英文名称 ：cerebral arteriovenous malformation

中文别名 ：脑血管瘤;血管错构瘤

脑动静脉畸形（arteriovenous malformation，AVM）通常认为是一种胚胎第4~8周局部脑内血管异常分化所致的先天性脑血管性疾病。在病变部位，脑动脉和静脉之间缺乏毛细血管，致使动脉与静脉直接相通，形成动静脉之间的短路（瘘），从而导致一系列脑血流动力学改变并产生一系列临床症状。

大宗尸检报道AVM的发生率为1.4%~4.3%，但发病率可能不到其中1/10。男性略多于女性，青壮年发病居多，常见于20~40岁。90%以上位于幕上，多数位于顶叶、额叶、颞叶、枕叶，少数位于内囊丘脑区、胼胝体、侧脑室旁等深部区域。10%以下位于幕下，分布在小脑半球、小脑蚓部、小脑脑桥角和脑干等部位。

脑血管起源于中胚层，当胚胎刚开始形成神经沟时，胚胎中胚层则分化出排列成条索状的神经母细胞，并逐渐出现中央管道，形成原始的血管，进而形成原始血管网。随着胎儿的发育，血管网又逐渐发育出动脉、毛细血管和静脉。在脑的发育过程中，有些血管扩大成为脑的主要动脉，而有些逐渐退化闭塞。同时，按血管所在部位的深浅不同又分出颅外血管、脑膜血管及脑内血管等层次。一般认为脑血管的发育经历了5个阶段：①原始血管胚芽期：是脑血管形成的初始阶段，产生血管母细胞，如果在此期出现异常，可出现血管母细胞瘤。②原始血管网期：此期分化出原始血管网，并逐步分发出动脉、毛细血管和静脉，脑动静脉畸形则是在这一时期出现的脑血管发育异常。③血管分层期：出现颅外血管、脑膜血管、软脑膜和脑内血管，在此期出现畸形，则可确定脑血管畸形的部位。④脑血管成形期：组成脑血管的定型通道，如颈内动脉，大脑前、中、后动脉，前后、交通动脉及脑底动脉环等，在这一时期出现的畸形一般为脑血管排列上的异常。⑤血管壁成熟期：是血管壁在组织学上的逐步完善，无论动脉和静脉都具有较完整的内膜、中层和外膜，这一时期出现的畸形为血管壁上的缺陷，成为动脉瘤形成的重要因素之一。 

由于脑AVM的诊断与治疗受很多因素的影响，目前脑AVM的发生率尚未有确切的数字资料，一般报告AVM占颅内肿瘤的1.5%～14%。Michelsen（1979）根据颅内肿瘤的发生率约占人口总数的0.5%～1.0%推算，估计脑AVM的发生率在0.14%左右。这些数字均具有较大的主观因素。由于各医院所开展的脑AVM的治疗工作情况不同，其报道的数字也就悬殊。我们综合510例脑血管畸形，其中脑AVM287例，占56.3%。而上海华山医院报道的110例脑血管畸形，脑AVM占78.2%。陈公白（1989）则报道占脑血管畸形的80%。 

由于AVM的动静脉相通，动脉血直接经过瘘道直入静脉，导致局部动脉压降低，静脉压增高，而造成血流动力学的紊乱，以及血管壁结构的损伤，进而产生一系列病理生理过程和临床表现。

1.颅内出血

AVM出血率为每年2%~4%。最近一项关于未破裂出血的AVM多中心随机对照研究（ARUBA）提示AVM的出血率为每年2.2%（Lancet，2014）。出血患者的死亡率为10%~30%。出血原因如下。

（1）伴发的动脉瘤破裂出血：2.7%~22.7%的AVM同时伴有颅内动脉瘤，多数是与AVM有关的血流动力相关性动脉瘤。在出血的AVM，常可发现瘤样扩张的畸形血管（史氏Ⅲ型）。上述是AVM主要的出血因素。

（2）结构异常的动脉或静脉管壁在长期大流量的血液冲击下进一步损伤，一旦不能承受血流压力时局部破裂出血。单一的引流静脉（超负荷）更易引起破裂出血，引流静脉的狭窄或扭曲也增加了出血的风险。

（3）AVM周围区域长期处于缺血状态，使周围小动脉处于扩张状态，管壁结构随之发生改变，当脑灌注压骤然升高时，扩张血管破裂出血。

研究表明（如Spetzler，1992），小型AVM的供血动脉压力比大型的压力更高，据此认为，小型AVM的出血率反而比大型更高。深部病灶的出血倾向更大。

2.脑盗血

大量动脉血液通过瘘道快速流入静脉，局部脑动脉压降低，致使病灶周围的脑组织得不到应有的血液灌注，即“脑盗血”现象。其盗血的范围比畸形血管团大，由此产生较广泛的症状和体征，如癫痫、TIA或进行性神经功能缺失等。

盗血的程度与AVM大小有关：血管团越大，盗血量越多，脑缺血越重，症状亦越明显。小型AVM盗血量小，脑缺血较轻，甚至不引起缺血症状。

3.脑过度灌注

通常在中大型，尤其是巨大型AVM（直径>6cm）切除术中或术后，表现为急速发生脑肿胀、脑水肿和手术创面弥漫性小血管破裂出血。Spetzler（1978）将此现象称为“正常灌注压突破现象（NPPB）”。文献报道：中大型AVM的NPPB发生率为1%~3%，巨大型的NPPB发生率12%~21%，其致残率和死亡率高达54%；NPPB在介入治疗中亦可发生。

发病机制：大量的脑盗血使邻近的血管扩张，以获取较多的血流供应，动脉壁长期扩张而变薄，血管自动调节功能下降，阈值上限降低，甚至处于瘫痪状态。一旦脑灌注压升高，超过脑血管自动调节功能阈值的上限时，动脉不仅不收缩反而急性扩张，脑血流量随灌注压呈线性递增，即产生NPPB。

4.颅内压增高

多数AVM本身没有占位效应，但如果伴有高流量的动静脉瘘（AVF）或引流静脉呈瘤状扩张以及出血等，均可造成占位效应。此外，以下因素可引起颅内压增高：局部静脉压增高造成静脉回流障碍，造成脑水肿；静脉高压又可影响脑脊液的分泌和吸收，深部引流静脉的球状扩大引起阻塞性脑积水；血肿和其周围脑水肿，及出血导致蛛网膜下腔闭塞和蛛网膜颗粒堵塞，堵塞脑脊液循环通路引起脑积水。

目前没有统一的分类标准，有根据大小（Drake，1979）和DSA形态（Parkinson，1980）分类的，1982年华山医院的史玉泉教授根据AVM的立体形态将其分为四型。

1.曲张型

增粗和扩张的动脉和静脉绕成一团，如一团杂乱的绒线球，占65%。

2.帚型

动脉如树枝状，其分支直接与静脉吻合，呈松散结合，10%左右。

3.动静脉瘤型

动静脉扩张呈球囊状，整团畸形如生姜块茎，10%左右。

4.混合型

上述三种类型的混合者，10%左右。

临床分级对于制定治疗对象、方法的选择以及疗效和风险的评估具有重要的意义。目前常用史玉泉（1984）的4级分级法（简称史氏分级法）和Spetzler和Martin（1984）的5级分级法。史氏分级法是根据脑血管造影所示，将AVM的大小、部位、供血动脉和引流静脉4项要素各分为4个等级，给予评分（表1）。

表1 史玉泉AVM临床分级（1984）

经过华山医院神经外科多年的实践证明，史氏分级法简便、实用，对治疗有指导意义。Ⅰ、Ⅱ级患者术后无死亡率，较少有轻残；Ⅱ级半以上，手术切除难度增加，有病残率；Ⅲ、Ⅳ级出现死亡率。Ⅳ级者全切除可能性很小，风险极大。

Spetzler-Martin分级法（简称S-M分级，表2）将AVM的最大径、部位和引流静脉等作为主要因素，分别评为0~3分，再综合分为5个等级。其中，功能区是指感觉或运动皮质、语言中枢、视觉中枢、丘脑、内囊、小脑脚、小脑深部等及上述部位邻近区域；如涉及脑干和下丘脑者归入第Ⅵ级。

表2 Spetzler-Martin临床分级（1984）

Ⅰ、Ⅱ级的切除难度较小，致残率和死亡率较低。随着级别越高，致残率和死亡率也越高。

Spetzler-Martin分级与史氏分级法异曲同工，可相互对应：Spetzler-Martin分级Ⅰ级和史氏分级的Ⅰ级半相当，Ⅱ级与后者的Ⅱ级，Ⅲ级与后者的Ⅱ级半，Ⅳ、Ⅴ级与后者的Ⅲ级、Ⅲ级半、Ⅳ级相当。

1991年Pertiliset等提出：除了要评估AVM的位置、供血动脉的直径外，还应评估AVM的血流动力学因素，包括畸形血管巢的流量和循环速度，是否有盗血等。

2012年美国一项研究建议在Spetzler-Martin分级的基础上，把患者年龄、是否有过出血、畸形血管团的边界是否弥散这三项指标加入到分级当中，提出了Lawton-Young分级，作为Spetzler-Martin分级的补充，进行联合应用（表3）。之后研究也表明这样的分级更全面，特别是在评估治疗风险方面，并建议推广使用。

表3 Spetzler-Martin分级（左）和补充分级（Lawton-Young分级，右）（2012）

AVM由供血动脉、畸形血管团（nidus）和引流静脉三部分组成。血管团的大小不等。体积微小者的在DSA中不一定显影，但病理学上如同典型的AVM；而体积巨大者可涉及整个大脑半球。血管团常呈锥体形，基底部位于皮质，尖端深入白质（常达脑室壁）。

供血动脉数目不一，管径明显粗于该区域的正常动脉。畸形团内的血管壁厚薄不匀，弹力纤维、平滑肌均较正常血管减少或缺损，管壁可呈玻璃样变、粥样硬化或钙化，局部管腔内还可有血栓形成。引流静脉亦数目不一，呈扩张、扭曲走行，常在汇入静脉窦前呈瘤状膨大，静脉内流动的是鲜红的动脉血，可有涡流。畸形团内及其周缘常有变性的神经组织。

随着患者年龄增长，AVM有增生扩大的趋势，常见原因有：不正常的畸形血管，长期在高流量的血液冲击下，管壁损伤、管腔扩大，AVM体积随之增大；局部血栓形成，导致周围血管的血管腔扩大以承受高速度的血流；盗血致使周围脑血管长期扩张；畸形团附近脑组织释放血管内皮生长因子等。上述因素均可促成血管增生而加入畸形血管团。

由于动静脉畸形的动静脉之间没有毛细血管，血液经动脉直接流入静脉，缺乏血管阻力，局部血流量增加，血循环速度加快。这种血流改变，引起大量“脑盗血”现象。由于动脉血直接流入静脉内，使动脉内压大幅度下降，供血动脉内压由正常体循环平均动脉压的90%，降至45.1%～61.8%，而静脉内压上升，引起病变范围内静脉回流受阻而致静脉怒张、扭曲。动脉压的下降以及“脑缺血”现象，使动脉的自动调节功能丧失，致使动脉扩张，以弥补远端脑供血不足。动脉内血流的冲击致使动脉瘤形成，以及静脉长期怒张、扭曲，形成巨大静脉瘤。这都是动静脉畸形破裂出血的因素。静脉内血流加快，血管壁增厚，静脉内含有动脉血，手术时可见静脉呈鲜红色，与动脉难以区别，这称之为静脉的动脉化。随着动静脉的扩张，盗血量日益增加使病变范围逐渐扩大。 

1.CT

平扫时表现为边界不规则的低、等或高密度混杂团块状病灶，一般无明显周围脑水肿。增强可见不均匀强化。

2.MRI

由“流空”血管团组成的病灶是其特征性表现。T1和T2加权像上均呈低信号或无信号的圆点和条管状血管组成的团块形病灶，其边界不规则；增强后可见强化的血管影。MRI可显示AVM与周围脑重要结构的毗邻关系，以弥补脑血管造影的不足，为设计手术入路和评估预后提供依据，因此，MRI是AVM诊治过程中非常重要的检查手段。

3.三维CT扫描血管造影（3D-CTA）和磁共振血管成像技术（MRA）

均为无创伤性简便检查，可用于AVM筛查，特别适用于出血急性期不能耐受或来不及行DSA检查的患者。

4.全脑DSA

是诊断的最可靠、最重要的手段。可见异常增粗的供血动脉、畸形血管团和早显的引流静脉。DSA可反映畸形血管团的部位、大小、供血动脉的来源、走向和数目，引流静脉的数目、分布、扩张程度及汇入方向，以及血流动力学的状况。幕上、幕下的病灶都可接受颅内、外动脉系统的分支供血，因此，需要做全脑“六血管”造影（双侧颈内动脉、颈外动脉和椎动脉）。在出血急性期，受脑内血肿和水肿影响，较小的AVM在DSA上可以不显影，因此需待血肿清除或吸收后再做DSA予以明确。

破裂出血的脑AVM需要积极治疗防止再次出血。但由于脑AVM的自然史仍不清楚，因此是否应对未破裂AVM进行积极干预治疗的证据并不充分。最近的ARUBA研究（2014）显示：对于未破裂的AVM，在防止发生脑卒中或死亡方面，单纯的保守观察或仅药物对症治疗，可能要优于外科侵入性治疗（包括手术切除、介入栓塞、放疗或联合治疗）。但由于该研究样本选择性的问题，结论仍存在不小的争议。

治疗除了考虑AVM本身因素外，还应充分考虑患者的因素，如年龄、健康状况、职业、生活方式和临床症状等。对于未出血的AVM，需要权衡患者的平均寿命与剩余生存时间内可能破裂出血的累积风险。如：未成年、年轻患者预期生存时间长，累积出血的风险高，对治疗造成的神经功能缺损耐受性更强，所以干预治疗可能更加有益。

对于AVM治疗方法的选择，目前没有统一的指南和临床路径。为此，Spetzler和Ponce L（2011）在SM分级基础上提出了新的分类（表4）：把Ⅰ、Ⅱ级的AVM归为A类，Ⅳ、Ⅴ级归为C类，而Ⅲ级的AVM定为B类。此分类的好处就是简化了原有的分级，但对各级的AVM治疗模式没有影响。提出：A类应积极行外科手术，B类应该采取个体化治疗，而C类采取保守观察为主。

表4 Spetzler新分类（2011）

治疗以杜绝病灶出血，减少癫痫发作，纠正盗血，缓解神经功能障碍，提高生活质量等为目的。

目前治疗AVM的主要方法有：病灶切除术、血管内介入栓塞、立体定向放射外科治疗。后两种方法在近20年中迅速发展，由于创伤小和相对安全，常为患者所选，但远期效果仍需进一步随访验证。华山医院神经外科在此方面有大量的积累和总结，也取得了良好的临床结果。

1.手术切除术

可获满意的疗效。但是选择其适应证甚为重要：①有出血史，史氏分级Ⅰ~Ⅲ级半的AVM，除涉及下丘脑及其附近、小脑脚、脑干和小脑脑桥角等区域的病灶以外，均可考虑手术切除；②无出血史，病灶位于表浅的非功能区，直径在5cm以下的AVM；③无出血史，但有药物无法控制的顽固性癫痫、或严重的进行性神经功能缺损等，切除病灶可能有助于症状改善者；④巨大型、高流量的AVM，经过介入栓塞了大部分病灶后，1~2周可行手术切除。

手术要点：术前需有完整影像资料（必须有DSA和MRI），术者对病灶应有立体的图像感。切除的步骤：首先要识别和寻找主要供血动脉，在其进入畸形血管团附近阻断或切断；然后靠血管团边缘分离畸形血管团，但又要避免进入血管团而出血不止；最后结扎和切断主要引流静脉，将AVM完整切除。如过早地堵截血液回路，会导致AVM急性充血膨胀和多处破裂出血，造成难以收拾的局面。

NPPB现象可发生在大或巨大型、高流量AVM切除术的最后阶段或术后1~2天，表现为手术残腔壁渗血或出血，脑组织逐渐膨出，脑创面广泛、多发出血或渗血。为防止此现象发生，术中应采用降压措施，将平均动脉压降到70~80mmHg（9.3~10.7kPa），并进行间歇性过度换气；采用双极电凝烧灼止血为主，结合吸收性明胶海绵等材料直至彻底止血。术后麻醉应平稳过渡到清醒，同时控制收缩压不超过90mmHg（12.1kPa），维持48小时。如术后出现意识状况恶化或神经功能损伤加重，应即行CT检查，如发现手术残腔内渗血伴严重脑水肿，或仅有严重脑水肿，但占位效应明显，应取弃骨瓣减压术及加强脱水；渗血量较大时要清除血肿。脱水剂应用2周后再逐渐减量到停用。经过上述处理，多数可度过危险期。

良好的麻醉配合，术中影像技术（功能MRI、B超）和监护，熟练的显微神经外科操作技巧，良好的实时应变能力，以及围术期的管理等，是手术成功的基础。

在AVM出血急性期，术前不应强求做DSA检查，可行CTA或MRA快速检查。幕上出血量大于30ml、幕下大于15ml，脑室、脑池明显受压，意识障碍进行性加深者应急诊手术。以清除血肿、减低颅内压和挽救生命为主要目的，畸形血管团做二期处理为妥。在已有DSA等影像学资料的前提下，可酌情处理畸形血管团。

大多数出血的AVM，其出血量不大，经过正确的保守治疗多数可以度过急性期（近期再出血的发生率较低）。待出血后2~3个月，神经功能稳定，血肿以及周围脑水肿消退后，再行DSA检查和处理。

脑室积血者多为脑室旁AVM破裂出血所致，脑室外引流对于此类患者仍然是减低颅内压的急救措施。必须提醒的是：不宜向脑室内注入纤溶药物及相关药物，待病情平稳后尽早行DSA检查和处理AVM。

2.血管内介入栓塞术

1960年首次报道了用硅胶栓塞AVM，至80年代，使用的栓塞剂均是固体材料，疗效不佳。至90年代，液体胶（α-氰基丙烯酸正丁酯，NBCA）的使用提高了其疗效，2000年，一种新型非黏附性液体栓塞剂Onyx的使用（2004年进入中国使用）极大提高了安全性和栓塞率，使介入栓塞逐渐转变为AVM治疗的主要方式。

一般来讲，有合适栓塞的血管构筑的AVM均是栓塞治疗的适应证，尤其是对于脑深部、重要功能区、高血流量或大型AVM，栓塞术是首先考虑的治疗方法。其优点：①部分AVM能通过栓塞而达到治愈，避免了手术风险；②即使不能完全栓塞，由于闭塞了畸形血管团和主要供血动脉，使AVM范围缩小、血流减少、缓慢、盗血现象减轻，有利于手术切除或放射治疗，使一部分传统认为不能治疗的病例变为能够治疗；③不受部位限制，可同时栓塞不同区域的AVM；④并发症和危险性较手术小。

10%~15%AVM能栓塞治愈：主要是有1~2支供血动脉的小、中型AVM。一般认为畸形团完全消失或缩小95%以上，就可能治愈；栓塞范围在50%~70%可防止出血；栓塞范围大于70%的AVM有逐渐闭合的趋势；小于70%者，残存的畸形血管团随时间延长几无继续缩小的趋势，甚至扩大。扩大的原因包括大的供血动脉栓塞后，小的、潜在的血管扩张形成新的供血动脉和畸形血管团，故应在病灶缩小，血流减少后及时行手术或放射治疗。

近年，随着栓塞技术（压力锅PCT技术、双导管、动静脉联合入路、分次栓塞等）和材料（漂浮微导管和导丝、球囊导管等）的进步和发展，其安全性和治愈率已均明显提高。

目前常用的栓塞材料有Onyx和NBCA液体胶、弹簧圈、球囊等。

3.立体定向放射外科（SRS）治疗

20世纪70年代初已开始应用于AVM的治疗。近十年，随着设备和放射技术的发展，其安全性和治愈率均逐步提高，已是AVM治疗的重要组成部分。目前常用的SRS方法有γ刀和射波刀（Cyberknife）。有无创伤、相对安全、住院时间短等优点，特别适用于低流量、直径小于3cm、位于重要功能区或脑深部的病灶，全身状况不能耐受开颅手术者、手术切除或血管内介入栓塞后的残留病灶也是此治疗的适应证。上述适应证患者，SRS治疗后的闭塞率6个月为30%，1年为60%，第2年可达70%~90%。一般情况下，SRS治疗后畸形血管团闭塞的整个过程需6个月~3年，平均2年。而对于大型AVM（S-MⅣ级或Ⅴ级），多采用分阶段SRS，治疗后3、4、5和10年的闭塞率分别为7%、20%、28%和36%。需要注意的是，未完全闭塞的AVM仍有出血的可能，出血率每年在4%左右，故需要定期复查。

SRS并发症主要是放射性脑损伤。早期反应有恶心呕吐、癫痫发作等，对症治疗可以控制。晚期有脑白质的放射性水肿、放射性坏死及正常脑血管闭塞。

4.综合治疗

手术切除、介入栓塞、SRS治疗均有各自的适应证和优缺点，相互之间难以取代。二者或三者的联合使用，可以扬长避短，对复杂AVM的处理更应如此。近年来，杂交手术（hybrid Operation，又称“复合手术”）就是其中的代表，它是将DSA系统直接安装在手术室中，除可常规手术，还能够直接进行血管造影和介入治疗，极大地提高了治疗的安全性和治愈率，目前已应用于脑脊髓血管疾病的外科治疗。所以，综合或联合治疗已是AVM治疗的趋势，从而不断提高脑AVM的疗效，减少并发症。

脑AVM的治疗仍然存在许多挑战，例如其自然史不明确、如何正确、规范化的选择治疗方案等。但随着影像技术（导航、fMRI、影像融合技术、术中超声和荧光素血管造影术）、术中电生理监测和上述三种治疗技术的发展，以及对自然史、循证医学、多中心、多学科的深入研究，相信一定可以实现对脑AVM的精准治疗。