放射外科治疗脑动静脉畸形分级评分方法
立体定向放射外科(SRS)和血管内技术通常用于治疗脑动静脉畸形(bAVMs)。它们通常被用作显微外科的辅助治疗手段，但也可以作为单独的治疗方法供患者选择。仔细地选择合适治疗的病人就需要对每个患者治疗效果和并发症发生率进行明确地评估。因此，每一种治疗模式选择患者方式中分级方法是其重要组成部分。虽然Spetzler –Martin分级系统及其后续修改通常用于脑动静脉畸形的显微外科手术结果的预测，同样的分级系统可能不适用于SRS和血管内治疗。作者总结提出几种以放射外科和血管内治疗脑动静脉畸形为目的的分级标准。然而，目前缺乏对这些分级系统的全面审查包括针其相对优缺点的讨论。
《Neurosurgical Review》杂志2018年5月4日在线发表（DOI: 10.1007/s10143-018-0983-8. ） Ali Tayebi Meybodi和 Michael T. Lawton撰写的《当前已有的放射外科和血管内治疗脑动静脉畸形分级评分方法Modern radiosurgical and endovascularclassification schemes for brain arteriovenous malformations》。文章致力于总结已有的现代放射外科和血管内治疗脑动静脉畸形的分级评分方法。
（译者本文节译文章中有关放射外科治疗脑动静脉畸形的部分内容。）
立体定向放射外科治疗（SRS）
影响治疗效果的因素
立体定向放射外科治疗（SRS）是一种显微外科切除手术后有效的辅助治疗方法，尤指针对深部动静脉畸形（AVMs）的手术切除后，有报道闭塞率为50-90%。然而，并非所有的AVMs都会闭塞。此外，SRS与闭塞之间有等待疗效期。完全的AVM闭塞会带来AVM破裂的风险。
年龄增大、AVM体积增大、室管膜下或脑干的位置、较低的边缘照射剂量、邻近病灶的、血管巢内或血管巢周动脉瘤是等待疗效期中AVM破裂率较高的相关危险因素。
同时，放射外科可引起邻近病灶的脑组织损伤，导致暂时性和/或永久性症状的神经系统并发症，包括癫痫、头痛、神经系统局灶性缺血和脑放射损伤。
有较大畸形血管巢的AVMs，特定的动脉(豆纹动脉lenticulostriate或Heubner回返动脉 Heubner arteries)受累，供血动脉数目，以及治疗前有感觉缺失或者癫痫发作的病人，更容易发生与放射外科治疗相关的并发症发生。
AVM的体积，以及接收> 12 Gy照射的总受照体积，也与放射外科后出现永久性并发症的较高风险有关。
如何评价放射外科治疗脑动静脉畸形的治愈结果？治愈的标准被定义为：完全的脑动静脉畸形的闭塞，且治疗前的神经功能状态没有下降。达到治愈结果与一些因素有关：包括AVM体积较小，非重要功能区位置，引流静脉数量少，边缘剂量或者中心的辐射剂量较高，以及患者较为年轻。
手术分级量表在放射外科SRS中的应用
Spetzler-Martin分级系统已经被广泛使用，经验证可预测显微外科切除手术后的神经系统的预后结果。另一方面，很少有研究专门阐述Spetzler-Martin评分系统用于AVM放射外科治疗结果预测的准确性。另一方面，有一些研究显示该分级量表缺乏预测放射外科后的结果的理想的精确性。仔细审视Spetzler-Martin分级系统和随后提出的Spetzler-Ponce三级分级系统的主要标准，显示这类系统评价中并不包括与SRS治疗效果相关的主要因素。例如，Spetzler-Martin分级系统中包括病变大小，但缺乏良好的对适合SRS治疗的具体病灶体积的精确表述。任何AVM直径测量< 3厘米属于Spetzler-Martin分级系统中“小型“病灶的概念，而脑动静脉畸形,bAVM测量中，5毫米直径的病灶体积小于0.07 cm3，而脑动静脉畸形直径为2.5 cm时，病灶体积大于8 cm3 (体积增大>100倍)。因此，Spetzler-Martin评分系统含糊了具体治疗的总体积，而这对放射外科SRS剂量计划和关系总体治疗结果却十分重要。
另一方面，Spetzler-Martin评分系统考虑到位于重要功能区的AVM位置。然而,经验显示相比更深的部位，如丘脑和脑干，皮层重要功能区部位，不太容易出现与SRS副反应并发症。此外，治疗的本质、并发症和患者选择标准，显微外科手术与SRS是完全不同的。因此，Spetzler-Martin评分系统不能作为放射外科治疗后预后效果的可靠预测工具。
用于放射外科SRS治疗的分类方法
预测闭塞率的早期模型
I.K指数（K-index）(1997)
1997年，Karlsson等推出了第一个专门用于放射外科治疗预后结果测量的K-指数（K-index） 。所根据的是闭塞率与最小病灶受照剂量（边缘剂量）和病灶大小存在线性相关关系。
K指数计算公式如下:
K指数=最小受照剂量（Gy ）X AVM体积cm3
Karlsson等发现，闭塞率呈线性上升后，K指数达到27后，闭塞率达80%后，折入平台，不再上升。
II. 闭塞预测指数(Obliteration prediction index ，OPI) (1997)
来自加拿大和英国的两个不同的中心，在1997年，对436例患者进行分析后推出闭塞预测指数OPI。
OPI的计算公式如下:
OPI=边际剂量（Gy）/ AVM直径(cm)
采用最小平方法，作者给出计算病灶闭塞概率的公式:
P = 1−A x e−BxOPI
公式中的 P是病灶闭塞的概率，A值和B值分别为1.15+0.14和0.114+0.07。
在OPI和病灶闭塞概率之间存在指数曲线关系，当OPIs >20-25时，指数曲线进入平台。
K-index和OPI模型存在的核心问题是：
两者中均不包含与放射外科治疗AVM后病灶闭塞相关的AVM特点因素（AVMfeatures relevant to SRS-related obliteration）。
而且，这些模型量表都比较年代久远，是基于双平面的血管造影数据而不是最近的三维血管造影图像。
此外，两者中均还包括辐射受照的边缘剂量。
因此，两者均不是真正的只根据术前患者/病变特点而定的治疗前预测分类（preoperative scales basedexclusively on patient/lesion characteristics）。
最后，两个分级量表只能预测治疗成功的闭塞，但对并发症和永久性神经功能并发症的风险却保持沉默。
预测放射外科相关并发症的模型
I、放射外科治疗后出现症状性损伤的模型(Symptomaticpost-radiosurgery injury expression ，SPIE) (2000)
SPIE量表是由Flickinger等在2000年推出的。[15]。这个量表是用于预测永久性神经系统并发症。SPIE量表基于两个变量：(1)接受≥12 Gy照射的总的组织体积 (据发现可以预估放射辐照导致影像改变的风险)；(2) AVM位置(SPIEscore)， 根据每个具体位置的回归系数得分，归化到0-10分。额叶的得分最低(0分)，脑桥/中脑得分最高(10分)。在放射外科治疗具体执行之前，可以通过测算12- Gy的照射体积，以便预测并发症风险。
作者建议如下估计放射性脑坏死概率的公式:
P （坏死necrosis）=eB /（1+eB）
公式中B=常数(-7.8713)+ 0.7506 x (SPIE分值)+0.0734 x V12(V12 =受造≥12-Gy的体积)。
这个分级的主要缺点是：
(1)来自较低的病例数(n = 85)；
(2)多个部位分类 (n = 11)；
(3) 对SRS治疗非常小的病灶的并发症的预测不准确；对于非常小(< 1 cm3)脑干病灶， 有40%的机会出有现症状的放射性坏死，是一个不现实的数字。
此外，没有提供预测的闭塞率。
II. 匹兹堡放射外科应用的AVM评分(Pittsburgh radiosurgery-basedAVMscale，RBAS)及其修改(2002 - 2008)
在2002年，Pollock和Flickinger克服SPIE的缺点，提出这个适合放射外科治疗应用的评分方法。
。这个评分量表最初是在1997年提出的匹兹堡AVM放射外科(PAR)分级模型，作者在2002年对其进行了改进。原来的模行考虑了所有已证实的AVMs接受SRS的总体结果的影响因素：(1)病灶体积；(2)病灶部位；(3)引流静脉数目；(4)患者年龄；（5）术前栓塞。
AVM的分数是使用以下公式计算得到的:
PAR AVM得分=0:13+AVM体积（cm3）+0.03 x年龄(岁)+（0.64）x 位置+
（0.35）x引流静脉数目+(0.67)x既往栓塞（0=无，1=有）。
病灶位置评分如下: 0为AVM病灶位于额叶或颞叶；1为AVM病灶位于顶叶、枕叶、脑室内、胼胝体或小脑；2为AVM病灶位于基底节、丘脑或脑干。AVM的分数与患者预后显著相关(R2 = 0.92)，
然而，由于其过于复杂，作者提出了一种简化方法的版本。简化版有类似的三层位置评分系统，但只包括年龄、病灶体积、病灶部位，作为变量计算评分:
匹兹堡放射外科应用AVM评分(RBAS )分值=（0.1）xAVM体积+（0.02）x
年龄+0.3x位置。
匹兹堡放射外科应用AVM评分(RBAS )系统是经过伽玛刀和Linac技术、深部 AVMs 、 和儿童AVMs等多项研究验证的。2008年，Pollock等通过从5个到3个减少变量数，对AVM评分系统进行了修改，然后从AVM位置的三层量表分为两层:：
修改后的RBAS AVM得分=0.1xAVM体积+(0.02)x年龄+(0.5)x位置；
病灶位于基底节、丘脑和脑干的位置分值为1，其余的为0。按以下AVN得分分数段（Cutoffs）用于预测病人接受SRS后疗效下降的结果：≤1,1.01-1.50,1.51-2.00,和> 2, 得分≤1预测没有神经功能障碍加重的病灶闭塞的可能性为90%。这个修改后的评分系统在预测治愈的准确性上与原来的评分系统没有区别，且比原来的简单(包括没有y截距值)。
另一个优点，修改后的系统通过双平面的血管造影和立体定向MRI进行了验证。有趣的是, RBAS评分与治疗剂量无关。事实上,增加照射剂量不会改变治愈结果的比率，因为，虽然增高剂量与较高的闭塞率有关，但也会导致术后并发症的增加。因此，没有改变不出现神经功能症状加重的治愈结果。修改后的RBAS评分量表，Wegner等也从外部对量表进行验证。
III.海德堡评分系统 Heidelber score（2012）
海德堡医疗集团提出根据两个重要的预测预后结果的变量：年龄和AVM直径（表1）。海德堡评分是一个基于积分的系统，每个病灶可以得1分、2分或3分。作者证明：随着分数增加，闭塞率会相应降低0.447因素值。作者审查了293例患者相应的打分，与分成两段的RBAS得分(≤1.5 和> 1.5)相比，作者报告有很高的准确性。然而,他们的拟议评分量表没有外部的验证，也没有与两段式分类RBAS评分法相对比。
表1 海德堡评分系统
1级 年龄≦50岁，AVM直径<3cm;
2级 年龄>50岁，AVM直径≥3cm；
3级 年龄>50岁，AVM直径≥3cm。
IV．弗吉尼亚放射外科治疗AVM量表（Virginiaradiosurgery AVM scale） (2013)
Starke等在2013年推出基于多变量的预测SRS治疗脑AVMs的良好预后
新量表。他们在分析1012例接受SRS治疗患者的资料后，确定了以下预测
治愈率的变量因素：年龄< 65岁；AVM体积< 2 cm3，和2-4cm3；病灶部位在非重要功能区；无既往出血史；无栓塞史。他们通过年龄和无栓塞史简化评分系统
依据是忽略上述变量并不影响评分系统的精确性 (表2)。根据这个评分系统，AVMs可以得到0到4分，分数越高预后越差。(0分和1分，有80%的机会预后结果满意)。作者表明,弗吉尼亚系统比RBAS更精确。这个系统比RBAS评分更简单，类似于Spetzler-Martin系统。然而，迄今为止尚未进行过外部验证。
表2 弗吉尼亚评分
|
评分要素 |
得分 |
|
AVM体积 |
|
|
<2cm3 |
0 |
|
2-4cm3 |
1 |
|
>4cm3 |
2 |
|
AVM位置 |
|
|
非重要功能区 |
0 |
|
重要功能区 |
1 |
|
出血史 |
|
|
无 |
0 |
|
有 |
1 |
V.质子刀放射外科 (PSRS) AVM评分(2014)
一些研究表明质子束射线治疗闭塞脑动静脉畸形是有效的。Hattangadi-Gluth等提出了质子刀放射外科PSRS AVM评分。他们报道对于PSRS治疗的病灶，PSRS评分比修改后的RBAS评分更准确。
PSRS AVM得分=(0.26)x血管巢病灶体积（cc）+(0.7)x位置分数;
具体得分类似于修改后的RBAS评分系统中的评分， (基底节、丘脑、脑干为1分，其他位置为0分)。尽管作者提及分数与结果之间存在显著相关性，但未能提供与RBAS相似的分段界点评分量表。
不同应用于SRS治疗的分级评分系统的比较
Pollock等发表了一篇通过对381例接受伽玛刀放射外科治疗患者综合比较分析不同的应用于放射外科治疗的AVM分级评分系统。他们按Spetzler-Martin分级系统、改良-RBAS分级系统、弗吉尼亚评分系统和海德堡评分系统，以及PSRS评分系统给患者打分。得出的结论是, 预测脑动静脉畸形放射外科治疗后的结果，修改后的RBAS评分系统和PSRS评分系统是最精确的系统。
结论
显微外科切除，放射外科和血管内治疗脑动静脉畸形，仍在不断发展中，同样治疗的结果和与之相关的并发症也会发生改变。治疗方法和治疗结果的逐渐改变，肯定显著改变影响病人治疗结果的因素。
另一方面，越来越多的脑动静脉畸形患者正在接受多种治疗方式的联合治疗。这也要求综合分级方案能预测联合治疗的结果。
基因、分子、和血液动力学因素在脑动静脉畸形自然病程中的影响也被阐明。
未来的分级方法也可包括这些标准以提高准确性，并为这一挑战性疾病的治疗决策提供支持。