脑动静脉畸形（AVM）的主要风险是自发性出血，因此选择治疗手段时，应以最低的治疗并发症率换取最大限度减低出血危险。伽玛刀作为治疗AVM的重要方法，尤其针对脑内深部 (基底节、内囊、丘脑和脑干)、感觉运动功能区或视觉中枢功能区的血管畸形，其优势日益肯定。
　　伽玛刀治疗AVM的疗效：
　　与手术治疗AVM相比，伽玛刀治疗AVM后畸形血管的闭塞。是缓慢地进行性的发生过程。畸形血管巢的血管壁出现增生，管腔进行性狭窄，血流速度变缓，最终血管内血栓形成而使畸形血管巢闭塞。这一过程可发生于伽玛刀治疗后6个月～3年。伽玛刀治疗后2年，AVM的完全闭塞率为80％～90％。
　　Prasad回顾性总结了2067例伽玛刀治疗的AVM与2722例经手术治疗的AVM疗效对比。结果显示，能依靠手术切除的AVM，自然有较高的治愈率，但手术治疗不可避免的会伴有较高的并发症和手术死亡率；与之相比，伽玛刀治疗后，虽然AVM的完全闭塞率较手术治疗组低，但最大的优势是并发症低、且没有死亡病例(表1)。
　　表1  AVM治疗疗效对比
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　　治疗方法   病例数  完全闭塞率％   致残率  死亡率％
　　伽 玛 刀    2067           78.4            3.6        0
　　显微手术    2722           94.7           11.7        4.4
　　血管栓塞    1085            3.3            8.8        1.5
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　　除此以外，伽玛刀治疗后对未完全闭塞的AVM再出血，也有保护作用：Karlsson研究发现，对于中小容积的AVM，伽玛刀治疗后，即使畸形血管巢尚未完全闭塞，但出血的危险性明显降低。
　　伽玛刀治疗对未完全闭塞的AVM出血的保护作用的机理是：
　　①血管壁的进行性增厚，使血管壁的压力降低，从而降低了出血的危险性；
　　②由于出血的危险性与AVM容积有关，AVM部分闭塞后，容积自然缩小，对出血具有一定的保护作用；
　　③AVM内血栓的形成，使畸形血管巢内再通的血管数量减少，按照随机的原理，发生出血的几率也降低；
　　④上述诸因素的联合作用，使通过AVM的血流量减少，从而降低了出血的危险性。
　　大量病例随访已经证实伽玛刀治疗不会导致治疗后的年再出血率上升。
　　癫痫的控制：对以癫痫为临床主要症状的脑动静脉血管畸形患者，伽玛刀治疗后，癫痫缓解和控制的比率在19％到85％不等。单纯使用伽玛刀治疗后的癫痫缓解控制比率，有报道为62％到80％。
　　伽玛刀治疗前，血管畸形的评估：
　　AVM的大小：外科手术前，用最大直径或平均直径可以非常直观地描述AVM的大小。平均直径≤2-2.5cm以下者为小型AVM；平均直径≥ 5-6cm以上者为大型或特大型AVM；两者之间为中型AVM。伽玛刀治疗计划中可以精准计算容积，研究发现病灶容积正是影响伽玛刀疗效以及并发症发生率的重要因素。因此，以靶区容积来描述AVM的大小，更适合伽玛刀前的评估。容积≤2cm3 定义为小型AVM，≥2cm3 (2～50cm3 ，平均5.8cm3 )为中型AVM。不超过4cm3 的AVM，伽玛刀治疗2～3年后完全闭塞率均大于80％；而容积大于 4cm3的AVM，随着容积的增加，完全闭塞率有逐渐降低的趋势。
　　AVM的部位：AVM的部位直接影响到疗效和并发症。可分为三大类：
　　①中央型：指位于脑干、丘脑、下丘脑、基底节、脑室内或脑室旁、以及胼胝体等处的AVM；
　　②小脑及小脑蚓部型AVM：
　　③周围型：除上述两型以外其他部位的AVM。并发症几率，中央型较周围型明显增加。
　　AVM的分型：为了伽玛刀预后分析，在血管造影图像上，把AVM分为云雾型、直通型及混合型。云雾型AVM：由细小动脉供血，畸形血管巢呈均一的细小颗粒状，引流静脉在早期血管造影片上不显影。直通型AVM：由粗大的动脉供血，通过较粗大的直通畸形血管而进入引流静脉，故在血管造影图像上可见早期引流静脉出现。混合型AVM：通常体积较大，同时兼有云雾型和直通型AVM的特点。而在MRI、CT影像，AVM又可分为均一型和非均一型。均一型AVM在MRI上表现为边界清楚的均一流空信号，三维CT造影显示血管巢为细小颗粒结构组成，边界清楚。而非均一型AVM则在MRI上表现为形状不规则，流空信号不均一的畸形血管团，其间可混杂脑组织，边界常不清楚。
　　伽玛刀治疗后的疗效，云雾型、均一型AVM的治疗效果远较直通型和非均一型AVM好。
　　伽玛刀治疗时机的选择
　　一般来说，AVM一旦被检出即应尽早治疗，但以出血作为首发症状的患者（约占67.8％），应出血后1―3个月采取伽玛刀治疗。对于手术后残留或仅行血肿清除术后的AVM病例，通常需待脑水肿完全消失、正常结构复位、全身状态稳定后再考虑伽玛刀治疗。已行栓塞治疗而未完全闭塞的AVM病例，联合使用伽玛刀治疗，应尽可能安排在栓塞治疗后的3个月内进行，以避免潜在的畸形血管再通可能。
　　伽玛刀治疗的具体实施
　　定位方法：AVM的伽玛刀治疗，关键在于对整个血管巢的精确定位后实施适当剂量的治疗。确定靶区范围会面临些困难，因为AVM通常形态不规则，供血动脉、畸形血管巢和引流静脉常混杂在一起，难以分辨。联合两种以上定位方法，会有明显帮助。定位方法有普通血管造影、数字减影血管造影(DSA)、CT和磁共振血管造影(MRA)等。但最常用的是MRI定位。MRI在确定AVM部位、大小以及与邻近重要结构的关系方面有着明显的优越性。
　　治疗靶区：伽玛刀治疗靶区范围应局限在畸形血管巢本身，而不应包括供血动脉和引流静脉。一方面减小了治疗靶区的容积，有利于提高边缘治疗剂量，加快AVM血管巢的闭塞；另一方面，由于供血动脉和引流静脉未完全包含在高剂量治疗范围内，因而较少产生损伤或过早闭塞，降低了并发症的发生率。
　　治疗并发症：伽玛刀治疗后出现的并发症主要是指由于脑组织受辐射后新出现或加重的神经系统的症状和体征。伽玛刀并发症的发生率比较低，可在0％～5％之间，平均为3.6％。
　　并发症的预防：伽玛刀治疗后并发症的出现与AVM的部位、既往放射治疗病史以及治疗时所使用的剂量有密切的关系，应该充分考虑这些因素并注意如下几点：①严格掌握治疗适应证。尤其是对中央型或位于功能区较大容积的AVM，不应勉强行一次性足量的照射。比较稳妥的方法是选择剂量分割或容积分割的方法进行治疗；也可先经部分栓塞治疗，待AVM容积缩小后再联合使用伽玛刀治疗。②精确的剂量计划：良好的定位图像，配合多靶点、小准直器联合照射技术，尽量减少周围脑组织的辐射量。③因人而异、个性化的治疗剂量，以期在治疗后2年内，使AVM的完全闭塞率达到80％左右；同时将发生放射性脑坏死的比例控制在3％以内。④定期复查，尽早发现并发症、及时处理。
　　伽玛刀疗效相关因素：
　　1、边缘剂量依赖性：平均治疗剂量和最小边缘治疗剂量与治疗后AVM是否闭塞直接相关，且使用的平均治疗剂量和平均边缘剂量越高，AVM闭塞的比例也越高。但随着治疗剂量增高，并发症的发生比率也会增高。Flickinger发现，边缘剂量为16Gy、18Gy和20Gy的相对应闭塞率分别为70％、80％和90％。高于12Gy的边缘剂量和位于深部的AVM，出现与辐照相关的影像改变的几率明显增加。
　　2、平均治疗剂量更多地影响AVM治疗后至完全闭塞所需的等待时间，即闭塞间期。AVM的体积愈大，所需的闭塞间期也愈长。即使在治疗后3年乃至更长时间，经治疗后的AVM仍有发生闭塞的可能。
　　3、AVM容积与闭塞率和边缘剂量的关系：AVM的容积大小与AVM治疗后闭塞率以及所需的最小治疗边缘剂量成反比，也就是说，AVM的容积愈大，闭塞率愈低，所需的最小治疗边缘剂量也愈低。在这些变量当中， AVM的容积是影响治疗结果的决定因素。
　　4、与AVM闭塞有关的K系数：Karlsson通过对已闭塞的AVM病例的研究发现，随着AVM容积的增大，治疗所需的最小边缘剂量相应减小。进一步的研究提示，AVM的容积和最小边缘剂量直接影响着闭塞率的高低。这种影响是通过K系数的变化来实现的：K系数二最小边缘剂量x(AVM容积)1/3 。可以看出，当K系数≥27时，AVM的闭塞率可达80％；而K系数<27时，K值愈小，闭塞率愈低。因此，在治疗前可根据AVM的容积，选择恰当的最小边缘治疗剂量，以期获得满意的治疗结果。
　　5、AVM预后评估计分表：MayoClinic和Pittsburgh大学建立了放射外科治疗AVM的评估计分表。公式为： 计分值：0.1*AVM容积大小(cm3 )+0.02*患者年龄(岁)+0.3*AVM部位(额、颞叶为0分；顶、枕叶、脑室内、胼胝体、小脑为1分；基底节、丘脑、脑干为2分)。研究发现：计分值≤1.0的患者的AVM治疗后完全闭塞。而计分值高于2的AVM放射外科治疗后只有39％完全闭塞。
　　6、复杂型AVM的剂量计划方法：对于中小型的AVM，放射外科治疗时多数通过一次性照射即可获得满意的疗效。但对于较大的复杂型AVM或位于重要功能区的AVM，一次性大剂量的治疗有可能引起严重的并发症。因此，可以通过剂量分割或容积分割的方法进行治疗。
　　(1)剂量分割方法：所谓剂量分割方法，即在放射外科治疗时，对整个AVM血管巢进行照射，但所用的单次边缘剂量较低。通过2次或2次以上的剂量叠加，最终达到治疗目的。这种方法多使用于单组血管供血、AVM容积不太大或AVM周围有重要结构，不能耐受较大剂量辐射的 AVM。如位于脑干、下丘脑、基底节区以及视通路旁的AVM的治疗。施行剂量分割治疗的间隔时期目前尚无统一的意见，但多数学者认为两次治疗的间隔时期最好在6～12月以上。
　　(2)容积分割方法：所谓容积分割方法，即是将AVM划分成几个部分进行分次治疗，各部分治疗时均根据实际容积选择相应的边缘治疗剂量。这种方法多用于多组血管供血、容积较大或形态不规则以及多发AVM的治疗。其中对于多组血管供血的较大AVM，可根据选择性供血动脉造影确定靶区分割的范围。而对于单组血管供血的AVM，则更多的是按形态特征进行容积分割。采用容积分割时，两次治疗的间隔时期最好在3～6月以上。
　　疗效评估与随访：
　　1、AVM闭塞的标准:AVM放射外科治疗后是否完全闭塞，应根据随访的脑血管造影检查来作出评估。达到完全闭塞的要求应该满足下列条件：AVM畸形血管巢完全消失，扩张的供血动脉和引流静脉回缩至正常直径，恢复正常的血液循环时间。
　　2、DSA、CT、MRI在AVM治疗后随访中的地位。尽管DSA是AVM放射外科治疗后评估疗效的重要手段，但由于DSA属有创伤性检查方法，仍有治疗中心尚未将其作为常规的随访检查方法。通常更多的是利用其它检查方法筛选，估计AVM已完全闭塞后，再用DSA最终确认治疗结果。对于治疗后2―3年以上仍疑有残留的AVM，DSA对于确认残存畸形血管巢的部位、大小、供血动脉来源、引流静脉回流方向以及与邻近重要结构的关系等仍然具有重要的参考价值。
　　CT和MRI在AVM的治疗后的随访中仍担负着重要角色。一方面，这是因为CT、MRI属无创伤性检查，可以反复多次进行；另一方面，经过多年的对比研究，目前已有学者认为完全可以依靠CT、MRI的检查结果来判断AVM是否已完全闭塞，无须再经DSA证实。其中AVM完全闭塞后，CT平扫表现为等密度，部分可伴有钙化，增强后多数可见点状或条束状不规则强化。MRI Tl加权图像则多表现为低信号，少数可为等信号或等、低混杂信号：T2加权图像的信号改变呈多样性，但均无流空现象，增强后几乎所有病例均可见轻度点片状强化。MRA检查不再有畸形血管巢影，扩张的供血动脉和引流静脉也恢复至正常直径。