Патогенез АВМ
В. Г. Воронов
Патогенез АВМ в общем соответствует недоразвитию церебральной сосудистой системы, возникающему в период со 2-й по 5-ю стадию краниоцеребральной васкуляризации по Streeter. Однако лежащая в основе аномалия, в конечном счете ответственная за сосудистую мальформацию, все еще остается объектом споров. Старые гипотезы предполагали, что эмбриональные предшественники артерий и вен разделены. На основании детальных исследований с применением инъекционных техник Evans (1911) первым показал, что первичное сосудистое сплетение существовало в виде капиллярной сети, предшествуя более развитой сосудистой системе. В процессе, названном метаморфозом, имеют место слияние некоторых каналов этого примордиального сосудистого сплетения и диссолюция других, которые в итоге приводят к дифференциации артерий и вен (Dandy, 1928). Этот процесс ангиогенеза контролируется гемодинамическими и генетическими факторами. При успешном эмбриологическом развитии происходит постоянное развитие не только артерий и вен, но также капилляров. Все исследователи, занимавшиеся проблемой патогенеза церебральных сосудистых мальформаций, единодушно принимают точку зрения, что ошибка развития возникает во время этой очень ранней фазы метаморфоза.
Dandy (1928) выдвинул постулат задержки примордиальных сосудистых сообщений между артериями и венами. Olivecrona и Ladenheim (1957) предположили возникновение эмбриональной агенезии капиллярной системы, в итоге приводящей к сбросу артериальной крови напрямую в венозную систему через клубок аномальных сосудов различного калибра. Концепция, близкая к таковой Dandy, была предложена Kaplan и Meier (1958). На основании полученных наблюдений аутопсийных образцов они сделали вывод, что артериовенозные мальформации внутри церебральных гемисфер представляют сохранившиеся примитивные артериовенозные сообщения, которые в противном случае замещались бы переходной капиллярной сетью во время нормального эмбрионального развития церебральной сосудистой системы.
Hamby (1958) подошел к проблеме с гемодинамической точки зрения, заключив, что основной характеристикой артериовенозной мальформации является отсутствие сосудистого сопротивления в зоне поражения. Поскольку нормальное церебральное сосудистое сопротивление формируется капиллярным руслом, концепция Hamby близка к аналогичной от Olivecrona и Ladenheim и основана на агенезии капиллярного отдела. Gold et al. (1964) и Lagos (1977) определили два типа сосудистой мальформации: 1) прямые анастомозы конец-в-конец между артериями и венами нормальной структуры, представляющие артериовенозные фистулы, и 2) сеть плохо дифференцированных и незрелых сосудов, расположенную между артериальной и венозной системой, представляющую типичную артериовенозную мальформацию.
Stein and Wolpert (1980) и Warkany et al. (1984) предположили задержку нормального развития примитивных артерий, капилляров и вен, приводящую к прямым артериовенозным сообщениям через незрелые, плохо дифференцированные сосуды без переходного капиллярного русла.
Parkinson и Bachers (1980) поддерживали точку зрения, что главной характеристикой артериовенозных мальформаций является шунтирование, ответственное за укорочение артериокапиллярного русла, и предложили описательный термин «врожденная артериовенозная фистулезная мальформация», возникающая как следствие локальной ангиобластической ошибки. На основании оригинальной концепции развития примитивного сосудистого сплетения Sabin (1917), Garretson (1985) недавно предположил, что АВМ возникают из-за персистирования прямых сообщений между будущими артериальной и венозной частями сосудистого сплетения со сбоем развития переходной сети.
Таким образом, большинство теорий, предложенных для объяснения происхождения церебральных сосудистых мальформаций, имеют общую гипотетическую концепцию тотальной агенезии или неправильного развития капиллярной сети. Известно, однако, что нормальный ангиогенез происходит в капиллярофугальном направлении и что предрасполагающий фактор формирования артерий и вен находится внутри этой примордиальной капиллярной сети. Если имеется первичная агенезия капиллярной сети и, таким образом, движущая сила развития артерий и вен, то эта территория должна быть в итоге аваскулярной.
Если, однако, теория первичной капиллярной агенезии некорректна, можно предложить вторичную деструкцию или исчезновение капилляров для объяснения отсутствия капиллярной сети как патогенетического механизма сосудистых мальформаций. Такая вторичная деструкция должна возникать посредством действия фактора, способного разрушать капиллярные сосуды после того, как из них сформировались артерии и вены. В такой ситуации эти артерии и вены будут формировать прямые сообщения. Фактор, разрушающий капилляры, до сих пор не найден. Также, если эта теория вторичной деструкции капилляров верна, можно ожидать только наблюдений с прямыми артериовенозными фистулами, а не всех хорошо известных вариантов АВМ, в которых извитые спиральные сосуды расположены между артериями и венами.
По этой причине кажется уместным обсуждение еще одной теории: имеется не первичная агенезия, не вторичная деструкция капилляров, но локальная или регионарная болезнь капилляров. В данной первичной сосудистой территории нормальное развитие капилляров нарушается, однако эти капилляры не исчезают полностью, но пролиферируют и таким образом развиваются в метаморфозные диспластичные сосуды (Luschka, 1854; Dandy, 1928). Эта болезнь может быть определена как «пролиферативная капилляропатия» неизвестного происхождения. Она характеризуется недоразвитием области примордиального капиллярного сплетения в метаморфозные сосуды. Эти сосуды не удовлетворяют гистологическим критериям артерий, вен или капилляров. Фактически хорошо известно, что крайне сложно, если не невозможно, типировать гистологически сосуды, находящиеся в ядре сосудистой мальформации. Эти сосуды были названы «неидентифицируемым типом сосудов» (Hamby, 1958) и «структурными гибридами» (Burger и Vogel, 1976).
В гистологическом исследовании трех случаев артериовенозных мальформаций Sorgo (1938) классифицировал сосуды, составляющие мальформацию, распределив их по трем главным типам в соответствии с компонентами их стенки. Он также обнаружил сходство между стенками сосудов, составляющих артериовенозную мальформацию, и стенками нормальных эмбриональных сосудов. На основании собственных наблюдений он постулировал, что как минимум один из описанных типов сосудов может возникать из капилляров.
Результаты ряда исследований с использованием электронной микроскопии соответствуют следующей концепции. Meyermann и Yasargil (1981) обнаружили, что ультраструктурная композиция малых сосудов из 41 артериовенозной мальформации, полученной хирургическим путем, может быть разделена на два типа: сосуды с закрытым и сосуды с фенестрированным эндотелиальным клеточным слоем. Этот второй тип сосудов, характеризующийся фенестрированной эндотелиальной выстилкой, четко является патологическим, поскольку фенестрации эндотелиальных клеток не возникают в нормальных сосудах мозга, за исключением class=kursiv>area postrema, хориоидальных сплетений, шишковидной железы и гипофиза, межножкового бугорка и определенных ядер гипоталамуса ( Lee, 1971). Еще одним наблюдением в этом исследовании явилось распространение новых капилляров в фиброзном арахноидальном пространстве, окружающем поверхностные патологические сосуды. Эта находка поддерживает концепцию пролиферативной капилляропатии.
В зависимости от распространения и распределения капиллярной болезни, вовлекающей первичное сосудистое сплетение, сосудистые мальформации можно таким образом определить как локализованные множественные или диффузные скопления метаморфозных сосудов, патологических по количеству, структуре и функции.
Результатом этой первичной болезни капилляров является мальпродукция и, таким образом, мальформация и артерий (или артериол), и вен (или венул), то есть метаморфозная ангиодисплазия или капилляропатия.
Из такого диспластичного сосудистого сплетения могут развиться все известные и ангиографически наблюдаемые типы «недосоединения». Персистенция эмбрионального сплетения приводит к истинному плексиформному типу, содержащему сосуды без прямой артериовенозной фистулы. Постепенная, но неполная деструкция эмбрионального сплетения приводит к смешанному типу мальформации, состоящей из плексиформных извитых сосудов и прямых артериовенозных фистул. Преимущественное наличие плексиформных или фистулезных сосудов зависит от степени деструкции сплетения. Постепенная полная деструкция плексиформных частей в итоге приводит к истинным артериовенозным фистулам.
Также очевидно, что сосудистое сопротивление будет наибольшим при истинном плексиформном типе, и наименьшим – при фистулезном типе, что объясняет ангиографические наблюдения, когда ток через плексиформные поражения медленнее, чем через фистулезные.
Различные типы артериовенозных мальформаций могут быть выявлены с помощью ангиографии. На основании ангиографических характеристик артериовенозные мальформации можно разделить на три главных типа: плексиформный, смешанный, фистулезный.
Традиционно описания церебральных сосудистых мальформаций, использующиеся в классификациях, включают: 1) составляющие сосудистой стенки; 2) наличие или отсутствие паренхимы головного мозга между сосудистыми пространствами мальформации; 3) состояние (нормальное или глиозное) промежуточной нервной ткани. На основании этих морфологических параметров, сосудистые мальформации разделяют на 4 главных типа: 1) артериовенозные мальформации; 2) венозные мальформации; 3) кавернозные мальформации; 4) капиллярные мальформации (или телеангиэктазии) (McCormick, 1966).
Несмотря на попытки выделить различные формы, определенные наблюдения поддерживают гипотезу единого лежащего в основе первичного поражения. Переходные формы, демонстрирующие гистологические характеристики более чем одного из указанных типов, иногда встречаются внутри одной мальформации. Фактически сложно гистологически отделить телеангиэктазию от венозной ангиомы. Также сообщается, что телеангиэктазии являются компонентом венозных ангиом (McCormick 1966, Manuelidis 1950). Комбинации кавернозных ангиом и телеангиэктазий (Robertson et al., 1974), так же как венозные ангиомы и артериовенозные мальформации ( Huang et al., 1984), обнаруживаются внутри одной мальформации. Также множественные поражения различных гистологических типов могут возникать у одного индивида (McCormick, 1966).
Хотя отсутствие капилляров обычно описывается в качестве главной особенности артериовенозных мальформаций, аномальная пролиферация капилляров может наблюдаться внутри мальформации или даже в прилегающей ткани. Hamby (1958) в уникальном гистологическом исследовании образца артериовенозной мальформации головного мозга продемонстрировал не агенезию или отсутствие капилляров, но множественные типы капилляроподобных сосудов, четко отличающихся от входящих артерий и дренирующих тонкостенных извитых вен. Эти капилляроподобные сосуды обнаружены в центральном ядре мальформации, они формируют сложную форму спиралевидных и сообщающихся сосудов. Дилатированные капилляры или капилляроподобные пространства обнаружены в телеангиэктазиях, которые таким образом также названы капиллярными мальформациями, а также в каверномах (Huang et al., 1984). По этой же причине определенные сосудистые мальформации подкожных тканей названы капилляровенозными мальформациями (Merland et al., 1983). В гистологических исследованиях Cabanes et al. (1979) показано участие капилляров в случаях венозных ангиом.
Следует также вспомнить высказывание Virchow (1851), что «один тип ангиом может трансформироваться в другой посредством изменений потока и давления или путем клеточной пролиферации». Гистологически наличие или отсутствие переходной нервной паренхимы, так же как ее состояние (нормальное или глиозное), используются как параметры для классификации сосудистых мальформаций. Обычно артериовенозные мальформации и телеангиэктазии имеют нормальную промежуточную ткань и кавернозные мальформации не содержат промежуточной паренхимы. И гистологические исследования, и интраоперационные наблюдения показывают, однако, что промежуточная нервная паренхима и даже глиоз внутри нее могут возникать при всех типах церебральных сосудистых мальформаций. Кавернозные мальформации классически описаны в виде компактных поражений с сосудистыми пространствами, продолжающимися одно в другое без промежуточной ткани. Во время операции на таких поражениях, однако, можно наблюдать через операционный микроскоп малые кавернозные пространства, локализованные по периферии поражения и четко отделенные от него промежуточной паренхимой мозга. В гистологическом исследовании Manuelidis (1950) ясно продемонстрировал нервную ткань между сосудистыми пространствами типичной кавернозной ангиомы.
Общей находкой для всех типов церебральных сосудистых мальформаций является тромбоз, возникающий наиболее часто в венозном пространстве поражения. Хотя такие спонтанные тромбозы наиболее часто отмечаются в случаях истинных АВМ, они также возникают и при других типах, особенно при кавернозных мальформациях.
Кровоизлияние, которое наиболее часто возникает при артериовенозных мальформациях, может также наблюдаться при других типах сосудистых аномалий. Микроскопические кровоизлияния с очагами насыщенных гемосидерином макрофагов часто обнаруживаются в артериовенозных мальформациях, но также могут наблюдаться и при венозных, кавернозных, и даже капилляроподобного типа мальформациях.
Из этих патологоанатомических наблюдений становится очевидным, что церебральные сосудистые мальформации имеют общие характеристики в отношении их гистологической природы, сосудистых составляющих и регрессивных изменений, независимо от их типа.
При использовании церебральной ангиографии различные морфологические типы сосудистой мальформации могут быть определены. Артериовенозные мальформации обычно появляются во время артериальной фазы ангиограммы и характеризуются широкими питающими артериями, более или менее компактным конгломератом извитых сосудов и выдающимися дренирующими венами. Венозные ангиомы наиболее часто определяются во время венозной фазы и характеризуются множественными дилатированными линейно расположенными медуллярными венами зонтикообразной конфигурации, сходящимися к значительной дилатированной центральной паренхимальной вене. Кавернозные ангиомы могут вызывать аваскулярный масс-эффект, но остаются невидимы при обычных ангиографических техниках из-за их медленной циркуляции и отсутствия выдающихся питающих артерий. Окрашивание, представляющее собой скопление контрастного вещества внутри сосудистых пространств поражения, может возникать, если выполняются ангиография с пролонгированным инъецированием (Numaguchi и Nishikawa, 1979) или повторные серии инъекций (Huang et al., 1984). При телеангиэктазиях ангиография обычно дает негативный результат из-за их малого размера и малого времени циркуляции. Иногда, однако, телеангиэктазии могут показывать малое окрашивание или скопление контраста во время венозной фазы ангиограммы (Huang et al., 1984).
Хотя различные морфологические типы церебральных сосудистых мальформаций различимы на ангиографии, определенные наблюдения поддерживают концепцию единой лежащей в основе причины, общей для всех типов сосудистых мальформаций. Иногда можно продемонстрировать обе переходные формы, а также сосуществование двух и более различных типов поражения внутри одной мальформации. Истинный венозный тип мальформации был продемонстрирован ангиографически в 1958 г. Krayenbuhl и Yasargil. Гистологическое исследование показало отсутствие артериального компонента в поражении. Согласно Huang et al. (1984), в 14% случаев венозные ангиомы содержат тонкие артерии, которые формируют сетевидное окрашивание в артериальной фазе ангиограммы. Это показывает наличие артериального или низкопоточного артериовенозного компонента в определенных венозных ангиомах. Это четко противоречит классическому описанию, согласно которому венозные ангиомы не содержат артериовенозных шунтов или артериального компонента и становятся видимыми только в поздней венозной фазе ангиограммы. Похожие наблюдения при венозных ангиомах с артериальным компонентом отмечает Moritake et al. (1980).
Близкие эмбриологические взаимоотношения между очевидно различными патологическими единицами, такими как венозная ангиома и артериовенозная мальформация, продемонстрированы в наблюдении Huang et al. (1984) с типичной венозной ангиомой и двумя маленькими артериовенозными мальформациями. Более того, все три сосудистые мальформации имели общий венозный дренаж! В случаях телеангиэктазии Rosenbaum (1974) наблюдал раннее окрашивание и раннее дренирование вен, предполагая наличие малых или криптических артериовенозных мальформаций.
Интересно отметить, что во время операций на кавернозных ангиомах в операционный микроскоп можно регулярно наблюдать слегка расширенные артерии, входящие в кавернозное пространство поражения и таким образом показывающие их артериальное снабжение.
В случаях венозной ангиомы часто ангиографической находкой является то, что медуллярные или субэпендимарные вены, примыкающие к ангиоме, гипопластичны или даже отсутствуют и что примыкающие поверхностные или кортикальные вены могут быть недоразвиты. Также иногда наблюдаются гипоплазия внутренних церебральных вен, недоразвитие или отсутствие центральных главных субэпендимарных вен и недостаток поверхностных кортикальных вен (Huang et al., 1984). В таких случаях часто ангиографически наблюдаются вены, проходящие в необычном направлении, вероятно, представляющие фетальные или внутриутробные венозные структуры (Huang et al., 1984). Схожие аномалии венозной системы также можно наблюдать в случаях артериовенозных мальформаций.
К сожалению, ангиографическим исследованием моделей венозного дренажа церебральных сосудистых мальформаций в целом пренебрегают. Анализ нашего собственного ангиографического материала раскрыл непредвиденную 30% встречаемость ассоциированных аномалий венозной дренажной системы АВМ, близкой к таковым при венозных ангиомах. Наши оперативные находки также демонстрировали перекрывание гистологических типов мальформации внутри единичных поражений. Существуют АВМ с преимущественно артериальным или венозным компонентом, кавернозные мальформации с определенными питающими сосудами, несущими аневризмы, капиллярные каверномы без видимого артериального или венозного сообщения и фактически изолированные от окружающих тканей твердой капсулой, и венозные мальформации с артериальным компонентом, обнаруженным на операции и подтвержденным гистологически, но не выявленным ангиографически. При сравнении клинических характеристик различных типов сосудистых мальформаций было выяснено, что за исключением шума и некоторых симптомов, связанных с феноменом обкрадывания, который эксклюзивно возникает при определенных высокопоточных артериовенозных мальформациях, все другие симптомы, такие как эпилептические припадки, кровоизлияние, прогрессивный неврологический дефицит и головная боль, могут возникать при любом типе сосудистой мальформации, хотя и с некоторыми вариациями по частоте.
Таким образом, имеются патологические, анатомические, ангиографические, хирургические и клинические признаки общего, лежащего в основе патогенеза всех форм церебральных сосудистых мальформаций на основании гипотезы болезни капилляров. Различные формы церебральных сосудистых мальформаций, описанные патологоанатомами, диагностированные ангиографически нейрорадиологами и оперированные нейрохирургами, представляют не более чем различные проявления одного заболевания. Эта концепция поддерживает теорию van Bogaert (1935), который сомневался в том, что различные типы церебральных сосудистых мальформаций представляют различные нозологические единицы, и высказывал мнение о том, что имеется только одна ангиомная болезнь (maladie angiomateuse) со спектром подгрупп. Он объяснял патогенез этого заболевания предположением нарушения развития малых сосудов в качестве основного механизма развития.
Следующая глава:
Номенклатура
Предыдущая глава:
Литература