具体的病例进行全面评估，明确治疗的可行性和目的，争取以最小的代价获得最大的利益。对于小型、浅表、单支动脉供血的、非功能区的脑AVM，无论显微外科手术还是血管内栓塞治疗或者SRS治疗，均能取得满意的疗效；但手术治疗能直接消除病灶，减少复发，存在明显的优势，且并发症较少。对于深部的、大型的或重要功能区的脑AVM，综合治疗具有医学理论与实践一定的优越性；它拓展了脑AVM治疗范围，而且能降低与治疗相关的各种并发症和病死率。所以，以显微神经外科技术为主导并与神经介入技术、神经放射外科以及神经麻醉学等多学科合作将成为处理高级别脑AVM的趋势，并有望取得理想的疗效。
参考文献
[1]GrossBA,DuR.Naturalhistoryofcerebralarteriovenousmalformations:ameta-analysis:clinicalarticle[J].JNeurosurgery,,(2):-.
[2]MokinM,DumontTM,LevyEI.Novelmultimodalityimaging
Techniquesfordiagnosisandevaluationofarteriovenousmalformations[J].NeurologicClinics,,32(1):-.
[3]DavisB,RoyaltyK,KowarschikM,etal.4Ddigitalsubtraction
Angiography:implementationanddemonstrationoffeasibility[J].AmJNeuroradiology,,34(10):-.
[4]Sandoval-GarciaC,RoyaltyK,Aagaard-KienitzB,etal.A
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