Оценка окклюзии очага после радиохирургии артериовенозных мальформаций головного мозга с помощью гамма-ножа с использованием магнитно-резонансной томографии

Задний план

Церебральные артериовенозные мальформации состоят из переплетенных кровеносных сосудов, образующих так называемый очаг, который соединяет артерии с венами без интерпозиции капиллярного русла. В связи с последующими структурными изменениями дренирующих вен в пределах очага у пациентов существует риск кровоизлияния в мозг. Кровотечения из АВМ связаны с высокой заболеваемостью и смертностью. Поэтому, как только диагностирована церебральная АВМ, обычно проводится профилактическое лечение. Если кровотечение уже произошло, лечение необходимо из-за высокой вероятности повторного кровотечения. Церебральные АВМ, вероятно, вызывают неврологические симптомы, такие как судороги и фокальные дефициты без кровотечения. Эти симптомы обычно возникают из-за массового эффекта АВМ, однако также обсуждалось, что они вызваны синдромом обкрадывания сосудов.

Этиология

Этиология церебральных АВМ неизвестна. Помимо возможности многофакторной причины, похоже, что генетическая мутация и ангиогенетическая стимуляция могут играть роль в их развитии. Также обсуждается, развиваются ли АВМ внутриутробно или в результате ангиопатической реакции после ишемии или кровоизлияния.

Эпидемиология

Распространенность и частота церебральных АВМ составляет около 10 на 100 000 и 1 на 100 000; соответственно без половой принадлежности. Годовой риск внутричерепного кровоизлияния колеблется от 1,2% при неразорвавшихся АВМ до 4,8% при уже имевших место ранее кровоизлияниях. Летальность среди больных АВМ после внутричерепных кровоизлияний составляет 10-15%. Заболеваемость колеблется в пределах 30-50%. Из всех больных АВМ без кровоизлияния около 15-40% страдают судорожными припадками. Прогрессирующий неврологический дефицит встречается в 6-12%.

Диагноз

Церебральные АВМ обычно диагностируются с помощью МРТ. Их легко идентифицировать на улучшенных изображениях, но они также могут быть видны без контраста из-за отека или эффекта массы. В настоящее время золотым стандартом диагностики и оценки эффективности лечения церебральных АВМ является цифровая субтракционная ангиография (ЦСА). Этот метод использует инъекцию контрастного вещества в артерии пациента и рентгеновские лучи для визуализации сосудов головного мозга. Визуализация кровотока во времени и, следовательно, точное различение питающих и дренирующих сосудов в очаге является основным преимуществом DSA. Удаление костей и мягких тканей позволяет получить оптимальный обзор сосудистой системы.

ДСА должна проводиться как стационарная процедура из-за ее инвазивности. Возникновение гематомы или псевдоаневризмы в месте пункции и эндоваскулярного повреждения с последующей эмболией являются редкими, но возможными осложнениями. Другими недостатками DSA являются значительное облучение и необходимость 24-часового постельного режима после процедуры, что может привести к повышенному риску тромбоза.

Классификация - Система оценок Шпецлера-Мартина

Оценка степени Spetzler-Martin (оценка SM) требует трех характеристик AVM. во-первых, это размер порока развития, сгруппированный в три категории. Далее, имеет значение дренаж: можно различать только поверхностные вены и глубокие вены, участвующие в дренаже. Наконец, учитывается красноречие мозговой ткани, окружающей очаг поражения. Области, отвечающие за высшие функции, такие как движение и чувствительность, зрение и язык, называются красноречием. Таламус, гипоталамус, ствол мозга и ножки мозжечка являются красноречивыми областями. В коре головного мозга красноречивы сенсомоторные области и области, отвечающие за речь и первичное зрение.

Система Шпецлера-Мартина была разработана для оценки прогноза перед оперативным вмешательством, но применяется и при других методах лечения. Степень SM хорошо коррелирует со сложностью операции и ее исходом.

Уход

Существуют различные варианты лечения церебральных АВМ: микрохирургическая резекция, эндоваскулярная эмболизация и радиохирургия «Гамма-нож» или их комбинации. Независимо от характеристик АВМ и варианта лечения, любая терапия сопряжена с риском кровоизлияния в мозг и ишемии и, следовательно, постоянного неврологического дефицита и смерти. Следовательно, решение о том, следует ли и как лечить АВМ, должно приниматься тщательно с намерением предложить результат лучше, чем естественное течение заболевания. Чтобы ответить на вопрос, является ли выжидательная стратегия допустимой, в 2014 году было проведено проспективное неслепое рандомизированное многоцентровое исследование. В исследовании сравнивали риск смерти и инсульта, а также функциональные результаты у леченных и нелеченных пациентов с АВМ.

Так называемое исследование ARUBA было прервано через шесть лет после начала рандомизации из-за явного превосходства нелеченой группы. Авторы пришли к выводу, что неразорвавшиеся церебральные АВМ следует лечить консервативно. Исследование подверглось резкой критике со стороны многих экспертов из-за его условий и интерпретации данных. Одним из основных ограничений является то, что различные варианты лечения оценивались не по отдельности, а как одна интервенционная группа. Другими ограничениями ARUBA являются небольшое количество случаев — только 116 пациентов были рандомизированы для вмешательства, из них только 5 подверглись микрохирургической резекции — и короткое наблюдение в течение 33 месяцев. По крайней мере, ARUBA показывает противоречия, существующие среди специалистов по поводу лечения церебральных АВМ. Установленные варианты лечения будут объяснены ниже.

Микрохирургическая резекция

Поскольку микрохирургическая резекция немедленно устраняет риск кровотечения, она по-прежнему представляет собой терапию выбора для большинства церебральных АВМ, достигающих оценки по шкале Spetzler-Martin от одного до трех. Для выделения церебральной АВМ костный лоскут черепа пациента приподнимают и вскрывают твердую мозговую оболочку. Питающие каналы идентифицируются, коагулируются и перерезаются, чтобы можно было полностью удалить АВМ. Исход у пациентов с неразорвавшейся АВМ, подвергшихся микрохирургическому вмешательству, зависит от их степени по Шпецлеру-Мартину (SM). По данным проспективного когортного исследования 2014 г., стойкий неврологический дефицит в послеоперационном периоде наблюдается у 1,6% пациентов с СМ 1 и 2 балла. У пациентов с СМ 3 степени риск стойкого неврологического дефицита после операции повышается до 14,0% и до 38,6% при пациенты с СМ 4 и 5 степени.

Эндоваскулярная эмболизация

Эндоваскулярную эмболизацию АВМ проводят артериальным путем после пункции периферической артерии. Очаг АВМ окклюзируется введением эмболического материала, закупоривающего питающие артерии. Согласно систематическому обзору, включающему более 1000 пациентов с АВМ, перенесших эндоваскулярную эмболизацию, эта терапия приводит к окклюзии очага в среднем в 13%, с широким диапазоном от 0 до 94%. Стойкий неврологический дефицит после эмболизации в среднем наблюдался у 6,6%, колеблясь от 0 до 28%. Эндоваскулярный подход часто используется для закрытия небольших АВМ или для того, чтобы сделать более крупные АВМ пригодными для радиохирургии или микрохирургии.

Гамма-нож Радиохирургия

Радиохирургия гамма-ножом может выполняться как в качестве монотерапии, так и в сочетании с другими методами лечения, чаще всего в сочетании с эндоваскулярной эмболизацией. В отделении нейрохирургии МУФ-радиохирургия церебральных АВМ проводится с помощью гамма-ножа Perfexion®, в котором используются 192 источника кобальта-60 для воздействия высокой дозы облучения на точно определенный объем внутри черепа. Радиохирургия с помощью гамма-ножа обычно проводится под местной анестезией, что позволяет фиксировать стереотаксическую рамку к черепу. Детям до 14 лет радиохирургия Гамма-ножом проводится под общей анестезией. В то время как эндоваскулярное и хирургическое лечение сразу устраняет риск кровотечения при успешном проведении, окклюзия очага после радиохирургии Гамма-ножом обычно занимает около двух лет. Сообщается, что в течение этого времени риск кровотечения такой же, как и у нелеченных пациентов. Основным преимуществом радиохирургии является ее неинвазивность. Сообщается, что частота полной окклюзии очага после радиохирургии церебральных АВМ с помощью гамма-ножа составляет около 85% для АВМ со степенью СМ 1–3. АВМ со степенью СМ 5 показывают зависимость степени Шпецлера-Мартина. Однако, даже если окклюзия очага не достигается во многих АВМ с более высокой степенью СМ, уменьшение их размера может позволить дальнейшее лечение. Стойкий неврологический дефицит после радиохирургии наблюдался в 5,1% с диапазоном от 0 до 21%.23 Осложнениями радиохирургии являются неблагоприятные лучевые эффекты (НРА), которые возникают через много лет после вмешательства и включают перилезиональный отек и образование кисты. Их необходимо дифференцировать с лучевыми изменениями (РИК), возникающими в первые 1-2 года после лечения и включающими очаговый некроз, повреждение белого вещества, микроангиопатию, воспаление и атрофию синуса.

Оценка лечения

Золотым стандартом оценки после терапии АВМ является катетерная ангиография; цифровая субтракционная ангиография (ЦСА). Как уже упоминалось в главе «Диагностика», DSA имеет ряд недостатков, таких как инвазивность, необходимость стационарного лечения и периинтервенционные риски. До сих пор МРТ/МРА является регулярно проводимым методом оценки после лечения АВМ с помощью гамма-ножа, но до сих пор остается неясным, достаточна ли его точность по сравнению с ЦСА. Существует множество протоколов МРТ для визуализации церебральных сосудистых патологий. Согласно небольшому проспективному исследованию, специальный протокол МРТ, ориентированный на характеристики кровотока, называемый маркировкой артериального спина (ASL), превосходил обычную МРТ с контрастным усилением в оценке окклюзии очага АВМ после стереотаксической радиохирургии. Используя DSA в качестве эталона, семь из семи пациентов с полной окклюзией очага были правильно оценены с помощью визуализации ASL, так же как и три пациента с персистирующим очагом АВМ.

Однако в этих трех случаях по данным МРТ с контрастным усилением очаг был ошибочно расценен как окклюзированный. Ретроспективное исследование, сравнивающее обычную МРТ/МРА с ЦСА, выявило 80% чувствительность и 90% специфичность стандартной МРТ/МРА для выявления окклюзии очага АВМ после стереотаксической радиохирургии у 136 пациентов.

Цели и гипотезы

Задача:

Оценить чувствительность и специфичность стандартизированного протокола МРТ/МРА по сравнению с протоколом DSA для обнаружения окклюзии очага после радиохирургии церебральных АВМ с помощью гамма-ножа.

Гипотезы:

H0: существует значительная разница в чувствительности и специфичности между МРТ/МРА и ЦСА для выявления окклюзии очага после радиохирургии церебральных АВМ с помощью гамма-ножа.

H1: Нет существенной разницы в чувствительности и специфичности между МРТ/МРА и ЦСА для выявления окклюзии очага после радиохирургии церебральных АВМ с помощью гамма-ножа.

Методы

В это предварительное исследование исследователи планируют включить около 50 пациентов с церебральными АВМ, прошедших радиохирургическое лечение. Пациенты, участвующие в исследовании, не будут подвергаться какому-либо дополнительному риску по сравнению с пациентами, не участвующими в исследовании. Участники пройдут стандартизированный протокол МРТ в отделении радиологии MUV через два года после лечения гамма-ножом. Стандартизированный протокол МРТ заменяет контрольную МРТ через два года после лечения, которая обычно проводится в частной практике и часто не включает все необходимые последовательности. Стандартизированный протокол МРТ включает определенные последовательности, позволяющие анализировать сосудистые патологии. Это трехмерная МРА с контрастным усилением (T1 GE 3D +/- KM), времяпролетная магнитно-резонансная ангиография (TOF-MRA), мечение артериальных спинов (ASL) и МРА с временным разрешением с чередующимися стохастическими траекториями (TWIST). -МРА). Трехмерная МРА и TOF-MRA дают обычные изображения сосудистых структур. ASL позволяет получить более подробную визуализацию мозгового кровотока. TWIST-MRA позволяет получать изображения с временным разрешением. Следовательно, основное преимущество DSA должно быть воспроизведено с помощью этого метода.

Для оценки паренхимы, прилегающей к АВМ, последовательности DWI и SWI позволят обнаружить области ишемии и кровоизлияния. Также будут созданы стандартные последовательности (сагиттальные Т2, аксиальные и коронарные). Участники этого исследования будут зачислены в поликлинику «Гамма-нож» отделения нейрохирургии МУВ. Окклюзия очага будет оцениваться нейрорадиологом и сравниваться с золотым стандартом DSA, проводимым в отделении нейрохирургии MUV. Поскольку ангиография (DSA) в настоящее время является золотым стандартом в оценке АВМ, она будет выполняться в любом случае и, таким образом, оценивается как не входящая в данный протокол исследования. Таким образом, чувствительность и специфичность МРТ/МРА для выявления окклюзии очага АВМ будут оцениваться по сравнению с золотым стандартом. В связи с тем, что каждый случай церебральной АВМ, пролеченный с помощью стереотаксической радиохирургии в отделении нейрохирургии Венского медицинского университета, после лечения оценивается с помощью МРТ и DSA, пост-радиохирургические процедуры диагностики не представляют дополнительных усилий или риска для пациентов, участвующих в исследовании. На самом деле, участие может принести пользу пациентам, поскольку им не нужно заботиться о планировании своего МРТ-обследования в частной практике.

статистический анализ

Из-за неравномерного распределения данных статистический анализ будет проводиться с использованием непараметрических критериев. Описательный анализ характеристик пациентов и АВМ, а также параметров Гамма-ножа включает медианное значение и диапазон, а также частоты, числа и проценты. Статистические расчеты для сравнения между возможными группами лечения включают критерий Крускала-Уоллиса, Манна-Уитни-U и критерий хи-квадрат для независимых выборок. Для подтверждения гипотезы результат МРТ-исследования в подавляющем большинстве случаев должен совпадать с результатом исследования ЦСА. Исследователи установили 95-процентный порог чувствительности МРТ-исследований, достаточный для подтверждения гипотезы в этих предварительных условиях. Соответствующие результаты должны быть подтверждены в более крупном (многоцентровом) проспективном исследовании.

Размер образца

Приблизительный размер выборки в 50 пациентов обусловлен планируемой продолжительностью исследования 3 года. Исследование служит предварительным исследованием, и результаты могут быть подтверждены более крупным (многоцентровым) исследованием.

Набор пациентов

Набор пациентов будет осуществляться в поликлинике «Гамма-нож» отделения нейрохирургии МУВ. Пациенты должны пройти или прошли радиохирургию Гамма-нож из-за церебральной АВМ. Для включения пациенты должны пройти двухгодичное последующее МРТ-обследование в течение всего периода обучения. Все пациенты должны подписать форму для участия в исследовании после того, как им были объяснены цель и ход исследования. Исследователи планируют включить в исследование около 50 пациентов.

Качество и защита данных

Ввод и обработка данных пациента должны выполняться только обученным медицинским персоналом, участвующим в планировании и проведении исследования. Данные пациента будут вводиться анонимно в файл SPSS с использованием IBM SPSS Statistics для Windows (версия 25.0, Армонк, Нью-Йорк: IBM Corp.).

Переменные, используемые в реестре

Пол пациента: мужской/женский Источник: система EDP

Возраст пациента: лет Источник: система EDP

Диаметр АВМ: см Источник: предрадиохирургическая МРТ

Локализация АВМ: лобная, теменная, затылочная, височная, островковая, лимбическая, мозжечковая, стволовая, базальные ганглии, таламус, внутрижелудочковая, мозолистое тело Источник: предрадиохирургическая МРТ

Количество фидеров АВМ: Количество Источник: предрадиохирургический DSA

АВМ-кровоизлияние: Да/Нет Источник: Анамнез в системе ЭДП

RBAS (оценка АВМ на основе модифицированной радиохирургии): 2 Источник: предрадиохирургическая МРТ

VRAS (шкала радиохирургии Вирджинии для АВМ): от 0 до 4 баллов

Лечение: только радиохирургия, радиохирургия + эндоваскулярная эмболизация, другие комбинации, включая радиохирургию Источник: система EDP

Дата обработки: Дата Источник: система EDP

Параметры гамма-ножа: Изодоза (%), Предельная доза (Гр), Максимальная доза (Гр), Объем излучения (см3) Источник: система EDP

Вещество для эмболизации при дополнительном эндоваскулярном лечении к радиохирургии: Гистоакрил, Оникс, этанол, спирали, цианоакрилат, Глубран