Nidus-tukoksen arviointi aivojen valtimolaskimon epämuodostumien gammaveitsellä tehdyn radiokirurgian jälkeen magneettiresonanssikuvauksella

Tausta

Aivojen valtimo-laskimon epämuodostumat muodostuvat sotkeutuneista verisuonista, jotka muodostavat ns. nidus-muodon, joka yhdistää valtimot laskimoihin ilman kapillaarikerroksen väliin asettumista. Nidus-suonten tyhjennyslaskimoiden myöhempien rakenteellisten muutosten vuoksi potilaat ovat vaarassa saada aivoverenvuotoa. AVM-verenvuodot liittyvät korkeaan sairastuvuuteen ja kuolleisuuteen. Siksi, kun aivojen AVM on diagnosoitu, ennaltaehkäisevä hoito on yleensä tarkoitettu. Jos verenvuotoa on jo esiintynyt, hoito on tarpeen, koska verenvuodon uusiutumisen mahdollisuus on suuri. Aivojen AVM:t aiheuttavat todennäköisesti neurologisia oireita, kuten kohtauksia ja fokaalivajetta ilman verenvuotoa. Nämä oireet johtuvat yleensä AVM:n massavaikutuksesta, mutta niiden on myös väitetty johtuvan verisuonten varastamisoireyhtymästä.

Etiologia

Aivojen AVM:n etiologiaa ei tunneta. Monitekijäisen syyn mahdollisuuden lisäksi näyttää siltä, ​​että geneettisellä mutaatiolla ja angiogeneettisellä stimulaatiolla voi olla rooli niiden kehityksessä. Keskustellaan myös siitä, kehittyvätkö AVM:t kohdussa vai iskemian tai verenvuodon jälkeisen angiopaattisen reaktion kautta.

Epidemiologia

Aivojen AVM:n esiintyvyys ja ilmaantuvuus ovat noin 10 tapausta 100 000 kohden ja 1 tapaus 100 000:ta kohden; vastaavasti ilman seksuaalista kiinnostusta. Vuotuinen kallonsisäisen verenvuodon riski vaihtelee 1,2 %:sta repeytymättömissä AVM:issä 4,8 %:iin, kun verenvuoto on ollut jo aiemmin. AVM-potilaiden kuolleisuus kallonsisäisen verenvuodon jälkeen on 10-15 %. Sairastuvuus vaihtelee 30-50%. Kaikista AVM-potilaista, joilla ei ole verenvuotoa, noin 15-40 % kärsii kohtauksista. Progressiivinen neurologinen alijäämä esiintyy 6-12 prosentilla.

Diagnoosi

Aivo-AVM:t diagnosoidaan yleensä MRI-tutkimuksella. Ne voidaan helposti tunnistaa parannetuista kuvista, mutta ne voivat myös näkyä ilman kontrastia turvotuksen tai massavaikutuksen vuoksi. Nykyinen kultastandardi aivo-AVM:iden diagnosoinnissa ja hoidon onnistumisen arvioinnissa on digitaalinen vähennysangiografia (DSA). Tämä menetelmä käyttää varjoaineen injektointia potilaan valtimoihin ja röntgensäteitä aivosuonien visualisoimiseksi. DSA:n suurin etu on verenvirtauksen kuvantaminen ajan mittaan ja siksi tarkka erottelu nidus-suonten syöttämisestä ja tyhjennyssuonista. Luiden ja pehmytkudosten vähentäminen mahdollistaa optimaalisen kuvan verisuonijärjestelmästä.

DSA on suoritettava sairaalahoitona sen invasiivisuuden vuoksi. Hematooman tai pseudoaneurysman esiintyminen pistokohdassa ja endovaskulaarinen vaurio, johon liittyy peräkkäinen embolia, ovat harvinaisia, mutta mahdollisia komplikaatioita. Muita DSA:n haittoja ovat huomattava altistuminen säteilylle ja 24 tunnin vuodelepo toimenpiteen jälkeen, mikä voi johtaa lisääntyneeseen tromboosiriskiin.

Luokittelu - Spetzler-Martin -luokitusjärjestelmä

Spetzler-Martin-luokan (SM-luokan) arviointi edellyttää AVM:n kolmea ominaisuutta. Ensinnäkin se on epämuodostuman koko, joka on ryhmitelty kolmeen luokkaan. Seuraavaksi viemäröinnillä on merkitystä: voidaan erottaa vain pinnalliset suonet ja syvät suonet, jotka osallistuvat vedenpoistoon. Lopuksi otetaan huomioon vauriota ympäröivän aivokudoksen kaunopuheisuus. Korkeammista toiminnoista, kuten liikkeestä ja herkkyydestä, näkökyvystä ja kielestä vastaavia alueita kutsutaan kaunopuheisiksi. Talamus, hypotalamus, aivorunko ja pikkuaivovarret ovat kaunopuheisia alueita. Aivokuoressa sensomotoriset alueet sekä kielestä ja ensisijaisesta näkökyvystä vastaavat ovat kaunopuheisia.

Spetzler-Martin-järjestelmä kehitettiin arvioimaan ennustetta ennen leikkausta, mutta sitä käytetään myös muihin hoitomenetelmiin. SM-luokka korreloi hyvin leikkauksen vaikeuden ja sen tuloksen kanssa.

Hoito

Aivo-AVM:ille on olemassa erilaisia ​​hoitovaihtoehtoja: mikrokirurginen resektio, endovaskulaarinen embolisaatio ja Gamma Knife -radiokirurgia tai niiden yhdistelmät. AVM-spesifikaatioista ja hoitovaihtoehdoista riippumatta mikä tahansa hoito sisältää aivoverenvuodon ja iskemian riskin ja siten pysyvän neurologisen vajauksen ja kuoleman. Siksi päätös siitä, pitäisikö AVM:ää hoitaa ja miten se tulee hoitaa, on tehtävä huolellisesti, jotta saadaan aikaan parempi tulos kuin taudin luonnollinen kulku. Vuonna 2014 suoritettiin prospektiivinen, ei-sokkoutettu, satunnaistettu, monikeskustutkimus, jotta voitaisiin vastata kysymykseen, onko odotus-ja katso-strategia kelvollinen vaihtoehto. Tutkimuksessa verrattiin kuoleman ja aivohalvauksen riskiä sekä toiminnallisia tuloksia hoidettujen ja hoitamattomien AVM-potilaiden välillä.

Ns. ARUBA-tutkimus keskeytettiin kuusi vuotta satunnaistamisen alkamisen jälkeen, koska hoitoa saaneen ryhmän näennäinen paremmuus oli. Kirjoittajat päättelivät, että rikkoutumattomia aivojen AVM:itä tulisi hoitaa konservatiivisesti. Monet asiantuntijat arvostelivat tutkimusta ankarasti sen asettelun ja tietojen tulkinnan vuoksi. Yksi suuri rajoitus on, että eri hoitovaihtoehtoja ei arvioitu erikseen vaan yhtenä interventioryhmänä. Muita ARUBA:n rajoituksia ovat tapausten vähäinen määrä - vain 116 potilasta satunnaistettiin interventiota varten, ja näistä vain viidelle tehtiin mikrokirurginen resektio - ja lyhyt 33 kuukauden seuranta. ARUBA osoittaa ainakin asiantuntijoiden keskuudessa vallitsevan kiistan aivojen AVM-hoidosta. Vakiintuneet hoitovaihtoehdot selitetään alla.

Mikrokirurginen leikkaus

Koska mikrokirurginen resektio eliminoi verenvuodon riskin välittömästi, se edustaa silti suosituinta hoitoa useimmille aivo-AVM:ille, jotka saavuttavat Spetzler-Martinin pistemäärän yhdestä kolmeen. Aivo-AVM:n paljastamiseksi potilaan kallon luuläppä nostetaan ja kovakalvo avataan. Syöttölaitteet tunnistetaan, koaguloidaan ja leikataan, jotta AVM voidaan poistaa kokonaan. Mikrokirurgiaan saavien potilaiden, joilla on repeämätön AVM, tulos riippuu heidän Spetzler-Martin (SM) -asteesta. Vuodelta 2014 tehdyn prospektiivisen kohorttitutkimuksen mukaan pysyvä neurologinen vajaatoiminta havaitaan leikkauksen jälkeen 1,6 %:lla potilaista, joilla on SM-pisteet 1 ja 2. Potilailla, joilla on SM-aste 3, pysyvän neurologisen vajaatoiminnan riski leikkauksen jälkeen nousee 14,0 %:iin ja 38,6 %:iin potilailla, joilla on SM-aste 4 ja 5.

Endovaskulaarinen embolisaatio

AVM:n endovaskulaarinen embolisaatio suoritetaan valtimoreittiä pitkin ääreisvaltimon puhkaisun jälkeen. AVM nidus tukkeutuu ruiskuttamalla embolista materiaalia, joka tukkii sen ravintovaltimot. Yli 1 000 endovaskulaarista embolisaatiota saaneen AVM-potilaan kattavan systemaattisen katsauksen mukaan tämä hoito johti nidus-tukkeuteen keskimäärin 13 %:lla, laajalla vaihteluvälillä 0–94 %. Pysyvää neurologista vajaatoimintaa embolisaation jälkeen havaittiin keskimäärin 6,6 %:lla, vaihteluväli 0-28 %. Endovaskulaarista lähestymistapaa käytetään usein pienten AVM:ien sulkemiseen tai suurempien AVM:ien tekemiseen soveltuviksi radiokirurgiaan tai mikrokirurgiaan.

Gamma-veitsen radiokirurgia

Gamma-veitsen radiokirurgia voidaan suorittaa joko yksittäishoitona tai yhdessä muiden hoitomenetelmien kanssa, yleisimmin yhdistettynä endovaskulaariseen embolisaatioon. Neurokirurgian osastolla aivojen AVM:iden MUV-radiokirurgia suoritetaan Gamma Knife Perfexion® -laitteella, joka käyttää 192 koboltti 60 -lähdettä suuren annoksen säteilyn kohdistamiseksi tarkasti määriteltyyn tilavuuteen kallon sisällä. Gamma Knife -radiokirurgia suoritetaan yleensä paikallispuudutuksessa, mikä mahdollistaa stereotaktisen kehyksen kiinnittymisen kalloon. Alle 14-vuotiaille lapsille Gamma Knife -radiokirurgia suoritetaan yleisanestesiassa. Suonensisäinen ja kirurginen hoito eliminoi heti onnistuneena verenvuodon riskin, kun taas nidus-okkluusio Gamma Knife -radiokirurgian jälkeen kestää yleensä noin kaksi vuotta. Tänä aikana verenvuotoriskin on raportoitu olevan sama kuin hoitamattomilla potilailla. Radiokirurgian suurin etu on sen ei-invasiivisuus. Täydellisen nidus-tukoksen osuuden aivojen AVM:iden Gamma Knife -radiokirurgian jälkeen on raportoitu olevan noin 85 % AVM:illä, joiden SM-luokka on 1–3. Paljon pienempi osuus, 54 %, AVM:illä, joiden SM-luokka on 4, ja 0 %:lla AVM:t, joissa on SM-luokka 5, osoittavat Spetzler-Martin-luokan riippuvuuden. Vaikka nidus-okkluusiota ei saavuteta monissa korkeamman SM-luokan AVM:issä, niiden koon pienentäminen voi mahdollistaa lisähoidon. Pysyvä neurologinen vajaatoiminta radiokirurgian jälkeen havaittiin 5,1 %:lla vaihteluvälillä 0 - 21 %.23 Sädekirurgian komplikaatioita ovat haitalliset säteilyvaikutukset (ARE), joita esiintyy monta vuotta toimenpiteen jälkeen ja joihin kuuluu perilesionaalinen turvotus ja kystojen muodostuminen. Ne on erotettava säteilyn aiheuttamista muutoksista (RIC), jotka syntyvät ensimmäisten 1-2 vuoden aikana hoidon jälkeen, mukaan lukien fokaalinen nekroosi, valkoisen aineen vaurio, mikroangiopatia, poskiontelotulehdus ja atrofia.

Hoidon arviointi

AVM-hoidon jälkeisen arvioinnin kultainen standardi on katetriangiografia; digitaalinen vähennysangiografia (DSA). Kuten luvussa Diagnoosi jo mainittiin, DSA:lla on useita haittoja, kuten invasiivisuus, sairaalahoidon tarve ja interventioriskit. Toistaiseksi MRI/MRA on säännöllisesti suoritettu arviointimenetelmä AVM:iden Gamma Knife -käsittelyn jälkeen, mutta edelleen on epäselvää, onko sen tarkkuus riittävä verrattuna DSA:han. On olemassa lukuisia MRI-protokollia aivoverisuonipatologioiden kuvantamiseen. Pienen prospektiivisen tutkimuksen mukaan erityinen MRI-protokolla, joka keskittyi verenvirtauksen ominaisuuksiin, nimeltään arterial spin labeling (ASL), oli parempi kuin perinteinen kontrastitehostettu MRI arvioitaessa AVM nidus -okkluusiota stereotaktisen radiokirurgian jälkeen. Käytettäessä DSA:ta vertailuna seitsemän seitsemästä potilaasta, joilla oli täydellinen nidus-tukos, arvioitiin oikein ASL-kuvauksella, samoin kolme potilasta, joilla oli jatkuva AVM nidus.

Näissä kolmessa tapauksessa nidus arvioitiin kuitenkin virheellisesti tukkeutuneeksi kontrastin tehostetun MRI:n mukaan. Retrospektiivinen tutkimus, jossa verrattiin tavanomaista MRI/MRA:ta DSA:han, havaitsi 80 %:n herkkyyden ja 90 %:n spesifisyyden standardin MRI/MRA:n AVM nidus -tukoksen havaitsemiseksi stereotaktisen radiokirurgian jälkeen 136 potilaan sarjassa.

Tavoitteet ja hypoteesit

Tavoite:

Arvioida standardoidun MRI/MRA-protokollan herkkyyttä ja spesifisyyttä DSA:han verrattuna nidus-tukoksen havaitsemiseksi aivojen AVM:iden Gamma Knife -radiokirurgian jälkeen

Hypoteesit:

H0: MRI/MRA:n ja DSA:n välillä on merkittävä ero herkkyydessä ja spesifisyydessä nidus-tukoksen havaitsemiseksi aivojen AVM:iden Gamma Knife -radiokirurgian jälkeen.

H1: Ei ole merkittävää eroa herkkyydessä ja spesifisyydessä MRI/MRA:n ja DSA:n välillä nidus-tukoksen havaitsemiseksi aivojen AVM:iden Gamma Knife -radiokirurgian jälkeen.

menetelmät

Tähän esitutkimukseen tutkijat aikovat ottaa mukaan noin 50 radiokirurgisesti hoidettua potilasta, joilla on aivojen AVM. Tutkimukseen osallistuvat potilaat eivät altistu millään lisäriskille verrattuna potilaisiin, jotka eivät osallistu tutkimukseen. Osallistujat käyvät läpi standardoidun MRI-protokollan MUV:n radiologian laitoksella kaksi vuotta Gamma Knife -hoidon jälkeen. Standardoitu MRI-protokolla korvaa seuranta-MRI:n kahden vuoden kuluttua hoidosta, joka tehdään yleensä yksityisellä vastaanotolla, eikä se usein sisällä kaikkia tarvittavia sekvenssejä. Standardoitu MRI-protokolla sisältää erityisiä sekvenssejä, jotka mahdollistavat verisuonipatologioiden analysoinnin. Nämä ovat kontrastitehostettu kolmiulotteinen MRA (T1 GE 3D +/- KM), lentoajan magneettiresonanssiangiografia (TOF-MRA), valtimoiden spin-leimaus (ASL) ja aikaerotettu MRA, jossa on lomitettu stokastinen liikerata (TWIST). -MRA). Kolmiulotteinen MRA ja TOF-MRA tuottavat tavanomaisia ​​kuvia verisuonirakenteista. ASL mahdollistaa tarkemman kuvantamisen aivoverenkierrosta. TWIST-MRA tuottaa aikaerotettuja kuvia. Siksi DSA:n suurin etu tulisi toistaa tällä menetelmällä.

AVM:n vieressä olevan parenkyymin arvioimiseksi DWI- ja SWI-sekvenssit mahdollistavat iskeemisten alueiden ja verenvuodon havaitsemisen. Myös standardisekvenssejä (T2-sagitaalinen, aksiaalinen ja koronaalinen) tuotetaan. Tämän tutkimuksen osallistujat ilmoittautuvat MUV:n neurokirurgian laitoksen Gamma Knife -poliklinikalle. Neuroradiologi arvioi nidus-tukoksen ja sitä verrataan MUV:n neurokirurgian osastolla suoritettuun DSA:n kultastandardiin. Koska angiografia (DSA) on nykyinen kultastandardi AVM-arvioinnissa, se suoritetaan joka tapauksessa, ja sen vuoksi se luokitellaan tämän tutkimusprotokollan ulkopuolelle. Siten MRI/MRA:n herkkyys ja spesifisyys AVM nidus -tukoksen havaitsemiseksi arvioidaan verrattuna kultastandardiin. Koska jokainen stereotaktisella radiokirurgialla hoidettu aivo-AVM-tapaus Wienin lääketieteellisen yliopiston neurokirurgian laitoksella arvioidaan MRI- ja DSA-tutkimuksilla hoidon jälkeen, radiokirurgiset diagnoositoimenpiteet eivät aiheuta ylimääräistä vaivaa tai riskiä tutkimukseen osallistuvia potilaita. Itse asiassa potilaat voivat hyötyä osallistumisesta, koska heidän ei tarvitse huolehtia MRI-tutkimuksensa aikataulusta yksityisellä vastaanotolla.

Tilastollinen analyysi

Tietojen epätasaisen jakautumisen vuoksi tilastollinen analyysi suoritetaan ei-parametrisilla testeillä. Potilaiden ja AVM-laitteiden sekä Gamma Knife -parametrien kuvaava analyysi sisältää mediaaniarvon ja -alueen sekä taajuudet, luvut ja prosentit. Tilastolliset laskelmat mahdollisten hoitoryhmien vertailua varten sisältävät Kruskal-Wallis-, Mann-Whitney-U- ja Chi-square-testin riippumattomille näytteille. Hypoteesin tueksi MRI-tutkimuksen tuloksen tulee olla valtaosassa tapauksia DSA-tutkimuksen tuloksen mukainen. Tutkijat asettivat 95 %:n kynnyksen MRI-tutkimusten herkkyydelle riittäväksi hypoteesin vahvistamiseen tässä alustavassa tilanteessa. Asiaankuuluvat havainnot on vahvistettava suuremmassa (monikeskus) prospektiivitutkimuksessa.

Otoskoko

Arvioitu 50 potilaan otoskoko johtuu suunnitellusta 3 vuoden tutkimuksen kestosta. Tutkimus toimii esitutkimuksena ja tulokset voidaan vahvistaa suuremmalla (monikeskus)tutkimuksella.

Potilaiden rekrytointi

Potilaat rekrytoidaan MUV:n neurokirurgian osaston Gamma Knife -poliklinikalle. Potilaille on tehtävä tai on suoritettu Gamma Knife -radiokirurgia aivojen AVM:n vuoksi. Inkluusiota varten potilaiden on suoritettava kahden vuoden seuranta-MRI-tutkimus tutkimuksen keston aikana. Kaikkien potilaiden tulee allekirjoittaa lomake tutkimukseen osallistumisesta sen jälkeen, kun heille on selvitetty tutkimuksen tarkoitus ja prosessi. Tutkijat aikovat ottaa noin 50 potilasta tähän tutkimukseen.

Tietojen laatu ja suoja

Potilastietojen syöttämisen ja käsittelyn suorittaa vain koulutettu lääkintähenkilöstö, joka osallistuu tutkimuksen suunnitteluun ja suorittamiseen. Potilastiedot syötetään anonymisoituina SPSS-tiedostoon käyttämällä IBM SPSS Statistics for Windows -ohjelmaa (versio 25.0 Armonk, NY: IBM Corp.).

Rekisterissä käytetyt muuttujat

Potilaan sukupuoli: mies/nainen Lähde: EDP-järjestelmä

Potilaan ikä: vuotta Lähde: EDP-järjestelmä

AVM:n halkaisija: cm Lähde: pre-radiosurgical MRI

AVM:n lokalisaatio: frontaalinen, parietaalinen, takaraivo, temporaalinen, insulaarinen, limbinen, pikkuaivot, aivorunko, tyvigangliot, talamus, intraventrikulaarinen, corpus callosum Lähde: pre-radiosurgical MRI

AVM-syöttölaitteiden määrä: Numero Lähde: pre-radiosurgical DSA

AVM-hemorrhage: Kyllä/Ei Lähde: Anamneesi EDP-järjestelmässä

RBAS (Modified Radiosurgery Based AVM -pistemäärä): 2 Lähde: Pre-radiosurgical MRI

VRAS (Virginia Radiosurgery AVM Scale): 0-4 pistettä

Hoito: Vain sädekirurgia, radiokirurgia+suontensisäinen embolisaatio, muut yhdistelmät mukaan lukien radiokirurgia Lähde: EDP-järjestelmä

Hoitopäivä: Päivämäärä Lähde: EDP-järjestelmä

Gamma-veitsen parametrit: Isodose (%), marginaaliannos (Gy), Maksimiannos (Gy), Säteilytilavuus (ccm) Lähde: EDP-järjestelmä

Aine embolisaatioon, kun käytetään endovaskulaarista lisähoitoa radiokirurgiaan: Histoacryl, Onyx, etanoli, kelat, syanoakrylaatti, Glubran