《Journal of Neurosurgery》杂志2018年7月20日在线发表Hideyuki Kano, John C. Flickinger, Aya Nakamura, Rachel C. Jacobs, Daniel A. Tonetti, Craig Lehocky, Kyung-Jae Park, Huai-che Yang, Ajay Niranjan, L. Dade Lunsford 联合撰写的《提高体积分期立体定向放射外科治疗大型脑动静脉畸形的闭塞率的方法How to improve obliteration rates during volume-staged stereotactic radiosurgery for large arteriovenous malformations》。（DOI10.3171/2018.2.JNS172964）
立体定向放射外科治疗(SRS)大体积脑动静脉畸形（AVMs）仍然是具有挑战性的。作者回顾了一种假说，认为通过增加受照最小阈值辐射剂量的AVM的体积百分比可以提高AVM的闭塞率。
在1992年，作者前瞻性地开始按解剖结构部分分期治疗，以提供更高的单次剂量治疗体积>15cm3的脑动静脉畸形。从那时起，60名拥有大型AVMs的患者进行了体积分期SRS(VS-SRS)治疗。第一阶段和第二阶段之间的中间间隔为4.5个月（2.8-13.8个月）。第一阶段SRS治疗的中位数靶体积是11.6 cm3（范围4.3-26 cm3）；第二阶段SRS治疗的中位数靶体积是10.6 cm3（范围为2.8-33.7 cm3）中。在两个SRS治疗阶段中，平均边缘剂量为16 Gy（范围13-18 Gy）。
在体积分期SRS（VS-SRS）治疗后平均随访82个月（0.4-206个月），在最初两阶段的体积分期SRS治疗后，4例患者仅用MRI证实闭塞，11例患者用血管造影证实闭塞。
血管造影证实的体积分期SRS治疗（VS-SRS）的闭塞率，治疗后3年为4%，治疗后4年为13%，治疗后5年为23%，治疗后10年为27%。在多因素分析中，只有≧20Gy的体积覆盖与血管造影证实的更高的总闭塞率有显著的关联。当边缘剂量≧ 17Gy时，20Gy SRS的体积包括≧63%的总靶区体积，血管造影证实的闭塞率在治疗后5年增加到61%，治疗后10年增加到70%。
作者认为：体积分期SRS治疗大型AVMs的预期结果改善可以通过AVM边缘处方剂量≧17 Gy，增加额外的等中心点，使≧63%的AVM体积受照剂量超过20Gy。
AVM的闭塞效应依赖于辐射剂量和体积;对于较大体积的病灶，必须降低剂量，以减少发生放射副反应的风险。降低剂量也会大大降低AVM完全闭塞率，完全闭塞是预防后续出血的必要条件。大型AVM也增加了依靠影像精确定义畸形血管巢靶区的难度，特别是当血管出现改变或畸形血管巢弥散分布时。SRS 治疗前的栓塞也可以模糊最终的靶区体，从而可能减低最终的完全闭塞率。前瞻性的体积分期放射外科治疗大型AVMs被描述为有发展前途的治疗难治的有症状的AVMs的有效治疗手段。体积分期设计是为了提高闭塞率，同时保持治疗的合理安全性。2000年，Pan等在台北荣民总医院，在不改变边缘剂量的前提下，提倡增加畸形血管巢内AVM受照剂量。可以通过向靶区内添加低权重的等中心点，增加受照较高剂量的体积所占百分比来实现。本研究的目标是调查接受初步阶段的SRS治疗后的结果，回顾性评价受照大于20Gy的AVM体积的增加与提高闭塞率之间的关系。
立体定向放射治疗是一种有效的治疗小到中等体积avm的方法。已经发现成功闭塞是与剂量依赖相关的。Hattangadi等报告，在两阶段质子放射外科治疗中位靶区体积为22.9cm3的大型AVMs后，总闭塞率为15%。传统的分割外放疗大型体积的AVMs的治疗作用相当有限。 Prior 等使用单疗程SRS治疗大容量AVMs后闭塞率低，而放射副反应发生率高。Patibandla等报告一组Spetzler-Martin分级IV-V 级的AVMs患者，接受单疗程SRS治疗。磁共振成像或血管造影证实的总闭塞率，治疗后3年的为15%，治疗后7年的为34%，治疗后10年的为37%。有14%的患者发生症状性放射副反应。因为有较高的闭塞率能减少并发症的发生率的报道，Ilyas等报告称体积分期放射外科治疗，相比剂量分期（或分割SRS）,是一种有潜力的较好的治疗方法。
作者最近回顾前瞻性的体积分期放射外科治疗的结果显示治疗后10年约50%的患者会达到完全闭塞。对于可能接近50%的无法完全闭塞的患者来说，在延迟等待疗效的间隔期内，出血风险仍然存在。 SRS治疗之前,尽管在治愈能力方面存在局限性，也会带来与栓塞治疗相关的并发症，但有人建议进行栓塞治疗。作者发现放射外科治疗前栓塞治疗，可以减少AVM的血流量，但没有显著缩小AVM的体积。作者之前报道过SRS治疗前的栓塞治疗会降低SRS治疗后的总闭塞率，并不会降低延迟等待疗效间隔期内的出血发生率。
能在体积分期放射外科治疗后提高AVM的闭塞率吗？
作者之前报道，受照边缘剂量≧17 Gy的AVM患者治疗后5年的总闭塞率（62%），比受照边缘剂量<17 Gy的（4%），明显更好。
Seymour等也报告，边缘剂量≧17Gy能使部分有效的比例提高两倍。他们还报告说，SRS治疗之前的栓塞治疗是完全闭塞或接近完全闭塞的负面影响因素。
他们的结论是减少每个阶段治疗的AVM体积保证每次治疗的较高剂量以缩短起效时间，提高接近完全闭塞的比例，而不增加并发症的发生。Pollock等也报告说，5例接受体积分期放射外科治疗的患者中有4例，在每个阶段针对较小的体积使用较高的剂量取得很好的效果。
在本研究中,作者发现，多因素分析中，受照≧20 Gy的AVM的体积是体积分期放射外科治疗后完全闭塞的最好的预测因素（p<0.0001，HR=17.17，95%CI
4.56 -64.63)。受照20Gy的体积覆盖范围的截为为63%，是整个研究中以及首选接受SRS治疗的患者中，最大化的正确指数（Youden Index）值。
在接受SRS治疗的患者组中，总靶区体积中>63%的病灶体积受照≧20Gy,血管造影证实的治疗后5年的闭塞率为56%。相比之下，总靶区体积中>63%的病灶体积受照<20Gy,血管造影证实的治疗后5年的闭塞率为0%。放射外科的剂量计划优化对提高总闭塞率相当重要。
在17Gy覆盖的靶区体积内部增加多个低权重的等中心点，可以显著增加AVM受照≧20 Gy的体积（图1）。图1显示相对于使用几个大的等中心点而言，使用较多个小的等中心点增加受照20Gy的体积。（图1中的A和B显示）使用7个8毫米的等中心点，56%的AVM体积至少受照20 Gy。（图1中的 C和D显示）使用二十个4毫米的等中心点，将至少受照20Gy的体积增加到71%。
图1所示。A:SRS最初的第一阶段的剂量计划使用GammaPlan版本10治疗大型左枕AVM。侧位血管造影显像。B:轴向1加权图MR像:7个8 mm等中心点、靶区体积10.1cm3,受照20Gy体积5.7cm3,受照20Gy体积占比56%,受照12Gy体积18.1cm3。外缘黄线:17Gy线。内侧绿线:20Gy线。蓝线:第二阶段靶区。C:模拟第一阶段SRS剂量计划。侧位血管造影。D:轴向T1加权MR图像;20个4毫米等中心点,靶区体积10.0立cm3,受照20Gy体积7.1 cm3, 受照20Gy体积占比71%，受照12Gy体积16.0 cm3。外缘黄线:17Gy线。内侧绿线:20Gy线线。蓝线:第二阶段靶区。。在17 Gy 线覆盖的体积内增加放置多个低权重的的等中心点可显著增加受照≥20 Gy的AVM的体积。
体积分期放射外科治疗后出血
Seymour等报告了33名大型AVMs患者中7例（22.6%）在治疗后疗效等待间隔期出血，4例(12.9%)死亡。Hanakita等报告18例接受体积分期放射外科治疗的AVMs患者中，4例（22.2%）出血，1例（5.6%）死亡。在本研究中，60例患者中有14例（23.3%）在治疗后疗效等待间隔期出血，9（15%）死亡。接受SRS作为首选治疗的患者，受照20Gy的覆盖体积超过≧63%，经过血管造影证实病灶整体闭塞的中位数时间为49.1个月。因为与有症状的大体积AVMs相关的高并发症率和高死亡率，作者相信，通过提高受照高剂量的AVM所占靶区体积百分比，增加闭塞率，可以减少发生延迟性出血，从而降低死亡率。
体积分期放射外科VS-SRS后的放射副反应（AREs）
应用单疗程放射外科治疗动静脉畸形的大多数报道中，导致持久性神经系统功能障碍的放射副反应风险为2%到3%。作者之前报告过，单疗程SRS治疗脑干（11%）和丘脑（7%）AVMs后进展出现持久性放射副反应症状的比例，比SRS治疗位于其他部位的脑AVMs的放射副反应的比例(0% -3%)高。在Cohen-Inbar等的多中心研究报告中，14.6%的单疗程SRS治疗的脑干AVMs的患者出现症状性放射副反应。而体积分期放射外科治疗后的放射副反应的发生率为3%-7%。本研究中，体积分期放射外科治疗后，有2名患者（3%）出现短暂的症状性放射副反应，另2个病人（3%）出现不可逆转的症状性放射副反应。
在作者们30年的实践中，越来越多地理解剂量-体积关系，以及剂量计划的适型性和选择性的重要性，从而改进治疗结果的分析，并逐渐拓展对大型脑动静脉畸形（AVM）治疗的认识。
在这项研究中，作者发现，可以通过使≧63%的靶区体积受照≧20 Gy，提高最终的闭塞率。
大型AVM分两个阶段治疗，除了最低限度的处方边缘剂量为17Gy外，作者通过在血管巢内添加额外等中心点，以增加受照≧20 Gy的AVM所占体积百分比。
