颅内动脉狭窄的tcd诊断_何晓峡

1,颅内动脉狭窄的TCD诊断,南京脑科医院物理诊断科 何晓峡,2,一、概 述,3,经颅多普勒（Transcranial Doppler, TCD）是应用超声多普勒原理实现其检测功能的。多普勒超声（Doppler Sonography）起源于多普勒效应。1842年奥地利物理学家Ch.Doppler发现当声源与接收器存在相对运动时，声波的频率会发生改变。当发射声波与接收器之间为相对运动（彼此靠近）时声波的频率增加；反之则下降（相背运动），这一物理学原理即被称之为Doppler效应。,4,Doppler原理阐述了声波与运动物体间的相互关系，利用这一原理，人们对血管内流动的血细胞进行了流体动力学的重要研究，从而获得了不同部位动、静脉血管内红细胞的流动速度（血流速度），从而对血流速度有了量化分析结果。,5,计算血流速度的公式为经典的多普勒方程：FdCV =2FoCos V：血流速度 Fd：频移值（发射频率与接收频率的差值） C：超声波在人体内的运动速度 Fo：多普勒超声波的发射频率 Cos：超声束与血流方向之间形成夹角的余弦值,6,应用这一公式可以直接获得血流速度的检测值。但流速的高低与声波和血流之间的夹角直接相关：0时流速最高（Cos0=1）；90时流速最低（Cos90=0）。角度越大，流速越低。了解这一角度的基本的原理对于检测血流的准确性非常重要。特别是TCD的检测为盲探过程，对每一支动脉的检测更应多角度、多方向探测，以获得最佳的血流动力学参数。,7,二、检测部位和动脉,8,TCD可以检测颅外段及颅底动脉环主干动脉的血液动力学变化。这些血管包括： 颈总动脉（CCA）； 颈外动脉（ECA）； 颈内动脉颅外段(ICA) ； ICA虹吸部各段（CS）； ICA(终末端)；,9,眼动脉（OA）； 大脑中动脉（MCA）； 大脑前动脉的前交通前段（ACA1）； 大脑后动脉（PCA）； 椎动脉（VA）颅内段； 基底动脉（BA）； 小脑后下动脉（PINC）。,10,检测部位是利用颅骨自然薄弱的部位作为检测声窗（超声波可穿透的窗口），通常选择的声窗有： 颞窗（颞骨嶙部）； 枕窗（枕骨大孔下方）； 眼窗（闭合的眼睑上）。,11,颞窗检测示意图,12,三、检测的内容,13,TCD对脑动脉检测的准确性主要通过以下几方面判断： 1、取样深度： 颅内动脉的解剖结构决定了血管不同检测深度。检测中通过调节深度可以识别血管，对病变血管进行定位。,14,2、血流速度：通常血流速度的计量单位是cm/s。收缩期峰值（Peak、Vp）：心脏射血后，血流进入脑血管达到最高峰的流速。其受心功能及血液粘稠度及脑动脉弹性功能的影响。,15,平均血流速度（mean，Vm）：收缩与舒张期血流速度的平均指数，是反映血流速度相对稳定的动力学参数，取决于Vp和Vd的稳定，特别是Vd的稳定性，对Vm的影响较大。 舒张末流速（Vd）：心脏舒张末最低的脑血流速度对颅内压及脑血管的阻力变化比较敏感。,16,3、相关参数 ： 血管搏动指数（PI值）：是反映血管的阻力、顺应性的重要指标，受平均血流速度的影响，与动脉血压及血管阻力相关。正常值：0.65-1.10。 脑血管阻力指数（RI）：是衡量脑血管舒缩功能，即脑血管阻力状况的指数，正常值：0.54+0.06。 通常TCD采用PI值作为评价颅内动脉弹性和血管阻力以及脑血流灌注状态高低的指标。,17,4、血流方向：血流方向是判断颅内动脉血液动力学正常与否的重要指标之一。通常根据红细胞运动方向与探头之间的关系确定。 朝向探头为正向，血流频谱位于基线上方。 血流背离探头为负向，频谱位于基线下方。 当多普勒超声取样容积位于血管的分叉处或血管走向弯曲时，可以检测到双向血流频谱。,18,大脑中动脉与大脑前动脉分叉处,MCA,ACA,19,5、血流频谱形态 ： 正常TCD检测的血流频谱呈三峰形态，心脏收缩期脑血流达到的最高峰为S1峰，随后出现稍低的收缩期波峰为S2峰，正常情况下S1峰S2峰。心脏舒张末期脑血流维持的最低水平流速为D峰。整个波形完整外层曲线光滑、高强度信号集中在周边部分，频谱中间强度较低的区域称为“频窗”。,20,血流频谱形态的改变是判断分析颅内动脉弹性、血管搏动性的重要特征，也是判断颈内动脉病变导致颅内动脉脑血流灌注异常的特征变化的重要条件之一。,21,正常频谱图,S1峰,S2峰,D峰,频窗,22,正常频谱图,23,正常频谱图,24,6、血流声频分析 多普勒声音信号的听诊具有十分重要的作用，因为它可以反映血流的特性。正常脑动脉血流音频信号的音调清晰柔和，似笛声或微风样。当血管出现病变血流急速形成湍流时，血流声频会发生变化，出现低钝粗糙的声音。如果有涡流时会出现哮鸣音样杂音、乐性杂音等改变。,25,四、临床应用,26,TCD检测的临床意义,TCD技术与脑血管造影（DSA）、CT、核磁共振成像技术不同，它可以提供上述影像学检查所不能得到的重要的血液动力学资料。它们之间不能互相取代，而是相互补充应用。特别是TCD检测对早期脑血管病变有特殊意义。,27,当脑动脉轻度狭窄时，血流相对减低，局部会有缺血改变，临床上通常表现为反复的TIA发作。此时CT、MRI等影像学检查往往无明显异常发现，但TCD可以捕捉到这一早期改变的血流特征，提示脑动脉狭窄的存在，从而获得TIA发生的重要原因，为临床诊断提供客观依据。对早期进行干预性治疗，预防缺血性脑血管病，减少病残率、死亡率有重要的临床意义。,28,应用范围,主要应用于： 脑动脉狭窄和闭塞； 脑血管畸形； 脑血管痉挛； 锁骨下盗血； 颅内压增高和脑死亡； 脑血管微栓检测等病变的检测和诊断。,29,五、颅内动脉狭窄和闭塞 的TCD诊断,30,适应症： 脑血管病高危因素：三高症、高同型半胱氨酸血症、吸烟、酗酒、高龄和超重等； 可能与脑血管病有关的症状：头痛、头晕、眩晕、晕厥、一侧肢体麻木无力、一过性黑矇等； 明确的缺血性脑血管病：短暂性脑缺血发作（TIA）和脑梗塞； 大动脉炎或其它免疫性动脉炎、感染性动脉炎、放疗所致大动脉狭窄、烟雾病或其它先天性脑动脉狭窄等。,31,颅内动脉狭窄的TCD特征,TCD主要是通过检测脑动脉的血流速变化来判断是否有狭窄存在。典型血管狭窄的特点是节段性血流速异常，狭窄段流速增高，狭窄近端流速正常或相对减低，狭窄的远端流速明显减低（狭窄大于50%）。具体狭窄程度判定的标准（参照宣武医院）：,32,1、轻度狭窄：颅内动脉狭窄小于50%（血管造影管径减少约25%49%），TCD检测结果仅提示病变动脉的流速相对升高，或同名动脉流速相差30cm/s，（也可出现节段性血流速改变）收缩期峰值（Vp）：140cm/s Vp 170cm/s；平均流速（Vm）：90cm/s Vm 120cm/s，血流频谱及声频无明显改变。,33,左侧大脑中动脉轻度狭窄,MCA - L,MCA - R,34,高血压性脑动脉硬化时，由于小血管发生玻璃样变性而导致脑血管阻力广泛增加，TCD表现为高阻力型血流频谱特征：舒张末流速减低，S/D比值增大，收缩峰较尖，此时虽然流速增高不明显，但要引起重视。碰到这种情况我们会结合病史，把年龄因素与血流速结合起来评判。标准是：60岁以上患者VP：120140cm/s；60岁以下VP：140160cm/s为轻度血管狭窄（如果有节段性血流速改变标准还会调整）。,35,正常频谱,高阻频谱,36,基底动脉近端轻度狭窄,高阻血流频谱,37,轻度狭窄（有频谱改变）,涡流,38,2、中度狭窄：当血管狭窄大于50%，但小于70%时（血管造影管径减少约50%69%），病变动脉的血流速度成倍升高，收缩期峰值（Vp）：170cm/s Vp 200cm/s；平均流速（Vm）：120cm/s Vm 150 cm/s，病变血管的远段血流速度稍减低（节段性血流速变化）。频谱形态改变：层流特征消失，收缩期基线上下方出现低频高强度的涡流频谱信号，声频嘈杂。,39,中度狭窄（VP170cm/s）,涡流,40,中度狭窄（VP170cm/s）,湍流,41,3、重度狭窄：如果动脉狭窄大于70%（血管造影管径减少约70%99%），狭窄段血流速度明显升高，收缩期峰值（Vp）：Vp 200cm/s，平均流速（Vm）：Vm 150cm/s，狭窄远端流速明显下降，伴低搏动性（PI值低于狭窄前端的血流信号）改变，也称低阻血流频谱。频谱形态异常：收缩期出现涡流或湍流频谱。声频异常：可闻及“乐性”或“鸟鸣音性”血管杂音，声频内部可能出现索条状对称分布的血管杂音所特有的高强度血流信号频谱。,42,重度狭窄（VP200cm/s）,远端,狭窄段,43,血管重度狭窄的频谱改变,乐性杂音,44,诊断要点：,节段性血流速度改变是判断颅内动脉狭窄的重要因素。通常的概念是血管狭窄一定就是病变血管血流速增高，而忽略了血流速低的低阻血流频谱。我们在实际工作中更多的是注意血流速的变化，而不是仅仅盯住血流速增高。要做到这一点就必须对血流信号进行连续性的检测，具体的作法是多深度跟踪，这样可以发现节段性的血流速变化，从而判断血管狭窄的具体位置。,45,一般检测方法是，对较长的动脉进行全程多深度检测。如大脑中动脉（M1-M2段）、基底动脉（从椎动脉汇合至分出大脑后动脉之前），这样可以发现细小的血流速变化，不会遗漏每个深度发生的血管病变。判断标准为近端、远端的血流速差值为20-30cm/s。,46,MCA两个深度BA两个深度：通常我们在检测中常规检测大脑中动脉全程（M1M2段）取样两个深度，检测基底动脉也是全程（近端-远端）取样两个深度。,47,大脑中动脉近远端比较,远端,近端,48,大脑中动脉近远端比较,远端,近端,49,基底动脉近远端比较,近端,远端,50,基底动脉中段狭窄,近端,远端,中段,51,鉴别诊断：,由于颅内动脉狭窄产生的血流速度升高与其它因素引起的高流速改变容易混淆，在一定程度上会影响检测结果的判断，故应认真进行鉴别，特别是要结合临床表现，再下结论。,52,脑血管狭窄与其它因素引起的血流速增高的鉴别,53,血管狭窄（节段性血流速改变）,54,代偿性血流速增快比较,55,脑血管痉挛 偏头痛,56,TCD颅内动脉狭窄的目前进展：,1、检测有无侧枝循环效应，对临床治疗、判断预后有积极作用。故需观察治疗后健侧血流速有否增高，眼动脉、颈外动脉侧枝循环建立，前交通动脉开放等情况。,57,颈内动脉（颅外段）闭塞,58,眼动脉-颈外动脉侧枝循环建立,颈外动脉血流速代偿,眼动脉血流方向逆转,59,前交通动脉侧枝循环开放,大脑前动脉血流方向逆转,MCA,60,软脑膜吻合侧枝循环开放,代偿,61,眼动脉血流方向的改变对判断颈内动脉闭塞性疾病有重要价值。 眼动脉消失-同侧颈内动脉（起始段）严重狭窄或闭塞，侧枝循环未建立。 眼动脉血流方向逆转-同侧颈内动脉（起始段）严重狭窄或闭塞，侧枝循环建立。 眼动脉正常，大脑前动脉逆转-颈内动脉颅内段严重狭窄或闭塞。,62,正常眼动脉,眼动脉双向血流,63,2、与颈部血管彩超相结合，综合判断颅内、颅外血管狭窄和侧枝循环的建立。颈动脉狭窄或闭塞是引起缺血性脑血管病的重要原因之一。通常颈内动脉狭窄程度70%以上会产生颅内、外血液动力学改变。当颅外段颈动脉狭窄50%时，颅内动脉的血流速无明显变化；,64,当狭窄在50%69%时，若侧枝循环建立，患侧半球（以中动脉为例）流速减低明显，但频谱形态无明显改变，若侧枝循环功能不全时，患侧MCA流速与频谱形态均可能异常（低阻改变）。椎-基底动脉血流速度（颅内段）低阻血流频谱改变，要结合颈部血管彩超，若颈段、椎段全程血流速低，频谱呈低阻，要考虑锁骨下动脉开口处狭窄。,65,颈内动脉狭窄,66,颈内动脉狭窄颅内段血流速改变,MCA,ACA,L-MCA,L-ACA,67,后循环血流速代偿性增高,后交通动脉开放,68,锁骨下动脉、椎动脉开口处狭窄，可导致远端血管血流速偏低。 TCD表现：椎-基底动脉（颅内段）血流速全程偏低。,69,锁骨下动脉开口处狭窄,RSA,70,基底动脉血流速度偏低,近端,远端,71,椎-基底动脉血流速改变,近端,远端,72,椎动脉、大脑后动脉血流速度改变（右）,R - VA,R - PCA,73,3、颅内动脉狭窄介入治疗的检测：介入治疗（球囊扩张术或血管内支架植入术）是近年来治疗血管狭窄的重要手段。TCD对于介入治疗的检测价值在于观察术前、术后或术中血液动力学的变化，更重要的是术后远期治疗效果的随访。,74,因为，实施介入治疗的患者，不可能反复接受DSA的有创检查手段，特别是单纯气囊扩张术后再狭窄的可能性较高，TCD可以确定有无血管再狭窄的可能（通过远端血流探测，判断主干血管的近端是否狭窄）。,75,颈内动脉狭窄,76,颅内动脉低阻频谱,R-MCA,R-ACA,77,颈内动脉支架术后,78,支架术后颅内动脉血流速正常,L-MCA,L-ACA,79,TCD与临床结合的重要性,80,1、TCD检测结果判断必须与临床症状紧密结合，不能妄下结论,从事TCD检测的操作者，要具备分析临床疾病特征和血流动力学变化的能力，这样才能做出正确的综合评价。而不能仅凭TCD的某些现象就轻易下结论，导致与临床不符。 取得良好的多普勒信号与检测窗口关系非常重要。老年人颞窗容易闭合，难以检测到好的多普勒信号，不能轻易判断信号缺如（血管闭塞），要结合临床症状。枕窗也一样，很多颈椎退变的病人，枕窗难以穿透探头加压容易垂直，会取得低血流信号，不要轻易下缺血的结论，可以加至深度到血管远端观察后再下结论。,81,基底动脉近远端比较,近端,远端,82,当双侧均检测到血流速增快伴频谱改变时，一定要结合临床症状来判断病变血管。观察有无单侧偏瘫（包括面、舌肌及上下肢）、同向偏盲、偏身感觉障碍等表现，若是优势半球病变时可出现言语功能障碍（表达性失语，接受性失语），此时往往是左侧大脑中动脉区域的病变；一侧下肢皮层性感觉减退、无力，要考虑对侧大脑前动脉的病变。,83,大脑