腦動(dòng)靜脈畸形是由什么原因引起的?
(一)發(fā)病原因
腦動(dòng)靜脈畸形是一種先天性疾患，是胚胎發(fā)育過(guò)程中腦血管發(fā)生變異而形成的，一般認(rèn)為，在胚胎第45～60d時(shí)發(fā)生，胚胎第4周，腦原始血管網(wǎng)開(kāi)始形成，原腦中出現(xiàn)原始的血液循環(huán)，以后原始血管再分化出動(dòng)脈，靜脈和毛細(xì)血管，在胚胎早期，原始的動(dòng)脈及靜脈是相互交通的，以后由于局部毛細(xì)血管發(fā)育異常，動(dòng)脈及靜脈仍然以直接溝通的形式遺留下來(lái)，由于沒(méi)有正常毛細(xì)血管的阻力，血液直接由動(dòng)脈流入靜脈，使靜脈因壓力增大而擴(kuò)張，動(dòng)脈因供血多，也逐漸增粗，加上側(cè)枝血管形成及擴(kuò)大，形成迂曲，纏結(jié)，粗細(xì)不等的畸形血管團(tuán)，血管壁薄弱處擴(kuò)大成囊狀，其內(nèi)部腦動(dòng)脈與靜脈之間無(wú)毛細(xì)血管而直接溝通形成數(shù)量不等的瘺道，血液由供血?jiǎng)用}流入畸形血管團(tuán)，通過(guò)瘺道直入靜脈，再匯聚到1至數(shù)根引流靜脈后離開(kāi)血管團(tuán)，流向靜脈竇，由于缺乏毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)，因而產(chǎn)生一系列腦血流動(dòng)力學(xué)的改變，出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀和體征。
(二)發(fā)病機(jī)制
AVM常以顱內(nèi)出血和腦盜血引起的癥狀起病，發(fā)病的根本原因是AVM病灶中動(dòng)靜脈之間缺乏毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)，動(dòng)脈血直接流入靜脈，血流阻力驟然減少，導(dǎo)致局部腦動(dòng)脈壓下降，腦靜脈壓增高，由此產(chǎn)生一系列血流動(dòng)力學(xué)的紊亂和病理生理過(guò)程。
1.出血
多種因素可引起顱內(nèi)出血：
(1)大流量的血液使管壁結(jié)構(gòu)異常的動(dòng)脈擴(kuò)張扭曲，血管壁進(jìn)一步受損破壞，一旦不能承受血流壓力時(shí)局部破裂出血。
(2)AVM伴發(fā)的動(dòng)脈瘤破裂出血，伴有動(dòng)脈瘤的病灶出血率達(dá)90%～100%。
(3)大量血流沖擊畸形血管團(tuán)的引流靜脈，管壁較薄的靜脈局部擴(kuò)張呈囊狀或瘤狀，容易破裂出血。
(4)由于大量血液通過(guò)AVM內(nèi)的動(dòng)靜脈瘺管，由動(dòng)脈迅速注入靜脈，局部腦動(dòng)脈壓下降，致使病灶周?chē)X組織得不到正常的灌注，動(dòng)脈血流向AVM區(qū)，出現(xiàn)“腦盜血”現(xiàn)象，長(zhǎng)期的缺血，周?chē)鷧^(qū)域的小動(dòng)脈處于擴(kuò)張狀態(tài)，管壁結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生改變，在某些情況下，如全身血壓急驟上升時(shí)，這種擴(kuò)張血管亦有破裂出血的可能。
AVM的大小與出血的危險(xiǎn)有一定相關(guān)性，一般認(rèn)為，小型AVM(最大徑<2.5cm)的出血率相對(duì)較高，可能是這類(lèi)畸形血管的口徑較小，動(dòng)脈壓下降幅度小，而且管壁亦薄，因此在較高壓力的血流沖擊下，血管破裂的機(jī)會(huì)較大，相反，大型(最大徑<5cm)的血管口徑較大，動(dòng)脈壓下降幅度亦較大，而且血管壁較厚，可以承受較高的血流壓力，破裂的機(jī)會(huì)則較小。
AVM的部位與出血傾向亦有一定的關(guān)系，深部病灶如腦室，腦室旁，基底節(jié)，丘腦，腦島等處的病灶出血率高于半球AVM，可達(dá)1.5倍左右，尤其是腦室或腦室旁的病灶出血率更高，原因可能是深部病灶一般較小，供血?jiǎng)用}短，口徑亦小，動(dòng)脈壓高，AVM易破裂，同時(shí)深部AVM的引流靜脈常為深靜脈，深靜脈發(fā)生狹窄的機(jī)會(huì)多，易導(dǎo)致靜脈高壓，而引起靜脈或AVM團(tuán)破裂出血，尤其是僅有深靜脈引流的病灶，位于腦室或腦室旁的AVM，因其周?chē)狈δX組織的支撐，亦容易出血，常為腦室內(nèi)出血。
2.腦盜血
由盜血累及腦缺血的范圍比畸形血管團(tuán)的范圍大，由此產(chǎn)生的癥狀與體征亦比病變區(qū)相應(yīng)的功能改變廣泛，盜血的嚴(yán)重程度與AVM的大小有關(guān)，畸形血管團(tuán)越大，盜血量越大，腦缺血的程度越重，小型AVM盜血量小，腦缺血較輕，甚至不引起缺血，則不出現(xiàn)臨床癥狀，嚴(yán)重的缺血可引起癲癇或短暫性腦缺血發(fā)作或進(jìn)行性神經(jīng)功能缺失，如軀體感覺(jué)障礙或偏癱等。
3.腦過(guò)度灌注
大量的腦盜血使鄰近腦組織內(nèi)的血管擴(kuò)張，以獲得較多的血流供應(yīng)腦組織的需要，從而長(zhǎng)期擴(kuò)張的動(dòng)脈壁逐漸地疲軟，管壁變薄，血管的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能下降，閾值上限降低，甚至處于癱瘓狀態(tài)，一旦腦灌注壓升高，超過(guò)腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)功能閾值的上限時(shí)，有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能障礙的動(dòng)脈不僅不收縮反而急性擴(kuò)張，腦血流量隨灌注壓呈線性遞增，即產(chǎn)生腦過(guò)度灌注，表現(xiàn)為局部靜脈壓升高，周?chē)X組織靜脈血流受阻而突然出現(xiàn)腦腫脹，腦水腫，顱內(nèi)壓增高，廣泛的小血管破裂出血等一系列現(xiàn)象，特別是在巨大型高流量的AVM(最大徑>6cm)切除后極易發(fā)生，文獻(xiàn)報(bào)道，中大型AVM術(shù)后，腦過(guò)度灌注現(xiàn)象發(fā)生率為1%～3%，巨大型AVM為12%～21%，其致殘率和死亡率高達(dá)54%，這種現(xiàn)象在AVM的血管內(nèi)介入治療中亦可發(fā)生，是AVM處理過(guò)程中可能發(fā)生的最嚴(yán)重的危險(xiǎn)。
AI-Rodhan(1993)對(duì)AVM術(shù)后出現(xiàn)腦水腫和殘腔出血提出另一種解釋?zhuān)J(rèn)為是由于AVM切除后引流靜脈的殘端狹窄，血栓形成或栓塞，周?chē)X組織的靜脈回流障礙加重所致，因此命名為靜脈閉塞性充血
4.顱內(nèi)壓增高
AVM本身沒(méi)有占位效應(yīng)，但不少病人表現(xiàn)為顱內(nèi)壓增高征，一方面，AVM中動(dòng)脈血直接進(jìn)入靜脈，導(dǎo)致腦靜脈壓增高，阻礙周?chē)X組織的靜脈回流而使腦組織長(zhǎng)期淤血和水腫，顱內(nèi)壓增高;另一方面，AVM病人常伴有腦積水，出現(xiàn)腦積水的原因可以是引流腦深部病灶的深靜脈，擴(kuò)大成球狀的靜脈瘤或腦室內(nèi)出血堵塞腦脊液循環(huán)通路，也可以是腦靜脈高壓影響腦脊液的吸收或出血導(dǎo)致部分蛛網(wǎng)膜下腔的閉塞或蛛網(wǎng)膜顆粒的堵塞使腦脊液吸收減少，均可引起阻塞性或交通性腦積水;再一方面，出血引起的腦內(nèi)血腫及血腫周?chē)哪X水腫也是顱內(nèi)壓增高的重要原因。
5.病理
腦AVM可發(fā)生在顱內(nèi)的任何部位，80%～90%位于幕上，以大腦半球表面特別是大腦中動(dòng)脈供應(yīng)區(qū)的頂，顳葉外側(cè)面最為多見(jiàn)，其次為大腦前動(dòng)脈供應(yīng)區(qū)的額葉及大腦內(nèi)側(cè)面，其他部位枕葉，基底節(jié)，丘腦，小腦，腦干，胼胝體，腦室內(nèi)較少見(jiàn)，幕上病變多由大腦中動(dòng)脈或大腦前動(dòng)脈供血，幕下AVM多由小腦上動(dòng)脈供血或小腦前下或后下動(dòng)脈供血，供血?jiǎng)用}一般只有一條，多者可有二三條，回流靜脈多為一條，偶有兩條，供血?jiǎng)用}及回流靜脈多粗大，比正常動(dòng)，靜脈大1倍到數(shù)倍，據(jù)統(tǒng)計(jì)供血?jiǎng)用}大腦中動(dòng)脈占60%，大腦前動(dòng)脈分支占20%，大腦中動(dòng)脈和大腦前動(dòng)脈分支聯(lián)合供血占10%，脈絡(luò)膜前動(dòng)脈及椎-基動(dòng)脈分支供血少見(jiàn)，小腦后動(dòng)脈分支占2%左右，回流靜脈依其病變的部位分別匯入矢狀竇，大腦大靜脈，鞍旁靜脈叢，巖竇，橫竇，直竇，巖上竇等，由于胚胎腦血管首先在軟腦膜發(fā)育，故動(dòng)靜脈畸形常位于腦表面，亦可位于腦溝內(nèi)或深部腦組織內(nèi)，典型的腦動(dòng)靜脈畸形呈圓錐形，錐底在腦表面，錐尖朝向腦室，深達(dá)腦室壁，有的伸入腦室與側(cè)腦室脈絡(luò)叢相連，有少數(shù)動(dòng)靜脈畸形呈類(lèi)球形，長(zhǎng)條形或不規(guī)則形，邊緣不整齊。
畸形血管團(tuán)的大小不一，懸殊很大，小者只有在仔細(xì)檢查下才能看到，腦血管造影不能顯示，只有在術(shù)后病理檢查時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，有的甚至連常規(guī)病理檢查亦難發(fā)現(xiàn)，大者病變直徑可達(dá)8～10cm以上，可累及兩個(gè)腦葉以上，占大腦半球的1/3～1/2或廣泛分布在一側(cè)或雙側(cè)大腦或小腦半球，病變中的畸形血管糾纏成團(tuán)，血管管徑大小不一，有時(shí)較為細(xì)小，有時(shí)極度擴(kuò)張，扭曲，甚至其行程迂曲，呈螺旋狀或繞成圓圈形，不同大小的動(dòng)靜脈毛細(xì)血管交織在一起，其間可夾雜腦組織。
顯微鏡下，動(dòng)靜脈畸形的特點(diǎn)是由大小不等，走向不同的動(dòng)靜脈組成，管腔擴(kuò)張，管壁動(dòng)脈內(nèi)膜增生肥厚，有的突向管腔內(nèi)，內(nèi)彈力層極為薄弱，甚至缺失，中層厚薄不一，動(dòng)脈壁上可附有粥樣硬化斑塊及機(jī)化的血凝塊，有的管腔部分堵塞，有的呈動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張，靜脈常有纖維變或玻璃樣變而增厚，偶見(jiàn)有鈣化，但動(dòng)脈和靜脈常常難以區(qū)分，畸形血管周?chē)Ｒ?jiàn)有含鐵血黃素沉著，夾雜在血管之間的腦組織可變性壞死。
由于動(dòng)靜脈畸形的動(dòng)靜脈之間沒(méi)有毛細(xì)血管，血液經(jīng)動(dòng)脈直接流入靜脈，缺乏血管阻力，局部血流量增加，血循環(huán)速度加快，這種血流改變，引起大量“腦盜血”現(xiàn)象，由于動(dòng)脈血直接流入靜脈內(nèi)，使動(dòng)脈內(nèi)壓大幅度下降，供血?jiǎng)用}內(nèi)壓由正常體循環(huán)平均動(dòng)脈壓的90%，降至45.1%～61.8%，而靜脈內(nèi)壓上升，引起病變范圍內(nèi)靜脈回流受阻而致靜脈怒張，扭曲，動(dòng)脈壓的下降以及“腦缺血”現(xiàn)象，使動(dòng)脈的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能喪失，致使動(dòng)脈擴(kuò)張，以彌補(bǔ)遠(yuǎn)端腦供血不足，動(dòng)脈內(nèi)血流的沖擊致使動(dòng)脈瘤形成，以及靜脈長(zhǎng)期怒張，扭曲，形成巨大靜脈瘤，這都是動(dòng)靜脈畸形破裂出血的因素，靜脈內(nèi)血流加快，血管壁增厚，靜脈內(nèi)含有動(dòng)脈血，手術(shù)時(shí)可見(jiàn)靜脈呈鮮紅色，與動(dòng)脈難以區(qū)別，這稱(chēng)之為靜脈的動(dòng)脈化，隨著動(dòng)靜脈的擴(kuò)張，盜血量日益增加使病變范圍逐漸擴(kuò)大。