脳動静脈奇形の検査・評価まとめ

動静脈奇形検査

 脳動静脈奇形(AVM)はMRIでの複数のflow voidや血管造影検査でのnidusの存在が特徴的です。評価はSpetzler-Martin grading scaleでgrade1-2が外科的治療の適応になります。未破裂動静脈奇形は保存的治療が優先されることが多いです。今回、AVMの検査・評価をまとめました。

神経画像検査

CT

 急性出血がない場合、単純CTはMRIに比べて脳AVMおよび血管異常を検出する感度が低い。

 出血を呈した患者では、CTでは有意な浮腫を伴わない脳実質内出血が特徴的である。しかし、急性脳内出血の場合には、血腫による脳実質の圧迫により脳AVMのCT診断ができないことが多い。このような場合にはMRIや血管造影などのより感度の高い検査が必要である。急性期におけるAVMをCTで同定する能力は、頭蓋内血管奇形の診断に対して高い感度と特異度(95%、99%)を有するCTAによって改善される可能性がある。

MRI

 MRIは、脳AVM nidusの位置や流出静脈の位置を明確にするために感度が高い。また、これらの病変に関連した遠隔出血を示す上で高い感度を持っている。低信号のflow voidは、MRI T1およびT2強調画像で評価される。CTAと同様に、MRAは、頭蓋内血管奇形の診断に高い感度と特異度(98%と99%)を示す。

動静脈奇形MRI
  • 脳MRI T2強調画像では右半球に複数のflow voidが認められ、広範囲の動静脈奇形を認める。

血管造影

 カテーテル血管造影検査(DSA)は、脳血管奇形の治療計画および治療後のフォローアップに不可欠である。脳AVMの評価と診断に使用される神経画像検査の中で、最も高い空間的・時間的分解能を有する。この手法では、nidusの形状、周囲の血管との関係、脳AVMの流出部の局在などの解剖学的・生理学的情報が容易に得られる。DSAは、CTAやMRAでは検出できないnidusの目に見えない初期の流出静脈の存在を評価するために必要である。造影剤の通過時間は病変部のflowの状態に関する追加の有用な情報を提供する。これは流出静脈閉塞を特定するのに役立ち、血管内治療計画に影響を及ぼす可能性がある。関連する動脈瘤の存在は、その後の出血リスクが高いことを示唆している。

動静脈奇形の脳血管撮影
  • 治療前の脳動静脈奇形(AVM)の特徴的な血管造影所見
動静脈奇形治療後
  • 脳動静脈奇形(AVM)を治療した後に得られた血管造影所見

 血管造影検査は、主に虚血性脳卒中をはじめとする神経学的合併症のリスクが低いことと関連している。さらに、いくつかの診断および治療処置に必要な高フレームレート、拡大画像、複数回の造影剤注入は、長期的な副作用の可能性がある高線量の放射線被曝につながる可能性がある。

急性期治療

急性頭蓋内出血

 脳AVM破裂は通常、脳内出血(ICH)を引き起こすが、AVMの位置によっては、孤発性または同時多発性の脳室内出血やくも膜下出血が起こることもある。ICHが大きく、重度の脳障害を引き起こしている場合には、AVM治療の有無にかかわらず緊急に血栓を外科的に除去することが適切である。

 ICHが小さく神経症状が軽度の場合や、AVMが神経症状を悪化させるリスクが高い部位にある場合は、病変や患者固有の要因に応じて、AVMの今後の治療を考慮しながら保存的観察を行うことができる。

急性痙攣発作

 AVMを有する患者は、痙攣発作を発症することがある。

 初発発作を防ぐための予防的抗てんかん薬治療は、一般的には推奨されない。発作が発症した場合は、再発作を予防するために適切な抗てんかん薬治療を行うべきである。初回の抗てんかん薬の選択は、個々の状況および禁忌に依存する。

 抗てんかん薬治療は再発作の予防に有用であるが、薬剤耐性てんかん(難治性てんかんまたは医学的難治性てんかんとしても知られている)は、脳AVMおよび発作を有する患者に低確率で発症し、ある研究では18%とされている。

AVMの治療

治療目標と選択肢

 治療の主な目標は、AVM関連出血、痙攣発作、その他の神経障害のリスクを軽減することである。しかし、予後を改善するための外科的治療の有効性は証明されておらず、質の高いエビデンスが不足している。

 脳AVM治療の主な選択肢は、保存的治療と顕微鏡下による切除術または定位放射線手術である。血管内塞栓術は通常、手術の補助的治療として使用され、定位放射線手術ではあまり使用されない。治療のために選択される手術は、患者および病変固有の多くの変数によって決まる。

 治療の決定は、経験豊富な臨床医からなる集学的チームが、個々の患者の価値観や嗜好に応じてAVMの特徴を考慮しながら行うのが最も適切である。

どのAVMを治療すべきか?

 任意の患者におけるAVMの治療は、AVMの解剖学的および血管の特徴と同様に、患者の年齢や医学的合併症などの因子に基づいて個別化される。多くの専門家は、破裂脳AVMのほとんどの患者および未破裂AVMの一部の患者に対しては、外科的治療が妥当であると考えている。しかし、すべての場合において、脳AVMの自然経過は、外科的治療のリスクと利点とを比較しなければならない。脳AVMに対する外科的治療は、約5~7.5%の永久的な神経学的合併症または死亡を含むリスクと関連している。

 患者が保存的治療または外科的治療を受けるべきかどうかを決定する際には、いくつかの因子が考慮される。過去の破裂歴に加えて、外科的治療に影響を及ぼす重要な因子には、患者の年齢・AVMの大きさ・AVMの位置・流出静脈パターン、関連動脈瘤が含まれる。

 これらの因子のいくつかは、手術リスクを推定するために使用できるSpetzler-Martinグレード尺度に組み込まれている。外科的合併症のリスクが高いと考えられるSpetzler-Martin grade 4または5の病変に対しては通常、保存的治療が望ましい。

Spetzler-Martin grading scale (AVM

 Score
サイズ
0 to 3 cm1
3.1 to 6.0 cm2
>6 cm3
位置
周囲脳の機能的重要性なし0
周囲脳の機能的重要性あり1
深部流出静脈
なし0
あり1
  • スコア=全カテゴリーの総和であり、病変は総和に基づいて1~5段階に等級付けされる(例:1点=grade1)。

破裂AVM

 破裂AVMのほとんどの患者には、外科的治療を勧める。AVM破裂の既往歴のある患者は、既往歴のない患者に比べて、その後の出血のリスクが高い。したがって、急性頭蓋内出血を呈している患者、または画像診断で遠隔頭蓋内出血が認められる患者のほとんどには、AVMの外科的治療が適応となるが、特に深部AVMの患者や深部流出静脈のみの患者など、リスク因子を有する患者に必要である。危険因子がない高齢患者や手術リスクが許容できない患者には、保存的治療が妥当である。しかし、技術的に可能な場合には、破裂AVMに対する外科治療を推奨する専門家もいる。

 関連動脈瘤のような再出血のリスクが高いAVMは急性期治療が望ましい。その他のAVMは一般的に出血後4~6週間で治療される。血腫の吸収および周囲の浮腫が解消されることでAVMへのアクセスが改善される。放射線手術を受けている患者では、血腫が消失することにより、放射線の標的の精度が向上することがある。

未破裂AVM

 破裂リスクが高くない未破裂AVM患者に対しては、保存的治療を推奨する。未破裂AVMに対する外科的治療は、治療に関連するリスクが自然経過の出血のリスクよりも低いと考えられる場合には実施してもよい。内科的治療に抵抗性の症状(例:発作)を有する患者、または破裂リスクが高いAVMの特徴を有する患者も治療の対象とすべきである。

 治療は、病変の自然経過に影響を及ぼす様々な因子を考慮し、治療に関連するリスクを推定しながら、患者ごとに検討しなければならない。典型的には、複数のモダリティのチーム評価が行われ、各治療モダリティ(外科的切除、放射線手術、塞栓術)のリスクとベネフィットが単独または組み合わせて検討される。各AVMの血管造影および解剖学的詳細は、治療後の合併症の可能性を推定するために慎重に評価される。治療に関連した有害な転帰のリスクが低い若年者には、しばしば外科的治療が推奨される。保存的治療は、深部AVMや深部流出静脈のみなどの出血危険因子がない未破裂脳AVM患者には妥当な選択肢であるが、再発出血の危険因子が追加され、Spetzler-Martinグレード1またはグレード2の病変を有する患者には、顕微鏡下外科的切除が妥当であり、リスクが低いことを示唆している。

 単一の無作為化比較試験(ARUBA試験)からのデータは、未破裂脳AVMに対する外科的治療は保存的治療と比較して有益ではなく、有害である可能性があるとしているが、その結果にはやや議論の余地がある。ARUBA試験では、未破裂AVMの患者が内科的治療と外科的治療(手術、放射線手術、および/または血管内治療)に割り付けられた。この試験は223人の患者のアウトカムデータを平均33ヵ月間追跡した後、早期に中止された。Intention-to-treat分析では、症候性脳卒中(虚血性および出血性)および死亡の複合率は、内科治療群の方が外科治療群に比べて低かった(10対31%;ハザード比0.27、95%CI 0.14-0.54)。神経障害の発生率も、内科治療群では15対46%と低かった(ハザード比0.27、95%CI 0.14-0.54)。追跡期間の延長(中央値50.4ヵ月)では、内科的治療の優越性は持続しているようであった。死亡または症候性脳卒中の発生率は、内科的治療に割り付けられた患者の方が外科的治療に割り付けられた患者よりも低かった(100人年当たり3.4対12.3;HR 0.31、95%CI 0.17-0.56)。2人の患者が内科治療群で死亡し、4人が外科的治療に割り振られた。

 ARUBA試験の批判には、患者数の少なさ、早期中止、外科的治療群で使用された標準化されていない可変的な治療アプローチなどがある。

治療に影響を及ぼす要因

 治療の決定を行う際には、患者の年齢・病状・AVMの解剖学的および血管的特徴、関連する発作の有無、Spetzler-Martin評定スケールスコアが考慮される。これらの要因のそれぞれが、外科的治療と保存的治療との間の選択に影響を及ぼす。

年齢

 患者の年齢は脳AVMの治療を決定する上で重要な因子である。平均寿命が長い人ほど生涯の出血リスクが高くなる。したがって、小児および若年成人には治療が推奨される可能性が高く、一方で平均寿命の短い高齢者はより保守的に治療される可能性がある。しかし、治療の指針となる長期的な転帰は不足している。

 累積的な出血リスクは、次の式で推定できる。

  • 生涯の出血リスク = 1 – (1 – P)N

 ここで、Pは年間の出血の確率であり、Nは予想残存寿命年数である。例として、新たに未破裂脳AVMと診断され、他の併存疾患がない60歳の女性は、約20年生きると予想される。脳AVM出血の年間リスクが3%であるとすると、この式は彼女の予想寿命における出血の累積リスクを46%とする。これは、治療による合併症率および死亡率の全体的なリスクが約5%であることと比較すると、治療リスクの大部分が周術期に関与していることになる。

AVMの特徴

AVMの位置

 大脳全体または脳幹領域(例:言語、運動、感覚、視覚機能を制御する領域)に位置するAVMは、リスク評価の課題となる。外科的合併症が発生した場合やAVMが破裂した場合には、重大な臨床症状が生じる可能性がある。このような患者は放射線手術を検討する可能性が高い。

深部流出静脈

 同様に、深部流出静脈は手術合併症とAVM破裂の両方のリスク因子である。

脳AVMの大きさ

 大きな脳AVMは小さなAVMに比べて明らかに出血のリスクが高いわけではないが、治療が難しく、大きければ大きいほど手術や放射線手術によるリスクが高くなる。より大きな病変を安全な放射線量で治療した場合、放射線手術により出血率は低下する。6cm以上の病変は保存的に治療される可能性が高い。大きな病変を有する患者の中には、血管解剖学的にこのアプローチが可能であると判断された場合には、動脈瘤のサイズを小さくするために血管内治療を用いる場合がある。

関連動脈瘤

 AVMに関連する動脈瘤の治療は、動脈瘤の位置および直径によって異なる。出血の原因と考えられる場合、動脈瘤の位置および大きさに応じて、利用可能な経験豊富な臨床医の専門知識に応じて、一般的に手術または血管内治療で治療される。未破裂AVMに関連する動脈瘤は、大きさ、解剖学的特徴に応じて、必ずしも治療を必要としない。

発作

 利用可能なデータは、大部分が観察的なものであり、脳AVMの外科的治療がその後の発作やてんかんのリスクを低下させないことを示唆しているが、決定的な結論を出すことはできない。2016年のシステマティックレビューおよびメタアナリシスでは、脳AVMおよびてんかん患者に対する外科的AVM治療と抗てんかん薬治療のみを比較した2件の対照観察研究のみが同定された。これら2件の研究から得られた蓄積データでは、未発作の割合は治療群間で類似していた(リスク比0.99、95%CI 0.69-1.43)。2件の研究で保存的治療により未発作を達成した患者の全体的な割合はそれぞれ57%および46%であった。

 ARUBA試験では、患者1人当たりの年間発作発生率は内科的治療と比較して外科的治療群で同程度であったが、この所見の信頼性は限定的である。他の問題として、発作がこの試験の焦点ではなかったこと、追跡調査が33ヵ月しかなかったことなどが挙げられる。

外科的治療のリスク

 脳AVMに対する外科的治療にはかなりのリスクが伴う。2011年のシステマティックレビューおよび観察研究のメタアナリシスでは、約5~7.5%で恒久的な神経学的合併症または死亡、13~96%でAVMの不完全な消失が認められている。顕微鏡下手術後の持続的な神経障害または死亡は患者の中央値7.4%、塞栓術後の中央値6.6%、定位放射線手術後の中央値5.1%で発生した。

 未破裂脳AVM患者223人が登録されたARUBA試験では、外科治療を受けた被験者は、内科的治療を受けた被験者と比較して、脳卒中の発生数(45人対12人)および脳卒中とは無関係の神経症状(14人対1人)が高かった。

Spetzler-Martinグレーディングスケール

 Spetzler Martinグレーディングスケールは、AVMの大きさ、解剖学的に重要または解剖学的に重要でない脳領域の位置、深部流出静脈の有無によって、外科的治療のリスクを分類する。AVMの大きさは、CT、MRI、DSAを用いた画像診断において、目測の最大寸法(センチ単位)によって決定される。大脳全体の領域には、感覚・運動・視覚・言語機能に関わる大脳皮質の領域、特定の深部構造(内包・大脳基底核・視床・視床下部・脳幹・小脳脚・小脳深部核)が含まれる。内頸静脈・脳底静脈・前中心小脳静脈などの深部静脈を介しての流出のいずれかまたはすべてが発生した場合、深部静脈流出が存在すると考えられる。

 より高いSpetzler-Martinグレーディングスケールのスコアは、外科的合併症と神経障害のリスクの増加と相関している。

 神経画像情報を臨床的特徴(年齢、性別、ベースラインの障害)で補足する修正Spetzler-Martinグレードスケールは、手術リスクの予測においてより優れたパフォーマンスを発揮する可能性があるが、独立した検証が必要である。この目的のために他の評価尺度も評価されている。

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