放射外科仍然是部分小的深部或重要功能区附近AVM的很好的治疗手段。
放射外科治疗前栓塞
虽然放射外科治疗前栓塞是公认的脑动静脉畸形治疗的辅助策略，但它不如显微手术前栓塞被广泛接受。一般而言，栓塞可在放射外科治疗前进行，目的是缩小体积，降低潜伏期风险，消除放射抵抗特征。对于较大的AVM，通常是那些最大尺寸大于3cm或体积大于10ml的AVM，尝试永久性体积缩小，以增加放射外科的安全性和有效性。
小的动静脉畸形通常通过放射外科治疗闭塞大于70%，而大的动静脉畸形的闭塞率要低得多。有报道称，在放射外科治疗疗前对较大的动静脉栓塞，闭栓塞率大于60%。然而，一些作者对这种方法持怀疑态度，强调有证据表明栓塞实际上可能降低放射外科的有效性。
栓塞血管再通(通常与PVA栓塞相关)、近端动脉导管栓塞导致畸形血管边缘闭塞、不透射线的栓塞材料的屏蔽作用、局部缺血促进血管生成以及干扰适形剂量计划的AVM几何改变是放射外科治疗前栓塞减积术的限制因素。这些局限性促使人们考虑放射外科治疗疗后栓塞作为替代方法。
放射外科本身在完全闭塞前的2- 3年潜伏期内对AVM出血没有保护。辅助栓塞可以解决的特点，如被认为是导致症状性盗血相关动脉瘤或动脉蒂。同样，具有放射抵抗性的血管结构特征，如高流量动静脉瘘，可能是联合放射外科进行闭塞治疗的目标。
不建议放射外科治疗前栓塞AVM
栓塞术经常被用于缩小无法手术的大型动静脉畸形的大小，使其适合放射外科。然而，不包括在辐射野中的部分AVM病灶的延迟再通和重新出现是已知的。事实上，先前的栓塞已被报道为放射外科治疗后AVM闭塞成功的负面预测因子。颗粒栓塞后放射手术失败尤其常见，据报道再通率为15%至20%。虽然液体栓塞剂也可以发生再通，但这种情况不太常见，通常见于栓塞导致畸形血管巢周闭塞而很少或没有穿透畸形血管巢的病例（Although recanalization can also occur with liquid embolic agents, it is less common and typically seen in cases in which embolization results in pedicular occlusion with minimal to no penetration of the nidus）。
栓塞也被用于减少通过AVM的血流，为放射外科做准备。在2017年发表的一项比利时研究中，Singfer及其同事报告了他们的回顾性结果数据，即初始Onyx(美敦力)栓塞联合SRS治疗未破裂的AVM。大约20%的治疗患者发生卒中或死亡，这明显低于ARUBA的(35%)，但仍是观察组(6%)的3倍。
单独栓塞的闭塞率为30%，栓塞联合SRS的闭塞率为74%。Russell等人在2018年发表的一项荟萃分析中报道了SRS单独或联合栓塞的效果。在涉及1716例患者的12项研究中，作者发现与单独SRS相比，联合新辅助栓塞和SRS治疗AVM的闭塞率明显较低。他们建议，只有在权衡了部分畸形血管巢减小的优点、双模态治疗的风险以及SRS治疗后闭塞的较低概率之后，才能进行栓塞（They recommended embolization to be performed only after weighing the merits of partial nidal reduction, the risks of dual modality treatment, and the lower probability of postSRS obliteration.）。
同样，在2018年发表的另一项荟萃分析中，Zhu等人126报告了单独伽玛刀手术(GKS)或在GKS之前联合栓塞的结果。在包括2069例随访3年的血管造影患者的6项研究中，栓塞后GKS治疗患者的闭塞率明显低于单独GKS患者(49.5%对70.4%)。有趣的是，在GKS治疗前栓塞和单独GKS之间，放射外科治疗引起的出血和永久性神经功能障碍的风险没有显著差异。
鉴于没有明确的证据表明在放射外科治疗前进行栓塞可以降低在AVM完全闭塞之前出血的风险，因此我们通常不建议使用栓塞。
放射外科治疗AVM
放射外科治疗的目的是通过进行性内膜增生和进行性神经末梢血栓形成逐渐闭塞动静脉畸形。放射外科手术可以使用钴源射线源(伽玛刀;Elekta AB)，使用直线加速器，或者利用回旋加速器(质子或氦束疗法)产生的重放射性粒子的布拉格峰效应。SRS治疗是位于大脑深部或深部区域，手术切除的发病率将被认为是不可接受的理想的小(< 3cm) AVM。对于年龄或合并症使全身麻醉风险不可接受的患者，这也是一个很好的治疗选择。放射外科闭塞率很难评估和比较，因为一些系列报告的闭塞率仅基于晚期血管造影的患者，而其他系列报告则结合MRI和血管造影结果。据报道，AVM小于4 cm3的患者的闭塞率为100%，首次接受治疗的患者的闭塞率为105 - 78%，位于深部的AVM患者的闭塞率为 -不到50%AVM的大小已被证明是成功消除的重要预测指标。Friedman在小于10 cm3的AVM中实现了79%的闭塞率，而对于大于10 cm3的病变只有47%的闭塞率。Pollock和他的同事报告了222例患者的总体脑闭塞率为61%;当仅考虑小于4 cm3的AVM时，闭塞率增加到83%。Steinberg和同事发表了小于3.7 cm的AVM的闭塞率为100%，大于3.7 cm的AVM的闭塞率为70%。表4总结了一些大型系列SRS治疗AVM的闭塞性和并发症发生率。
放射外科的两个主要缺点是潜伏期，直到完全闭塞和缺乏确定性的闭塞。在这些延迟期间，可能从1年到几年不等，患者仍然有出血的风险，至少在早期随访期间，如果没有进行治疗，风险几乎是相同的。一项对接受质子束放射外科治疗的大量患者的分析发现，5年随访后出血率为7%。即使是很小的静脉血栓，放射外科治疗也有10%到15%无效增大。AVM的大小会影响闭塞率，对于未完全闭塞的AVM，重复放射治疗会导致更严重的后续闭塞率。没有明确的证据表明病变未完全白色的患者出血率降低。Starke等在一项较大的多中心研究中证实了类似的结果，该研究对2236名接受放射外科治疗的AVM患者进行了研究，其中包括509名符合ARUBA标准的患者。栓塞率为64.7%，年术后出血率为1.1%。10%的患者出现了症状性不良治疗事件，3%的患者出现了相关的永久性神经系统疾病。60.3%的患者获得了良好的结果。
放射外科后完全闭塞的动静脉畸形可能再次出现，尤其是儿童放射外科治疗失败的相关因素总结如下:血肿消退导致放射外科治疗后畸形血管巢形态改变、先前接受栓塞的部分AVM再通、治疗计划中的技术错误、病灶较大(>10 cm3)以及Spetzler-Martin分级增加。
放射损伤对神经损伤的风险虽小但很重要(3%-10%，取决于位置)。功能脑组织内或邻近的动静脉畸形有较高的辐射损伤风险放射性改变(RICs)，通常在放射外科治疗后6至18个月，表现为随访神经影像学上的畸形血管巢周围的T2信号改变。虽然大多数RICs无症状，但放射影像学上明显的RICs患者会出现神经系统症状，如头痛，癫痫发作和局灶性神经功能障碍。Ilyas等确定了51项研究，总结了2018年发表的一项荟萃分析中记录的6779名RICs患者。立体定向放射外科(SRS)治疗后全血管造影AVM闭塞者占54%；然而，大约35%的患者出现了放射影像学证据，其中9%有症状。大约4%的患者出现永久性症状，包括偏瘫(52%)、视野缺损(28%)、复视(12.9%)、感觉功能障碍(4%)和共济失调(4%)。未破裂的AVM和重复SRS治疗的患者更有可能发生影像学上的RICs，而深部AVM患者更容易发生症状性RICs。
也有报道罕见的放射外科二次肿瘤病例。其他并发症包括死亡(<0.2%)、颅神经损伤(1%)、和死亡(<0.2%)。
当用作手术切除潜在可手术的动静脉畸形的替代方法时，放射外科因其成本有效性而受到称赞。然而，我们发现，在这种情况下(即，可以通过手术切除或放射外科治疗的小型动静脉畸形)，考虑到放射外科患者未来出血和多种治疗的成本，在决策分析模型中，显微手术切除被证明比放射外科更具成本效益。
脑实质动静脉畸形的多模式治疗
多模式治疗策略已被广泛应用于治疗脑实质动静脉畸形。当代一项备受瞩目的多中心随机临床试验比较了介入治疗和内科治疗AVM 的结果，提供了各种多模式管理策略的横断面视图，但可能最有启发性的是证明多模式方法如何被过度使用。在ARUBA(一项未破裂脑动静脉畸形的随机试验)中，包括在9个不同国家的39个脑血管中心接受治疗的患者，其中25%(114名患者中的28名)被随机分配到干预组，接受多模式治疗，其组成由治疗医师决定，而不是根据任何预先规定的标准在多模式治疗中，12例患者使用血管内栓塞作为手术辅助，15例患者联合SRS治疗。值得注意的是，尽管大多数患者患有低Spetzler-Martin (SM)分级(I-II)病变，但仍有一小部分患者仅接受显微手术治疗(4%)。在我们看来，多模式治疗最有效的关键是理解每种治疗方式都有其相关并发症的风险，而多种模式的不加区分的组合可能会增加风险，以换取微不足道的有利结果的可能性增加。然而，AVM的固有复杂性有时需要多模式治疗。在此，我们将讨论各种多模式治疗策略及其相关适应症，同时提供一个结合多模式治疗的AVM管理框架。
血管内栓塞和立体定向放射外科
SRS是一种成熟的治疗脑实质AVMs的方法。虽然对小的动静脉畸形非常有效，但由于可传递辐射剂量的限制，SRS的效果随着动静脉畸形体积的增加而减弱。
随着血管内技术的发展和进步，一种相应的治疗策略是通过栓塞来缩小靶点的大小，使其更适合随后的放射外科治疗。在使用氰基丙烯酸酯栓塞和直线加速剂SRS治疗的大型早期系列研究中，Gobin及其同事在125例患者中证明了直线加速器SRS治疗联合栓塞的可行性，其中90.4%的患者有高级别病变。他们报告栓塞后的发病率和死亡率分别为12.8%和1.6%，SRS治疗后的年破裂率为3%。在接下来的二十年里，这种管理策略被普遍采用。然而，从这一时期出现的数据显示，这种方法的治疗效果好坏参半。虽然个别病例系列再次证实了分阶段栓塞和SRS治疗的可行性，显示了合理的AVM闭塞率和治疗相关并发症，但大量病例对照研究和大型多中心前瞻性研究发现，放射外科治疗前栓塞与较低的AVM闭塞率相关。
对涉及1988例患者的10项研究的系统综述和荟萃分析提供了栓塞潜在负面影响的其他证据。在这些患者中，进行和未进行放射外科治疗前栓塞的患者在SRS治疗后3年的AVM闭塞率分别为41%和59%。治疗后出血和永久性放射性副反应的发生率在治疗组之间无显著差异。
在这种情况下，已经提出了许多理论来解释栓塞的影响。先前的栓塞可能会模糊AVM病灶的真正边界，阻止最佳靶向，或者由于栓塞物质的辐射吸收可能会减少注射剂量，尽管缺乏后一种假设的证据，有证据表明，栓塞可能通过激活血管生成信号级联来增加AVM对闭塞的抵抗。
然而，重要的是，我们不能排除选择偏差是一个混杂因素的可能性。具体来说，选择联合栓塞和SRS治疗的AVM的复杂性可能大于单独SRS治疗的AVM。事实上，Oermann及其同事的一项病例对照研究发现，在多变量分析中，血管结构复杂性(定义为动脉蒂和引流静脉的总和)的增加与AVM闭塞的可能性降低独立相关，而先前的栓塞则不是。无论先前是否栓塞，SRS治疗后出血的年发生率均为2%。此外，先前接受过栓塞治疗的患者与放射外科治疗相关的副反应的发生率明显较低，尽管永久性障碍的发生率没有差异。辐射引起的实质改变，最常见的包括脑水肿，在脑部磁共振成像上表现为畸形血管巢周围T2信号增加，在某些情况下可能继发于静脉充血或直接血栓形成。通过在SRS治疗前减少动脉流入，栓塞可以增加大脑对随后静脉流出损伤的耐受性。最后，有证据表明，栓塞材料穿透畸形血管巢的程度可能会影响未来SRS治疗的有效性，有人主张更积极的放射外科治疗前栓塞，尽管这种方法可能会带来更高的与治疗相关并发症的风险。最终，特别是在体积分期SRS治疗最适用SRS治疗前栓塞策略的大AVMs后所观察到的良好结果，在SRS之前进行栓塞的作用仍有待明确。随着AVM治疗模式的日益完善，血管内治疗可能只会在SRS治疗之前的特定病例中使用，例如，治疗供血动脉瘤以降低AVM渐开式出血风险(图2)。
图2。(A)脑实质出血后的侧位血管造影显示右眼动脉瘤(箭头)。(B)动脉瘤采用盘绕术(箭头)。(C)正位血管造影用于规划Spetzler-Martin II级左额叶动静脉畸形破裂的放射外科。(D)放射外科治疗后3年磁共振血管造影显示动静脉畸形完全闭塞。
立体定向放射外科和显微神经外科
在多模式AVM治疗的背景下，SRS和显微神经外科手术通常一起被用作补救性治疗，包括SRS治疗手术留下的残余病灶或手术切除未完全消失且不属于罕见出血的病变。现有证据表明，与单独手术相比，前一种方法可治愈额外的动静脉畸形，并具有良好的长期预后。有趣的是，在SRS治疗失败需要后续显微手术的情况下，多项研究表明，先前的SRS可显著提高AVM的可切除性。事实上，在SRS治疗之前被认为无法操作的复杂AVM可以通过这种方式进行操作.最重要的是，SRS经常降低AVM分级，手术切除先前照射过的病灶的风险由新的，SRS治疗的, AVM分级级，而不是原来的来预测。到目前为止，还没有研究调查计划SRS和显微外科手术切除的疗效，在可预见的未来，SRS和显微外科手术可能会一起作为补救型治疗策略的一部分。
最后，晚期(>5年)与放射相关的副反应包括先前靶向区域的囊性改变。虽然通常无症状，但这些病变可逐渐扩大并引起肿占位块效应或周围脑水肿的症状。有症状的病变可以通过显微外科手术切除和/或囊肿开窗有效地治疗，且相关发病率低。
脑实质动静脉畸形的多模式治疗
AVM固有的异质性使得严格的治疗算法难以制定。此外，在确定适当的管理时，患者的偏好应该始终是重要的考虑因素，这必然会在决策过程中引入流动性。尽管如此，基于大量文献的AVM管理的一般模式可以公式化，并且可能是实用的。鉴于病变自然史的潜在差异，我们分别考虑未破裂和破裂的动静脉畸形。对于未破裂的低级别AVM (SM I-II级)，我们认为SRS和显微手术是同等的一线选择，两者在经验丰富的中心进行时都具有高治愈率和低致死致残率。在这些治疗方法之间的选择可能受到特定的动静脉畸形特征以及患者偏好的影响。尽管现有的I级证据得出结论，但考虑到ARUBA医疗部门出血的累积终生风险以及3年致残性卒中或死亡率(10.7%)，1我们不建议将观察作为初始管理策略，特别是对于年轻(<40岁)患者。
血管内栓塞不被认为是一种独立的治疗方法，在显微手术前也不常规使用。然而，在某些情况下，可以考虑栓塞以达到明确的目标，通常是闭塞近端畸形血管巢内动脉瘤或相对难以接近的供血动脉。
同样，在SRS治疗之前，栓塞可以用来闭塞畸形血管巢内动脉瘤。对于高级别(SM III-V级)未破裂的AVM，我们认为SRS是一线选择，可以作为单次治疗或批量分期治疗的一部分。辅助栓塞也很少用于治疗相关病变，如果有的话，很少用于减少AVM的体积。显微手术伴或不伴栓塞被认为是二线选择，也可用于SRS治疗失败的病例或处理晚期与放射相关的变化。在极少数情况下，有关血管建筑学特征(如静脉淤滞)可能促使考虑显微手术作为手术有利的SM III级AVM患者的一线选择。对于破裂的低级别动静脉畸形，我们认为显微手术是优于SRS治疗的一线选择，主要是因为与未破裂的动静脉畸形相比，显微手术未来出血的风险相对增加，并且破裂病变的可切除性增强。然而，额外出血的风险并没有显著增加，因此SRS治疗仍然是一个潜在的可行的选择，对于高容积区域和有轻微或没有缺陷的患者和/或如果破裂的病因可以确定并通过栓塞治疗(例如，畸形血管巢内动脉瘤)。显微手术也是治疗较高级别破裂型动静脉畸形的潜在一线选择，辅助分级量表可用于进一步量化手术风险并确定合适的手术候选人。一般来说，除了先前的出血外，年龄较小和存在已确定的神经功能障碍与良好的手术结果相关。破裂型动静脉畸形的治疗前栓塞选择标准与未破裂型动静脉畸形相似。图3给出了描述治疗决策的流程图。
图3。脑实质动静脉畸形(AVMs)的治疗范例。对于低级别(Spetzler-Martin [SM] I-II级)AVM，我们推荐显微外科手术切除或立体定向放射外科(SRS)，对于有相关血管结构特征(如静脉外流狭窄)的病例，显微外科手术更受青睐。栓塞可以在显微手术前进行，但是要有明确的目标。SRS被认为是高级别的一线治疗，伴或不伴栓塞的手术作为潜在的补救治疗。对于破裂的低级别动静脉畸形，我们认为伴或不伴栓塞的手术是一线选择。较高级别的静脉动静脉破裂带来了重大的临床挑战。在这些患者中，如果出血的血管建筑学罪魁祸首(例如，畸形血管巢内动脉瘤)可以被识别并在血管内治疗，SRS治疗是一种合理的治疗策略。否则，必须权衡手术切除的风险与SRS潜伏期出血的风险。
硬脑膜动静脉瘘的多模式综合治疗
通过经动脉或经静脉入路DAVF 血管内栓塞，，是一种已建立且通常可治愈的一线治疗 。然而，在某些情况下，单靠血管内治疗无法完全闭塞DAVF，在这种情况下，可能需要采用多模式治疗策略才能获得满意的结果。
DAVF是最早以多学科方式治疗的血管病变之一，随着血管内和放射外科技术的发展，结果有所改善。在我们的机构，DAVF 的多模式治疗最常用于涉及一个大硬脑膜窦的高血流病变，以及血管内治疗失败的间接颈动脉-海绵窦瘘患者。无症状或无轻微症状的高流量累及大静脉窦，无逆行皮质静脉引流，考虑到这些病变的良性自然病史和发展为更具进袭性类型的低风险，可以保守治疗。
然而，对于有明显的搏动性耳鸣、杂音和/或局部疼痛等致残症状的患者，治疗DAVF是一项合理的工作。需要强调的是，治疗的目标不一定是立即治愈DAVF，而是减少血流，这在大多数情况下会导致症状的充分改善。在这种情况下，通常涉及到横窦乙状窦(图4)，我们使用SRS和血管内栓塞的组合使用聚乙烯醇颗粒。
首先进行SRS，由于DAVF位于静脉窦内，对周围脑实质的辐射剂量可以忽略不计。放射外科治疗后，用聚乙烯醇颗粒栓塞可达的颈外动脉供血的DAVF。直径大于150 μm的颗粒用于防止栓塞物质通过小的“危险”椎体内外侧枝通道迁移.这种策略通常导致症状改善，甚至解决，而放射外科的延迟效应占据主导地位。我们还推测，栓塞最大的供血颈外动脉可以通过闭塞病变处最高流量的供血动脉来提高SRS治疗的有效性。根据我们的经验，我们已经达到95%以上的症状缓解或改善，并发症发生率极低。
图4。一名71岁女性，10年搏动性耳鸣病史，被诊断为横窦乙状窦硬脑膜动静脉瘘。(A)部分乙烯乙烯醇共聚物(Onyx)栓塞后，她被转到我们医院(箭头，插图)。左颈外动脉血管造影显示一个由多个颈外动脉分支供给的硬脑膜动静脉瘘。聚乙烯醇颗粒栓塞术缓解了她的症状，并减少了通过瘘管的总流量。(B)随访血管造影显示枕动脉和耳后动脉血流减少。2天后分阶段放射外科治疗，边缘剂量16 Gy，最大剂量32 Gy。2周后症状完全消失。(C和D) 3年随访时的血管造影显示动静脉瘘完全消失(C)，她的临床结果很好，保留了同侧静默窦的通畅(D)。
立体定向放射外科治疗IV和V级AVM
SRS已成为治疗某些颅内AVM的成功方法，特别是位于关键脑区的中小型AVM。许多使用重带电粒子(质子和氦离子)或光子(伽玛刀或直线加速器)的临床研究表明，用20至25 Gy当量(GyE)治疗直径小于3 cm的动静脉畸形，3年的闭塞率为80%至95%，并发症发生率低(2.5%-4.5%的永久性神经功能障碍，2.5%-4.5%的短暂性神经功能缺损)。Kano等人报道，5年和10年时，I级和II级AVM的AVM闭塞率分别为90%和93%。Fokas及其同事对164例动静脉畸形患者进行了长期随访研究，发现SRS治疗后所有动静脉畸形的总体闭塞率在3年和5年分别为61%和88%。然而，在分析大于3cm的动静脉畸形的治疗结果后，SRS治疗的各种局限性变得明显。即使在3年后，这些AVM的闭塞率也要低得多(33%-58%)，而在治疗剂量为15 - 20Gy时，并发症发生率更高(20%-30%)。
Ding及其同事88发现，III级AVM在放疗后3年和5年的闭塞率分别为38%和60%。在同一中心，这些研究人员报道放射外科治疗后IV级和V级AVMs的3年和5年的闭塞率分别为10%和23%。Patibandla及其同事对233例接受单次SRS治疗的高级别AVM患者进行了多中心回顾性研究，发现治疗3年、7年、10年和12年后的闭塞率分别为15%、34%、37%和42%。在他们的研究中，30.5%的患者接受了治疗前栓塞。10.7%的患者出现症状性放射引起的改变，而4%的患者出现永久性并发症。
放射外科治疗后AVM闭塞的主要机制涉及血管内膜增生，并伴有进行性狭窄和最终闭塞。这种闭塞通常发生在2到3年的时间里。在选择外科手术还是放射外科时，需要考虑三个因素。首先，当使用较高剂量(25-45 Gy)时，较大AVM的闭塞率较高;然而，辐射引起的并发症的风险显著增加。其次，颅内出血的风险在治疗和完全闭塞之间的间隔期间持续存在。第三，需要进行一系列影像学检查，包括脑血管造影，以确认完全闭塞。许多策略可用于改善大型动静脉畸形的辐射湮没。
在分期或重复放射外科治疗中，分期放射手术的放射治疗时间为6 - 9个月，或重复放射外科的放射治疗时间为3 - 4年，以减少放射效应并提高闭塞率。
放射外科治疗后栓塞是另一种方法，在放射外科治疗前使用栓塞来减少畸形血管巢体积。Blackburn和他的同事报道了一系列21例采用这种方法的患者。在这些患者中，57%为IV级和V级AVMs，总体闭塞率为81%。体积分阶段放射外科是另一种策略，其中AVM体积分为不同部分并单独治疗。匹兹堡大学(University of Pittsburgh)的经验表明，在14名患者中使用该药物的安全性和成功性，随访超过36个月，高达79%的患者完全或接近完全闭塞。
多模式治疗，包括使用手术干预，也可以提高放射外科治疗的成功率。
在放射外科治疗前使用栓塞来减少放射外科容积存在一些争议。一些报道认为，栓塞可能会影响放射外科计划中靶向的准确性。根据我们的经验，栓塞在治疗高危的神经系统成分，如动脉瘤，改善血管盗血和减少体积方面特别有用。在91例放射外科治疗前接受栓塞治疗的患者中(57%为IV级和V级AVM)，我们在斯坦福大学的项目表明，与单纯放疗相比，脑AVM栓塞可以安全有效地减少放射外科治疗前的治疗体积，而不会对良好转归率产生不利影响。随着计划软件的改进，MRI和血管造影成像可以精确地定位病灶，分散最小。
尽管存在这些局限性，对于部分位于大脑重要功能区域的IV级和V级AVM患者，放射外科的并发症发病率可能比手术切除的低。术前可采用放射外科，以闭塞这类动静脉畸形的一部分，从而减少剩余畸形血管巢的大小，以便以后的手术切除（ Radiosurgery can be used preoperatively to obliterate a portion of such an AVM and thus decrease the size of the remaining nidus for later surgical resection.）。一些作者推荐分阶段SRS治疗IV级和V级AVM。在这些病例中，以不同的间隔向AVM的不同部分进行多次放射外科治疗，以避免对单个大靶区进行治疗。这个过程理论上可以降低放射性坏死的风险。针对AVM不同部分的大型AVM的体积分阶段SRS在不同系列中的应答率为60%至70%。因此，较高剂量的辐射可以安全地输送到大型或巨型动静脉畸形的部分，从而导致更高的闭塞率。
一些IV级和V级AVM患者需要一个以上的SRS疗程，这一选择已在部分患者中使用。36,100这种方法的缺点包括在闭塞发生之前的第二次潜伏期为1至3年;第二次放射外科治疗仍不能消除动静脉畸形的可能性;而且放射引起的损伤的风险，在第二次放射外科治疗中可能更高。
IV级和V级AVM的多模式治疗
随着血管内、放射外科和显微外科技术和技术的进步，许多以前被认为无法治疗的IV级和V级动静脉畸形现在可以安全治疗。仔细的术前计划以及细致的围手术期管理是获得良好的患者预后所必需的。高级别动静脉畸形的最佳治疗必须包括对每个血管畸形的血流动力学和解剖学特征的全面了解，并且通常需要包括栓塞和/或SRS在内的多模式治疗策略，并结合显微手术切除。
图2。一位28岁的男性患者，最初表现为巨大(6.5 cm) V级右额顶动静脉畸形(AVM)出血，累及丘脑和基底神经节。尽管接受了质子束放射外科治疗，他还是经历了三次出血，导致左上肢无力。(A)轴位计算机断层扫描显示第四出血。(B)轴向磁共振图像显示AVM。放射外科治疗后9年，右颈动脉正位(AP) (C)和侧位(D)以及椎基底动脉正位(E)和侧位(F)的血管造影显示AVM的外观没有变化。患者接受了四次栓塞治疗，随后进行了三次显微手术切除，最终治愈了AVM。最终的术后颈动脉AP (G)和椎基底动脉AP (H)血管造影图。此后，患者没有出现新的神经功能缺损，仅出现全视觉障碍。
通常需要栓塞、SRS和显微手术的联合治疗IV级和V级AVM的复杂性来实现完全治愈。我们对大型和复杂的动静脉畸形的经验表明，这种多模式治疗可以降低患者的致死致残率。栓塞可减少需要切除的病灶体积，但在手术切除前几年进行SRS治疗也有好处。在一些患者中，部分AVM血栓形成显著减少了需要手术切除的残余AVM的体积。更重要的是，在手术中，即使在未接受栓塞治疗的区域，经放射外科至疗(但未切除)的动静脉畸形也比未放射外科至疗的动静脉畸形血管少得多。放射外科治疗的AVM血管更容易被双极凝固闭塞，从而促进更快、更安全的切除和更少的出血量。尽管术前血管造影经常显示放射外科治疗后明显残留的动静脉畸形，但手术观察表明，先前的放射外科已经消除了血管造影上不可见的动静脉畸形的小血管部分。我们成功地通过单独栓塞完全闭塞了几个先前放射外科治疗过的动静脉畸形，这也表明先前的放射外科可能会使小血管组成部分形成血栓，并留下更大的动静脉瘘部分。我们早在1996年就报道了我们早期联合治疗大型和复杂动静脉畸形的经验，其中包括对33例经放射外科治疗后手术切除的巨大动静脉畸形进行了回顾性分析。在手术切除的病例中，病灶完全闭塞率为84.8%。我们更新了92例患者(31例IV级和11例V级)先前放射外科治疗过的AVM显微手术切除的数据(未发表)，这些患者取得了良好的成功，85%的患者获得了完全切除，89%的患者在2个月的随访中获得了0到2分的修正Rankin量表评分。Abla和同事报告了类似的经验，其中16例高级别AVM接受了体积分期放射外科，然后进行了显微手术切除，治愈率为94%。本研究中有7例患者在放射外科治疗后进行了术前栓塞。该组患者的平均Spetzler-Martin评分由4分降至2.5分。因此，体积分期和大分割可以成功降低这些病变，使其更适合显微手术切除。
图.3。一名30岁男性患者因7 × 4.5 × 4.5 cm右顶叶动静脉畸形(AVM)出血而出现头痛、顽固性癫痫和左偏瘫。AVM延伸至基底神经节和丘脑。(A)初始磁共振成像在轴向视图上显示AVM。最初的血管造影显示右颈内动脉注射在正位(AP) (B)和侧位(C)上充盈。患者接受了重粒子放射外科，剂量为17.5灰色当量(GyE)，体积为88,000 mm3。放射外科治疗后2年，AVM的血管造影表现未见改变，因此患者接受了2个疗程的栓塞治疗;栓塞后右颈动脉AP (D)和外侧(E)血管造影显示AVM体积部分缩小。患者随后接受显微外科手术切除残余的动静脉畸形。最终右颈动脉造影显示AP (F)和侧位(G)完全闭塞。患者头痛缓解，癫痫发作明显改善，没有新的神经功能缺陷。
斯坦福大学的治疗模式侧重于治疗症状性IV级和V级AVM(例如，致残性头痛，癫痫发作，神经功能障碍)，特别是对先前有出血经历的年轻患者。我们的重点是最大限度地安全栓塞IV级和V级AVMs，以减少体积，随后放射外科治疗减少剩余的体积。为了降低出血的风险，在一次栓塞中不超过30%的AVM病灶被清除。在通过特定的血管蒂进行血管内栓塞之前，应先对畸形血管巢内动脉瘤和供血动脉动脉瘤进行血管内或显微手术治疗。放射外科治疗后3 - 4年出现的任何残留AVM都可以通过显微外科手术切除、显微外科手术切除后的额外栓塞或另一次放射外科治疗。如果患者有先前治疗的缺陷或继发于疾病的自然病史，通常会推迟下一阶段的治疗。2003年报告了53例有症状的巨型动静脉畸形的多模式治疗结果。栓塞后行放射线外科治疗23例，栓塞后放射线外科后显微手术切除23例。通过这些方法，19例患者获得了血管造影治愈，4例患者实现了90%以上的AVM闭塞，29例患者实现了90%以下的AVM闭塞(残余)。在33例完成治疗的患者中，19例血管造影治愈(58%)。该研究中有8例患者进行了分阶段显微手术切除，这可能有助于减少正常灌注压突破和术后出血的可能性。Kelly及其同事报道了76名在斯坦福接受治疗的III至V级后颅窝动静脉畸形患者，其中多模式治疗使单纯放射外科治疗的动静脉畸形治愈率提高了近三倍。从发病到初始治疗，出血的年风险估计为8.4%。81%的患者获得了良好或极好的临床结果，62%的治愈归因于多模式治疗。
图4。一个33岁的男性，有一个巨大的右额颞动静脉畸形(AVM)有过三次出血。治疗前轴向(A)和冠状(B)磁共振图像显示AVM。最初的正位(AP)和侧位(D)血管造影显示右颈动脉注射形成的AVM充盈。患者接受了两个疗程的栓塞治疗，结果AVM体积减少了50%。然后，患者接受重粒子立体定向放射外科治疗，剂量为20灰色当量(GyE)，体积为72,000 mm3。患者接受了第三个疗程的栓塞治疗，经AP (E)和右侧颈动脉外侧(F)血管造影显示，AVM体积进一步缩小。然后显微手术切除残余的AVM，术后右颈动脉血管造影显示在正位(G)和侧位(H)视图上AVM完全闭塞。患者术后有轻微的左侧偏瘫，但在接下来的6个月里完全缓解。
在英国的一系列研究中，Nataraj及其同事报告了290例颅内AVMs患者，其中94例为IV级或V级AVMs。94例高级别动静脉畸形患者中有50例采用了多模式治疗。IV级病变的治愈率为84%，V级AVMs的治愈率为53%。在斯坦福大学的长期经验中，Darsaut和他的同事使用多模式方法治疗了120例颅内AVM患儿，其中44例为高级别病变。单模式治疗的闭塞率仅为9%，而多模治疗的闭塞率为26%。总的主要神经系统并发症发生率为28%。然而，在26年的研究中，随着AVM治疗技术的进步，并发症发生率从1983-1994年期间的42%下降到2005 - 2009年期间的12%，下降了约30%。
图5。34岁男性，有2- 3年的前倾引起的头痛病史。初步评估包括磁共振成像，在轴位(a)和冠状位(B)上显示右侧颞叶内侧有一个巨大的动静脉畸形(AVM)。初步血管造影显示颈动脉注射后的正位(AP)和侧位(D)上AVM充盈。患者接受了三次栓塞，导致AVM体积减少40%。随后进行立体定向放射外科，剂量为15灰色当量(GyE)，体积为47,500 mm3。放疗后三年，AVM部分充盈持续存在，并进行了第四次栓塞治疗。从颈动脉正侧位(E)和侧侧位(F)可以看出，该手术进一步缩小了AVM的大小。显微手术切除残余的动静脉畸形，术后血管造影证实动静脉畸形闭塞，如颈动脉AP (G)和侧位(H)血管造影所示。在临床上，除了新的左上象限视外，患者的神经功能完好。
图6。一名25岁的男子因头痛、瘀伤、视觉扭曲和记忆困难而被评估。(A)磁共振成像显示巨大的左顶叶AVM，如图所示。初始左颈动脉造影显示颈动脉横突在正位(AP) (B)和侧位(C)上充盈。患者接受立体定向放射外科，初始治疗剂量为18 Gy。放射外科治疗后三年，AVM体积没有明显减少，因此进行了两个疗程的栓塞治疗，结果AVM体积减少了40%，从左颈动脉AP (D)和左颈动脉外侧(E)血管造影可以看出。患者随后被送往手术室，术中电生理图显示AVM位于体感觉皮层后方。如AP (F)和左侧颈动脉侧位(G)血管造影所示，完成了全切除。患者最初有轻度右半瘫和半感觉障碍，在接下来的6个月完全解决。
图7。一位26岁女性病患因巨大左侧颞枕动静脉畸形(AVM)接受质子束放射外科治疗。放射外科治疗后病情持续恶化，出现难治性癫痫发作、进行性记忆障碍和右侧同向偏盲。四年后，AVM的血管造影显示与放射外科治疗前相比没有变化，如轴位(A)和矢状位(B)磁共振图像以及左侧颈内动脉外侧血管造影(C)所示。患者接受了四次栓塞手术，栓塞后左侧颈动脉外侧血管造影(D)显示AVM体积明显减少。随后，患者被安排进行多次重粒子放射外科，但在最后一次栓塞后1周的计算机断层扫描(E)上显示，患者出现了致命的出血。
图8。一个48岁的男人提出癫痫发作，被发现有一个右内侧颞叶和基底节区Spetzler-MartinIV级动静脉畸形(AVM)。(A) t2加权轴向磁共振图像显示右侧颞叶有血流空洞。(B)预处理计算机断层血管造影显示右侧颞部AVM伴相关钙化。(C)栓塞后获得的平扫计算机断层扫描显示来自栓塞材料的高衰减信号。脑动脉正位(AP) (D)和侧位(E)血管造影，在栓塞和两次放射外科治疗后获得。AP血管造影(D)显示残留的AVM病灶由外侧透镜状纹孔血管供应，并通过Rosenthal基底静脉进入Galen静脉。切除后获得的AP (F)和外侧(G)脑动脉血管造影未显示AVM残留或早期静脉引流的证据。(H)术后弥散加权磁共振图像显示右侧丘脑和岛叶弥散受限区继发于穿支血管受损。
图456.9。一名十八岁女性表现为精神状态改变，幻觉，视野受损。她被发现有5厘米的Spetzler-MartinIV级动静脉畸形(AVM)。(A)右侧颈动脉侧位图脑血管造影显示右侧枕骨AVM病灶通过右侧大脑后动脉分支填充后交通动脉。(B)左椎动脉侧位位血管造影显示AVM病灶由胼胝体和侧后脉络膜动脉供应，并引流至右侧乙状窦横窦。(C) T2加权轴向磁共振图像显示右侧枕叶有血流空，与AVM病灶一致，并延伸至初级视觉皮层。(D)栓塞后的正位无减影血管造影显示广泛的栓塞材料铸形。(E)栓塞后获得的左椎动脉脑血管造影正位图显示90%以上的AVM病灶闭塞。(F)术中脑血管造影显示AVM病灶未残留，椎基底循环充盈正常。
放射外科治疗AVM的并发症
放射外科的不良后遗症根据其出现的时间和治疗进行了广泛的分类。放射外科治疗的并发症也可以类似地分类。急性反应被定义为在治疗期间、治疗后或最初几天内发生的反应;它们主要由恶心和呕吐组成。10%至16%的患者在治疗后6小时内出现这些症状。预防措施包括用止吐剂和类固醇进行治疗。
晚期反应发生在治疗后3个月以上，通常伴有一些永久性神经损伤。由于SRS治疗的巨大AVM组织体积大，不良后遗症的可能性比小靶区的更大。虽然癫痫发作可在SRS治疗后发生，但它们也与许多患者的潜在病理有关。因此，并不总是清楚癫痫发作是否与治疗直接相关。Kjellberg和他的同事报道了质子放射外科治疗AVM患者急性发作风险的小幅增加。同样，根据我们在斯坦福大学的经验放射外科治疗后48小时内癫痫发作的风险略高，尤其是在大脑皮层的大AVM。治疗后癫痫发作通常与接受这些药物的患者的抗惊厥药物的亚治疗水平相关。我们定期在放射外科当天增加标准抗惊厥药物剂量，以使有治疗后癫痫发作风险的患者达到“高治疗”水平，并发现这种做法可将治疗后立即发生的不良事件降至最低。
症状性白质改变(MRI显示为T2加权图像或液体衰减反转恢复序列上的高信号)，有时甚至伴有肿块占位效应，在平均放射外科治疗后13个月33.8%晚期发现的AVM患者中出现;然而，它通常是无症状的，在发病后大约22个月自然消退。症状性放射性坏死和水肿仍然是SRS晚期并发症中最使人衰弱的。受累脑的组织学改变包括神经元死亡、胶质瘤、内皮细胞增殖和内皮细胞透明化。报道的放射性坏死发生率在2.3%-20%之间，通常发生在治疗后6 ~ 9个月，AVM体积越大，损伤风险越高。目前治疗伴随放射坏死的水肿包括皮质类固醇。症状的时间过程和对类固醇的需求通常相当持久，需要长达1年或更长时间才能解决。在严重的坏死病例中，手术切除有时可以改善肿块占位效应并显著改善患者的临床状况。
立体定向放射治疗儿科AVM
立体定向放射外科(SRS)越来越多地用于治疗因位置、大小、风险特征或其他因素妨碍安全手术切除的动静脉畸形
主要是因为担心照射对发育中的中枢神经系统的影响，预期剩余寿命更长，以及未来辐射诱发恶性肿瘤的可能性增加，采用聚焦照射或放射外科作为儿科动静脉畸形的治疗落后于其在成人人群中的最初使用。第一个专门的儿童放射外科系列直到1989年才出版。Levy和他的同事们报道，在第一批不能手术的儿童动静脉畸形中，采用重带电粒子放射外科治疗的动静脉畸形。在治疗2年后，77%的动静脉畸形完全消失。部分基于这些结果和其他系列的结果，无论是作为独立治疗还是作为开颅手术或血管内治疗的辅助治疗，放射外科治疗儿科动静脉畸形被认为是有效和安全的。在此后的许多系列中，已经证明了闭塞动静脉畸形的有效性和避免神经功能缺损的安全性，并且随着技术的进步，结果也有所改善。
在一份对363例AVM患儿25年的研究报告中，这些患儿中位SpetzlerMartin分级为III级，其中80%表现为出血，总体闭塞率为83%，累积并发症率为3%。需要一次治疗的患者平均闭塞时间为32个月，需要多次治疗的患者平均闭塞时间为80个月。Chen等在一个国际数据库中检查了539例接受SRS治疗的患者，发现15年的栓塞率为88%，但15年的累计出血率为14.5%。治疗的AVM包括45%的Spetzler-Martin III级，13%的IV级，2%的V级，其余的I或II级。15年时，囊肿的形成率为7%，脑膜瘤的形成率为3%。
并不是所有研究的闭塞率都这么高。Starke等检查了357例接受SRS治疗的儿童患者，发现平均随访92个月，闭塞率为63%。经治疗的AVM有47%为Spetzler-Martin III级，12%为IV级，0.3%为V级，其余为I或II级。SRS治疗后未破裂静脉畸形的年出血率为0.8%，先前破裂静脉畸形的年出血率为1.6%。虽然有些人认为儿童动静脉畸形对放射外科治疗的易感程度较低，但Chen等比较了315例接受SRS治疗的儿童动静脉畸形和315例倾向评分匹配的成人动静脉畸形，发现儿童和成人的闭塞性结果相同。
其他研究人员已经研究了分阶段放射手术在治疗大型动静脉畸形中的作用，这些动静脉畸形的大小妨碍了安全的单阶段分割放射手术；分阶段要么基于体积，要么基于剂量。虽然在更大的系列研究中已经报道了针对儿科患者的计划分阶段治疗，但目前还没有针对儿童AVMs的分阶段SRS治疗的评估。
正确的辐射剂量仍然是一个有争议的问题，一方面希望完全和迅速闭塞，另一方面希望减少辐射风险。此外，动静脉畸形的最大剂量取决于动静脉畸形的大小和位置。大多数中心报告的剂量范围为18至23 Gy，最常见的是20至22 Gy。
尽管辐射剂量较低，但SRS治疗后仍存在一定程度的永久性神经功能障碍。在接受SRS治疗的儿童动静脉畸形患者中，最初观察到几乎有三分之一的患者出现了放射性MRI改变，尽管只有一小部分患者在临床上表现明显，而且这些变化持续的比例更小。对
儿科人群特别关注的是治疗后患恶性肿瘤的长期风险。SRS治疗后符合新恶性肿瘤严格定义(Cahan标准)的放射诱发恶性肿瘤的患病率很低。一篇综述报道了36例SRS诱导的肿瘤在任何病理过程治疗后，其中6例SRS导致AVM形成新肿瘤。研究人员在一个系列中报告了更高的发病率:具体来说，在一个中心放射手术后超过15年的放射诱发肿瘤的风险为3.4%。
一项检查放射性副作用的国际研究发现，15年后囊肿形成率为7%，脑膜瘤形成率为3%。
由于Spetzler-Martin分级不是用来预测放射外科结果的，Pollock和Flickinger提出了一种基于放射外科的AVM评分，该评分基于AVM的体积和位置以及患者的年龄，以便更准确地预测接受SRS治疗的患者的结果。评分是连续性的，与良好结果的可能性呈线性相关;分数低于1.0表示获得优秀结果的可能性大于90%，分数高于2.0表示获得优秀结果的可能性仅为40%。较大的体积、较大的年龄和较深的位置预示着病灶完全闭塞，而无神经功能障碍的可能性较低(良好的结果)。
AVM评分为(0.1)(AVM体积)+(0.02)(患者年龄)+ (0.3)(AVM位置)的总和;位置得分对应额叶或颞叶(0分);顶叶、枕叶、脑室内、胼胝体或小脑(得分1);或基底神经节、丘脑或脑干(得分为2)。该评分系统不仅在成人中得到验证，而且在儿科人群中也得到验证，可作为放射手术外科后预后的有用预测指标。
放射外科治疗三叉神经痛
SRS于1971年由Leksell首次用于治疗三叉神经痛，从那时起，几个小组已经证明了各种放射外科技术在治疗这种疾病中的有效性。放射外科的作用机制被认为是由于辐射引起的轴突变性。这是Kondziolka和他的同事在灵长类动物模型上的研究中提出的假设，后来在对一位复发性三叉神经痛患者的三叉神经脑池段进行了部分切除的组织学分析后得到证实。
与神经接触的血管受到辐射损伤后发生的小动脉增厚被认为可能具有治疗作用该程序适用于老年或医疗条件差的患者，使用抗凝剂的患者，以及不愿接受其他形式治疗的患者。该程序包括将立体定向头架安装在局部麻醉或短暂全身麻醉的病人身上。
薄层(1- 1.4 mm)轴向MRI。当神经经过三叉神经脑池时，稳态图像构造干扰系列图像（Constructive interference in steady-state images）对识别神经具有重要价值。
已经使用了各种放射外科靶点，包括半月神经节、桥脑神经根进入区和半月神经节后方(4-6毫米长，根进入区前方2-3毫米)。[the gasserian ganglion, the root entry zone at the pons, and the retrogasserian portion of the nerve (4–6 mm long, 2–3 mm anterior to the root entry zone),]。大多数中心现在使用后靶点根入口区[Most centers now use the posterior target (root entry zone).]。
患者被安置在放射外科设备(直线粒子加速器或Leksell伽玛刀[Elekta])中，使用小型准直器(4 mm)照射靶区，初始治疗的最大剂量为60至90 Gy，重复治疗的最大剂量约为50 Gy。在神经边界处采用50%等剂量线。放射外科手术完成后，移除立体定向头架，患者可以准备出院回家。应建议患者继续服用止痛药物，因为放射外科可能需要长达4至6周的时间才能缓解疼痛。根据疼痛缓解的程度，患者可能会逐渐减少止痛药的使用。
