Что такое артериовенозные мальформации головного и спинного мозга?

Артериовенозные мальформации головного и спинного мозга — это аномальное прямое соединение артерий и вен без промежуточных капиллярных структур. Отсутствие капилляров приводит к артериализации вен в шунтированной зоне, что сопровождается усиленным кровотоком и низким сопротивлением сосудистой сети, повышая риск разрыва сосудов и кровоизлияния (He Q. et al., 2024).

Классификация артериовенозных мальформаций

Различают артериовенозные мальформации головного и спинного мозга.

Артериовенозные мальформации головного мозга:

различаются по размеру, локализации и динамике сосудистого кровотока;
чаще всего диагностируют в коре, стволе головного мозга (мост и средний мозг) и мозжечке;
ежегодный риск развития эпилепсии у пациентов с внутричерепными артериовенозными мальформациями головного мозга составляет около 1%;
до 88% внутричерепных артериовенозных мальформаций протекают бессимптомно;
среди симптоматических случаев около 45% проявляются кровоизлиянием.

Распространенность артериовенозных мальформаций головного мозга составляет 1,12–1,34:100 000 человек, что значительно ниже, чем при церебральных аневризмах и других сосудистых мальформациях головного мозга. Частота артериовенозных мальформаций головного мозга у детей — 0,02%, половая предрасположенность отсутствует.

Согласно результатам исследования, средний возраст первичного обращения пациентов с этой патологией — 33,7 года, при этом 36–38% обращений связано с первым кровоизлиянием.

Чем опасны артериовенозные мальформации головного мозга? Они являются причиной внутричерепных кровоизлияний у пациентов в возрасте 30–40 лет (около 33%).

Артериовенозные мальформации спинного мозга:

интрамедуллярные — внутри вещества спинного мозга;
перимедуллярные — локализируются вокруг спинного мозга;
комбинированные — имеют смешанную локализацию.

Артериовенозные мальформации спинного мозга могут представлять собой прямые или истинные узловые фистулы, а также иметь сильный или слабый кровоток:

прямая фистула — прямое соединение артерии и вены, чаще в дуральных синусах (составляют около 20% спинальных артериовенозных мальформаций);
истинная узловая фистула — артерия соединяется с веной через сеть мелких некапиллярных сосудов, чаще — интрамедуллярное расположение (80%).

По системе Ким — Спетцлера выделяют 4 типа артериовенозных мальформаций спинного мозга:

тип I — интрадуральная дорсальная артериовенозная фистула;
тип II — интрамедуллярная;
тип III — экстрадурально-интрадуральная;
тип IV — интрадуральная вентральная фистула.

У детей чаще диагностируют артериовенозные фистулы, у взрослых — истинные узловые артериовенозные мальформации. Согласно современным классификациям, дополнительно выделяют VI тип поражений — в области конуса спинного мозга.

Локализация артериовенозных мальформаций спинного мозга:

около 50% — в грудном отделе;
около 30% — в шейном отделе позвоночника.

При артериовенозной мальформации спинного мозга у детей заболевания фиксируют у мальчиков в 5 раз чаще, чем у девочек. Клиническое проявление артериовенозных мальформаций спинного мозга обычно выявляется в возрасте 30 лет, однако около 20% случаев приходится на пациентов в возрасте младше 16 лет (Karsonovich T. et al., 2024).

Патогенез артериовенозных мальформаций

Почему возникают артериовенозные мальформации головного мозга?

Точный механизм формирования артериовенозных мальформаций головного мозга до конца не выяснен. Считается, что они развиваются вследствие аномальной остановки развития сосудистой системы на эмбриональных этапах.

Во время развития головного мозга артерии постепенно соединяются с венами через капиллярную сеть. При артериовенозных мальформациях капиллярная сеть не формируется и артерии соединяются прямо с венами. Это создает шунт, через который артериальная кровь под высоким давлением напрямую попадает в венозные сосуды, что нарушает нормальную гемодинамику.

Гемодинамические последствия развития артериовенозных мальформаций головного мозга:

повышенное гидростатическое давление в венозной сети (один из факторов риска кровоизлияния);
при разрыве внутричерепные артериовенозные мальформации могут вызывать значительные внутрипаренхимальные кровоизлияния или судороги, обусловленные микрокровоизлияниями и раздражением коры головного мозга;
разрыв артериовенозных мальформаций спинного мозга.

Неврологические последствия при артериовенозных мальформациях головного мозга:

артериализованная венозная сеть приводит к развитию сосудистой гипертензии, которая оказывает компрессионное воздействие на окружающие нервные структуры;
это вызывает ишемическое повреждение нервной ткани и развитие прогрессирующей миелопатии;
клинические проявления — парестезии, двигательные нарушения, а также дисфункция кишечника или мочевого пузыря (Karsonovich T. et al., 2024).

Патогенез артериовенозных мальформаций спинного мозга также связан с нарушением нормального формирования сосудистой сети. В результате формируются патологические артериовенозные шунты с прямым сбросом крови из артериального русла в венозное. Это приводит к нескольким ключевым механизмам:

венозная гипертензия — повышение давления в венах вызывает застой крови и нарушает отток от спинного мозга;
хроническая ишемия — снижение перфузии спинного мозга из-за «обкрадывания»;
отек и гипоксия тканей — вследствие нарушенного микроциркуляторного обмена;
кровоизлияния — разрыв патологических сосудов может приводить к острой неврологической симптоматике.

В случае дуральных артериовенозных фистул основным механизмом является ретроградный венозный застой, тогда как при интрамедуллярных артериовенозных мальформациях преобладают явления шунтирования и ишемии.

Причины артериовенозных мальформаций

Около 5% всех артериовенозных мальформаций головного мозга диагностируют у пациентов с наследственными заболеваниями:

аутосомно-доминантная наследственная геморрагическая телеангиэктазия (болезнь Рандю — Ослера);
синдром капиллярной мальформации — артериовенозной мальформации — системное заболевание с аутосомно-доминантным наследованием, проявляющееся множественными мелкими артериовенозными мальформациями на конечностях и лице.

У пациентов со спорадическими артериовенозными мальформациями головного мозга выявлены различные генетические аномалии:

соматические активирующие мутации KRAS (KRASG12V, KRASG12D и KRASQ61H), которые усиливают сигнальный путь MAPK/ERK, повышая активность ангиогенетических факторов и сигнальных путей Notch;
мутации BRAF;
мутации SMAD9, приводящие к снижению фосфорилирования SMAD4, нижестоящего компонента сигнального пути TGF-β;
изменения экспрессии рецепторов Notch: повышение Notch-3, снижение Notch-1 и повышение Notch-4, что влияет на сосудистое ремоделирование (He Q. et al., 2024).

Согласно результатам исследования, выявлено более 700 генов с повышенной экспрессией в артериовенозных мальформациях, включая гены, участвующие в:

передаче сигналов трансформирующего фактора роста-β (Transforming Growth Factor beta — TGF-β);
составе внеклеточного матрикса;
воспалительных процессах;
ангиопоэтин-Тай пути (angiopoietin-Tie pathway).

Иммунные механизмы при артериовенозных мальформациях головного мозга

Согласно результатам исследования, иммунные клетки, особенно макрофаги, играют ключевую роль в развитии и прогрессировании артериовенозных мальформаций. Инфильтрация иммунных клеток коррелирует с ростом поражения:

выявлено значительное увеличение числа нейтрофилов и макрофагов в тканях артериовенозных мальформаций, в то время как Т- и В-лимфоциты выявляли редко;
по сравнению с неразорвавшимися артериовенозной мальформацией, у пациентов с разорвавшейся артериовенозной мальформацией диагностировали повышенные уровни интерлейкина-6 и активированной матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9);
в составе артериовенозных мальформаций диагностировали 17 субпопуляций иммунных клеток, включая миелоидные, дендритные, глиальные клетки, периваскулярные макрофаги и моноциты, что свидетельствует об активации иммунной системы (He Q. et al., 2024).

Артериовенозные мальформации спинного мозга

Артериовенозные мальформации спинного мозга составляют 3–4% всех объемных образований спинного мозга и 5–9% всех сосудистых мальформаций центральной нервной системы (ЦНС). Повышенную предрасположенность к артериовенозным мальформациям спинного мозга имеют пациенты с наследственной геморрагической телеангиэктазией.

С артериовенозными мальформациями спинного мозга ассоциированы такие генетические синдромы, как:

наследственная геморрагическая телеангиэктазия;
синдром Клиппеля — Треноне;
синдром Паркса — Вебера;
спинальный артериовенозный синдром Кобба (Karsonovich T. et al., 2024).

Симптомы артериовенозных мальформаций

Клинические проявления внутричерепных артериовенозных мальформаций

Согласно результатам исследования, время от развития первых симптомов до установления диагноза составляет 2 ч — 23 лет, со средним значением 8 лет.

Как проявляются артериовенозные мальформации головного мозга?

Проявления могут быть разнообразными и зависят от размера, расположения артериовенозной мальформации и наличия осложнений.

Основные клинические признаки:

внутримозговое (в паренхиме головного мозга), субарахноидальное (между мозговыми оболочками) или внутривентрикулярное кровоизлияние. Характеризуется внезапной значительно выраженной головной болью, тошнотой и рвотой, нарушением сознания, очаговыми неврологическими дефицитами (например параличами, афазией);
судороги — могут быть фокальными (с ограниченными проявлениями) или генерализованными;
очаговая неврологическая симптоматика — постепенное развитие слабости или онемения конечностей; нарушения речи, зрения, координации (зависит от локализации артериовенозной мальформации);
головная боль — хроническая или приступообразная; иногда похожа на мигрень.

Какие симптомы вызывают артериовенозные мальформации головного мозга? Наиболее частые жалобы пациентов с артериовенозными мальформациями головного мозга при обращении:

судороги — 70% пациентов (преимущественно при артериовенозных мальформациях височной доли);
головная боль — 65% пациентов;
ригидность затылочных мышц;
фотофобия.

Примерно у 45% пациентов головная боль сопровождалась судорогами (Alshuqayfi K.M. et al., 2025).

Клинические проявления артериовенозных мальформаций спинного мозга

Спинальные артериовенозные мальформации могут проявляться двумя основными клиническими картинами:

острое кровоизлияние — внезапное развитие значительно выраженной боли в спине, сопровождаемое мышечной слабостью нижних конечностей, сенсорными нарушениями (парестезиями, онемением) и дисфункцией мочевого пузыря или кишечника;
хроническое течение — прогрессирующая боль в пояснице и неврологические дефициты нижних конечностей вследствие постепенного сдавления спинного мозга (Karsonovich T. et al., 2024).

Диагностика артериовенозных мальформаций

Инструментальные методы диагностики внутричерепных артериовенозных мальформаций

У пациентов с головной болью или неврологическими нарушениями рекомендована компьютерная томография (КТ) без контраста. С ее помощью можно диагностировать:

острое внутрипаренхимальное, субарахноидальное или внутрижелудочковое кровоизлияние;
исключить ишемическое повреждение, опухоли и другие негеморрагические поражения.

При неразорвавшейся артериовенозной мальформации на КТ можно визуализировать лишь слабую гиперденсивность, что затрудняет диагностику.

Что показывает ангиография артериовенозных мальформаций головного мозга? С помощью КТ-ангиографии можно визуализировать структуру очага артериовенозной мальформации, глубокие дренирующие вены, возможные внутримальформационные аневризмы и питающие артерии.

Чувствительность КТ-ангиографии для диагностики церебральных артериовенозных мальформаций — 90%, по сравнению с 74% для магнитно-резонансной ангиографии (МРА).

Как выглядят артериовенозные мальформации головного мозга на магнитно-резонансной томографии (МРТ)?

Быстрый кровоток в артериовенозных мальформациях формирует зоны сигнального «вымывания» (flow voids), которые хорошо визуализируются на Т₂-взвешенных изображениях. Эти участки отражают высокоскоростной кровоток и отсутствие нормального капиллярного русла.

При визуализации возможны сопутствующие изменения: признаки предшествующего кровоизлияния, перифокальный отек прилежащей мозговой ткани.

Как подтверждают артериовенозные мальформации головного мозга?

Золотым стандартом диагностики является цифровая субтракционная ангиография (ЦСА) благодаря высокой пространственной и временной чувствительности, что позволяет детально оценить анатомию и кровоток в области артериовенозной мальформации через питающие и дренирующие сосуды.

Когда выявляют артериовенозные мальформации головного мозга?

Часто артериовенозные мальформации головного мозга диагностируют у пациентов без наличия симптомов во время визуализации головного мозга, проведенной по другим показаниям.

Как характеризуются кальцификации артериовенозных мальформаций головного мозга на КТ?

Тип I — нидальная кальцификация (локализуется в пределах очага артериовенозной мальформации головного мозга), она подразделяется на подтипы:

IA1 — точечная кальцификация (мелкие очаговые кальцификации, рассеянные внутри очага);
IA2 — поверхностная кальцификация очага;
IA3 — глубокая кальцификация очага;
IA4 — циркулярная кальцификация очага (очаг полностью окружен кальцификацией);
IB — полная кальцификация очага (указывает на прогрессирующие или хронические изменения с полной кальцификацией).

Тип II — экстранидальная кальцификация (выходит за пределы очага артериовенозной мальформации головного мозга):

IIA — кальцификация питающей артерии (артериальное кровоснабжение артериовенозной мальформации имеет кальцификацию, вероятно, вследствие длительного сосудистого стресса);
IIB — кальцификация дренирующей вены (затрагивается путь венозного оттока, может указывать на хроническую венозную гипертензию или изменение гемодинамики);
IIC — генерализованная церебральная кальцификация (обширная кальцификация за пределами артериовенозной мальформации; отражает более широкую сосудистую патологию или вторичные изменения мозговой ткани) (Alshuqayfi K.M. et al., 2025).

Инструментальные методы диагностики артериовенозных мальформаций спинного мозга

Рекомендованным методом диагностики спинномозговых артериовенозных мальформаций является МРТ шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника. С ее помощью можно исключить:

объемные новообразования;
инфекционную патологию;
повреждения спинного мозга;
дискогенные эффекты;
эпидуральные скопления жидкости.

С помощью контрастной МРА можно обеспечить высокое пространственное разрешение. Дополнительно МРА необходимо сделать перед ЦСА для оценки питающих сосудов. Спинальная ЦСА остается золотым стандартом для оценки сосудистой архитектуры позвоночника.

Лабораторные методы обследования при артериовенозных мальформациях

Какие анализы сдают при артериовенозных мальформациях головного и спинного мозга? Перед планированием хирургических вмешательств рекомендуется проведение лабораторного обследования для оценки состояния свертываемости крови, функции почек (особенно перед контрастными исследованиями) и общего состояния здоровья.

Рекомендованы лабораторные исследования:

общий анализ крови с дифференциальным подсчетом лейкоцитов;
биохимический анализ крови;
протромбиновое время (ПТ) и международное нормализованное отношение (МНО);
частичное тромбопластиновое время (ЧТВ);
определение группы крови;
скрининг на возможность переливания крови.

Как диагностируют артериовенозные мальформации головного мозга мальформаций по Спетцлеру — Мартину?

Для оценки хирургического риска при лечении артериовенозных мальформаций и выбора оптимальной тактики применяют систему Спетцлера — Мартина. Оценка основывается на данных нейровизуализации (КТ, МРТ) и церебральной ангиографии.

Критерии оценки:

размер: <3 см — 1 балл; 3–6 см — 2 балла; >6 см — 3 балла;
венозный дренаж: поверхностный — 0 балл; глубокий — 1 балл;
локализация: нерелевантный участок — 0 баллов; релевантный участок (сенсорная, моторная, языковая и зрительная кора, внутренняя капсула, гипоталамус, таламус, ствол головного мозга; верхние, средние и нижние ножки мозжечка, а также глубокие ядра мозжечка) — 1 балл (Karsonovich T. et al., 2024).

Дифференциальная диагностика артериовенозных мальформаций

Дифференциальная диагностика артериовенозных мальформаций головного мозга

Как выявляют артериовенозные мальформации головного мозга?

Часто артериовенозные мальформации головного мозга могут быть выявлены после возникновения острого кровоизлияния, масс-эффекта и судорог.

Дифференциальную диагностику при остром внутричерепном кровоизлиянии необходимо проводить с:

артериовенозными мальформациями;
разрывов церебральной аневризмы;
дуральными артериовенозными фистулами;
церебральной амилоидной ангиопатией;
геморрагическими опухолями;
лакунарными кровоизлияниями, вторичными к гипертоническому липогиалинозу;
травматическими повреждениями.

Среди пациентов без травмы, в возрасте 20–60 лет, с длительным стажем курения и наличием других сосудистых аномалий чаще диагностируют аневризмы и артериовенозные мальформации головного мозга.

Дифференциальная диагностика при судорогах:

патологические процессы, вызывающие отек головного мозга (артериовенозные мальформации головного мозга, опухоль, абсцесс, менингит, гидроцефалия);
неврологические причины судорожных расстройств (очаговая кортикальная дисплазия, наследственные эпилептические синдромы).

Дифференциальная диагностика артериовенозных мальформаций спинного мозга

У пациентов со спинальными артериовенозными мальформациями, проявляющимися острыми или прогрессирующими неврологическими нарушениями и болью в спине, дифференциальная диагностика включает:

сдавление спинного мозга опухолью;
грыжу межпозвоночного диска;
остеомиелит или дискоз;
патологические переломы;
дегенеративные изменения межпозвоночных дисков;
острую травму;
другие сосудистые мальформации.

У большинства пациентов со спинальными артериовенозными мальформациями симптомы проявляются после хронического прогрессирующего ухудшения неврологического статуса (Karsonovich T. et al., 2024).

Лечение артериовенозных мальформаций

Основные методы лечения артериовенозных мальформаций головного мозга:

хирургическая резекция — прямое удаление артериовенозной мальформации через краниотомию (предпочтительна для поверхностных очагов);
эндоваскулярная эмболизация артериовенозных мальформаций головного мозга — малоинвазивное введение эмболических агентов в аномальные сосуды с целью их окклюзии;
стереотаксическая радиохирургия артериовенозных мальформаций головного мозга — неинвазивное направленное облучение для постепенной окклюзии аномальных сосудов. Эффективна при артериовенозных мальформациях диаметром <3 см, расположенных в функционально значимых зонах коры головного мозга с глубоким венозным дренажом. У правильно отобранных пациентов с помощью стереотаксической радиохирургии обеспечивают облитерацию артериовенозных мальформаций в 70–90% случаев. Стандартная разовая доза облучения составляет 22 Гр на уровне 50% изодозной линии. Возможные осложнения стереотаксической радиохирургии — судорожный синдром и внутричерепные кровоизлияния. Для полной облитерации артериовенозной мальформации и клинического проявления результатов лечения обычно необходимо 2–3 года (Karsonovich T. et al., 2024).

Когда выполняют эмболизацию артериовенозных мальформаций головного мозга?

Эмболизация артериовенозных мальформаций головного мозга предпочтительна:

перед хирургической резекцией, чтобы «закрыть» питающие артерии, уменьшить кровоток в артериовенозной мальформации, снизить риск кровотечения во время операции;
перед стереотаксической радиохирургией;
как самостоятельный метод лечения, если артериовенозная мальформация небольшая, операция или радиохирургия невозможны, пациент имеет высокий операционный риск.

Степень артериовенозной мальформации по Спетцлеру — Мартину напрямую влияет на выбор тактики лечения: с повышением степени возрастает риск периоперационной заболеваемости и летального исхода. При I–II степенях предпочтение отдается открытой хирургической резекции, при III степени чаще применяют эндоваскулярную эмболизацию (в том числе как этап подготовки к радиохирургии), а при IV–V степенях — стереотаксическую радиохирургию. Основной целью лечения является полное устранение артериовенозных шунтов. Артериовенозные мальформации VI степени, как правило, считаются неоперабельными (Karsonovich T. et al., 2024).

Можно ли вылечить артериовенозные мальформации головного мозга без операции?

Полностью вылечить артериовенозные мальформации без вмешательства невозможно. В некоторых случаях показано наблюдение без операции — при малых, глубоких или труднодоступных артериовенозных мальформациях, если риск лечения выше риска самой мальформации, если артериовенозная мальформация выявлена случайно и бессимптомна.

Таргетная терапия при артериовенозных мальформациях головного мозга

Как предотвращают разрыв артериовенозных мальформаций головного мозга? Одним из методов предотвращения разрыва артериовенозных мальформаций головного мозга является ингибирование молекулярных путей, активируемых мутациями генов, что позволяет замедлить прогрессирование заболевания и снизить риск осложнений.

Терапевтические мишени при артериовенозных мальформациях головного мозга:

путь KRAS/BRAF — MAPK (ингибиторы MEK, такие как траметиниб, уменьшают рост артериовенозных мальформаций);
сигнальный путь VEGF (бевацизумаб уменьшает выраженность сосудистой дисплазии);
клетки стенки сосудов и перициты (талидомид повышает стабильность сосудов и снижает риск кровоизлияний).

Иммунотерапевтические подходы направлены на уменьшение выраженности воспаления и ангиогенеза: ингибиторы MMP-9 (миноциклин, доксициклин) уменьшают выраженность сосудистого повреждения, а антиангиогенные препараты и талидомид проявляют эффективность в доклинических моделях, однако их применение ограничено побочными эффектами и недостаточной доказательной базой.

Иммунотерапевтические подходы при артериовенозных мальформациях головного мозга:

ингибиторы MMP-9 (миноциклин, пирролидин дитиокарбамат);
доксициклин;
антиангиогенные препараты — бевацизумаб;
талидомид (He Q. et al., 2024).

Лечение артериовенозных мальформаций спинного мозга

Лечение спинномозговых артериовенозных мальформаций: хирургическая резекция, эндоваскулярная эмболизация и комбинированные подходы.

Основная цель вмешательства — остановить прогрессирование неврологических нарушений, вызванных масс-эффектом артериовенозных мальформаций; феноменом сосудистого «обкрадывания» и минимизировать необратимые повреждения нервной ткани.

Согласно результатам исследования, ежегодная частота повторных кровоизлияний при артериовенозных мальформациях спинного мозга составляет около 10%, что обосновывает необходимость своевременного вмешательства (Karsonovich T. et al., 2024).

Осложнение артериовенозных мальформаций

Хирургические осложнения артериовенозных мальформаций головного мозга:

инсульт;
внутричерепное кровоизлияние;
судороги;
феномен сосудистого «обкрадывания»;
масс-эффект на прилегающие структуры;
летальный исход.

Основные осложнения артериовенозных мальформаций спинного мозга:

разрыв с последующим кровоизлиянием;
прогрессирующие неврологические нарушения вследствие масс-эффекта (Karsonovich T. et al., 2024).

Что вызывает разрыв артериовенозных мальформаций головного мозга?

Основные причины и провоцирующие факторы разрыва артериовенозной мальформации:

повышенное артериальное давление;
резкие колебания артериального давления — значительный стресс, панические реакции; тяжелая форма кашля, натуживание (например при запоре);
особенности самой артериовенозной мальформации. Некоторые анатомические характеристики делают разрыв более вероятным — небольшой размер узла, глубокое расположение в головном мозге, наличие единственной дренирующей вены и участки аневризм внутри артериовенозной мальформации;
физическая нагрузка — тяжелые силовые упражнения, резкое поднятие тяжестей, интенсивные тренировки с натуживанием (повышение внутричерепного давления);
травма головы;
беременность и роды — через гормональные и гемодинамические изменения; повышение объема циркулирующей крови и артериального давления. Риск разрыва артериовенозной мальформации повышается в III триместр и во время родов.

Прогноз артериовенозных мальформаций

Прогноз артериовенозных мальформаций головного и спинного мозга в значительной степени зависит от наличия или отсутствия их разрыва.

Ежегодный риск кровоизлияния для неразорвавшихся артериовенозных мальформаций головного мозга — 2%, для ранее разорвавшихся — 4,5%;

К факторам, повышающим риск разрыва, относятся:

небольшой размер очага;
неевропейская этническая принадлежность;
глубокое расположение артериовенозных мальформаций;
наличие единственного питающего артериального сосуда;
глубокий венозный дренаж.

Объем и локализация кровоизлияния определяют степень остаточных неврологических нарушений и потенциал функционального восстановления пациента (Karsonovich T. et al., 2024).

Артериовенозные мальформации спинного мозга имеют прогрессирующее течение: без лечения возможно постепенное ухудшение неврологических функций за счет хронической ишемии спинного мозга или повторных кровоизлияний.