TCD脑动脉硬化的诊断问题-高庆春

TCD脑动脉硬化的诊断问题_高庆春细小动脉硬化玻璃样变脑动脉硬化脑动脉硬化症(cerebralarterioselerosis，CAS)

是脑内动脉硬化致脑血流量减少从而引起以慢性缺血性脑功能障碍为特征的一种常见疾病早期临床表现主要是头痛、头晕、疲乏、注意力不集中、记忆力减退、情绪不稳、睡眠障碍(失眠或嗜睡)等神经衰弱样症候群，神经系统无明显阳性体征脑动脉硬化症的诊断标准年龄在45岁以上有初发高级神经活动不稳定的症状及/或脑弥漫性损害症状眼底动脉硬化Ⅱ级以上,主动脉增宽颞动脉或桡动脉较硬等周围血管硬化症或有冠心病神经系统阳性体征，如深反射不对称，掌颏反射阳性及/或吸吮反射阳性血清胆固醇增高排除其它脑血管疾病具备上述8项中5项或5项以上者即可诊断中华神经精神科杂志编委会.脑动脉硬化症诊断标准.中华神经精神科杂志，1988,11(2):12脑动脉硬化症的变迁一直是临床常见的诊断1989年WHO卒中及其他脑血管疾病特别工作组报告和1990年美国国立神经疾病与卒中研究所的脑血管疾病分类Ⅲ中该病名被取消1995年全国《脑血管疾病分类》中也取消这一病名原因均未详述，可能是缺乏特异性的客观诊断指标动脉硬化的检测技术-TCD:PI-TCD:PI高分辨率MRI显示斑块性质ba脑动脉粥样硬化彩色超声能直接显示血管内斑块大小、血流充盈情况、频谱改变及管壁状况一种无创性重复强的诊断血管病变可靠的方法在随访、评估内外科治疗疗效方面起到重要作用股动脉多发粥样硬斑胫前动脉多发粥样硬斑足背动脉多发粥样硬斑颈动脉窦后壁中膜增厚MRI、彩超主要是针对大动脉粥样硬化的形态学进行检测，而对小血管硬化的检测效果不佳-TCD:PIVascularStiffness血管顺应性C=ΔV/ΔP小血管硬化的检测方法PWV,PWATCD：PI、PTI、CTT、CVR概念动脉系统中，节律性心脏射血引起的脉搏沿血管树由心脏向外周传播脉搏波分类流量脉搏：左心室射血期，节律性的心脏活动转移血液至升主动脉，使整个血管系统中血液柱速度加快。PI属于流量脉搏压力脉搏：循环系统阻力、及血液的质量惯性阻碍血液柱的加速过程，从而在升主动脉起始段引起压力升高容量脉搏：由于压力改变，致使升主动脉的横断面积、即升主动脉容积增加三种脉搏形成后，延血管树传播，形成相应的脉搏波三种脉搏波能力相互转化，位相不同脉搏波传播与衰减三种脉搏波以同样的方式和一定的速度沿血管系统传播衰减受波阻、脉搏波反射、血管壁结构和血管系统的几何学影响脉搏波的传导速度、衰减程度还与脉搏波的频率有一定关系脉搏波传导速度(pulsewavevelocity,PWV)评价大动脉硬化的经典指标之一是动脉壁扩张、回缩产生脉搏由近心端向远心端传导的速度综合地反映各种危险因素对血管的损伤，是心血管疾病危险率的独立预测因子YamashinaA,TomiyamaH.Arteriosclerosisandpulsewavevelocity.NipponRinsho,2004,62(1):80-86.脉搏波的评价参数PWV原理心室射血产生的压力搏动沿动脉树传播,速度由动脉壁的弹性和几何性质及所含液体的特征(密度)决定。由于血液是含在弹性管道(动脉)中的不可压缩的液体,能量的传播主要是在动脉壁，与血液流速是完全不同的概念。动脉管壁的顺应性越大,脉搏波的传播速度就越慢,僵硬度的增加可加快脉搏波传导速度脉搏波传导速度大小可以反映动脉壁硬度PWV相关因素：管壁弹性模量、管壁厚度、血管腔半径、血液密度PWV测定方法PWV的测定是通过测量脉搏波传导时间和两个记录部位的距离求得计算公式为:PWV(m/s)=L/t(L:距离,两个探测器间的距离;t:传导时间,两个波形的时间差)PWV常测定10个连续搏动,包括一个完整的呼吸周期StephanieS,etal.ClinJAmSocNephrol3:184–192,2008.StephanieS,etal.ClinJAmSocNephrol3:184–192,2008.PWV的临床意义心血管事件和冠状动脉事件的发生率与PWV独立相关PWV预测终末期肾病(ESRD)患者心血管疾病危险性PWV能够预测脑血管病再发的危险性,很好地显示动脉硬化的进程颅内血管PWV可通过颅内ICPlatency进行评价BoutouyrieP,etal.Hypertension,2002,39(1):10-15.；NakanoT,OhkumaH,SuzukiS.JStrokeCerebrovascDis,2004,13(2):74-80.;XiaoHu1,PengXu,etal.PhysiolMeas.2008April;29(4):459–471.脉搏波分析（Pulsewaveanalysis,PWA）可以判断大小血管的僵硬度AIx（augmentationindex）=(△P/PP)×100PP(pulsepressure)=SBP−DBPC=△V/△P

C1(largearterycompliance)C2(smallarterycompliance)

whereCiscompliance,VisthechangeinarterialbloodvolumeandPisthechangeinarterialBPPaulK.HAMILTON,etal.ClinicalScience,2007,113:157–170Typicalpulsewaveformsfrom(top)normaland(bottom)stiffenedconduitarteriesderivedfrompercutaneoustonometrytracings.Withreferencetoanormalartery:T0timeofstartofcardiaccycle;TFtimeoffinishofcardiaccycle;T1timetooutgoingpressurepeak;T2timetopeakofreflectedwave;Ssystole;Ddiastole.PeaksatT1andT2coincideinthestiffenedartery,leadingtoaugmentationofarterialpressure.AIistheaugmentationpressure(thedifferencebetweenthesecondandthefirstsystolicpeakmeasuredontheaorticpressurewaveform)dividedbyPP(pulse-waveheight)100ReluCernes,etal.AdvCardiol.Basel,Karger,2008,vol45,pp65–81Alx;AugmentationIndex;PP,pulsepressure.StephanieS,etal.ClinJAmSocNephrol3:184–192,2008.傅里叶分析后能更精确地反应血管硬化程度脑血流血频谱频谱图包络线上可见三个波峰，分别是一峰(S1)、二峰（S2）和舒张切迹所形成的三峰（D）。年轻人的S1比S2高(即S1>S2),但随年龄的增加许多人的这两个波峰的高度会发生变化，从S1>S2而渐渐过渡变为S2>S1以前认为是脑动脉硬化争议颇大PWA和我们的S1、S2等都是在时域范围内的分析，比较粗浅如能进行频域分析可能会使其更加客观脉动指数（PI）反映血管的搏动与阻力的情况，主要用来评价动脉的顺应性和韧性PI=(Vs–Vd)/VmPI属于流量脉搏狭窄血管局部PI变化规律小动脉收缩舒张与PI的关系狭窄前血流速度降低、PI值增高狭窄处速度明显增快、PI值轻微或明显降低狭窄后则为流速减慢、PI值明显降低。

VPIVPIVPICO2升高，小动脉扩张，PI降低；CO2降低，小动脉收缩，PI升高CAS的PI值均高于正常组，甚至大于1.1；可作为小血管硬化TCD诊断的重要指标KidwellCS,etal.JNeuroimaging.2001Jul;11(3):229-35.；唐艺等.江汉大学学报.2004,32（2）:45-46;李培媛等.现代电生理学杂志.2000,7(3):81-82TCD的脉动参数，虽然可以反应一定的病理变化，但比较粗糙，有时甚至结果相反需要频域分析：傅立叶分析、小波分析、近似商分析等傅里叶（Fourier）变换与频谱分析一种数学方法，把一个周期性信号分解成一系列振幅、相位、频率不同的正弦波，便于定量分析类似于光谱分析数学公式正弦波（正弦函数）特征振幅频率初项角（相位）频谱图：通过Fourier得到的一些列正弦波的振幅和相位是频率nω的函数振幅－频率韩丹春,高庆春等.中国超声杂志.1993,9(6):393-397TCD所测定的为流量脉搏，脉动传递指数（PTI）能更好地动态地反应血管的僵硬度，成为TCD诊断CAS的最合适的指标AaslidR利用双通道TCD观察了MCA到大脑大静脉间的脉搏波的传递情况（1994年）CTT(cerebraltransittime)小血管病变患者，CTT明显延长P<0.0001MartinLiebetrau,etal.Stroke2002;33;509-512;PulsI,BeckerG,MäurerM.etal.UltrasoundMedBiol.1999May;25(4):503-7.MeasurementofCBF,CCTandcalculationofCBVinonepatientwithvasculardementia.TopBloodvolumeflowinbothinternalcarotidandvertebralarteries(ICAR/ICAL;VA-V2-R/VA-V2-L).CBF=460ml/min.BottomDopplerspectraoftheleftICA(ICAL)andtherightInternaljugularvein(IJVR).Timedelayofcontrastbolusarrivalbetweenthetwovessels(CCT)=13.0s.CBV=CBFxCCT:460ml/minx0.217min=100mlStephanJ.Schreiberetal.JNeurol(2005)252:1171–1177脑血管储备（cerebrovascularreserve,CVR）又称脑血流储备、脑灌注储备、脑循环储备、或脑储备是指在生理或病理因素刺激作用下，脑血管通过小动脉、毛细血管前阻力血管等的代偿性扩张或收缩，维持脑血流量正常稳定的过程和能力。

应用TCD技术观察在一个强有力的血管扩张试验〔CO2或Diamox试验（acetazolamide1g静脉注射）〕前后相关脑血流量及脑血流容积的变化可提供关于脑部血管自主调节及侧支循环的信息，提供脑部血管的储备能力检测方法方法TCD动脉血压监护仪CO2气体分析仪MCA血流频谱桡动脉血压呼出气体CO2分压步骤正常呼吸自体CO2吸入过度通气分别连续同步记录三路信号正常过度通气自体CO2吸入具体算法CO2R--基于人口学的资料Bakker等的CVRI检测结果,2003年龄分组n总体(%/Kpa)女性(%/Kpa)男性(%/Kpa)总体(%/mmHg)女性(%/mmHg)男性(%/mmHg)<6536746.242.8a49.86.165.716.6465-7052547.545.649.16.336.086.5570-7539344.642.346.25.955.646.1675-8028737.438.536.54.995.134.8780-8510537.137.736.54.955.034.8785-903436.733.139.24.894.415.23>90932.122.836.84.283.044.91注：右面3栏数据为笔者将单位换算成%/mmHg后的数值CVR(CerebralVasomotorReactivity)小血管病患者，CVR明显低于对照组CarlosMolina,etal.Stroke1999;30;2296-2301LLCAccp可准确反映脑血管病理LLCAccp随高血压形成后时间上升，随后稳定于110mmHg左右时间(周)正常大鼠(n=6)RHR(n=8)265.56±12.4573.77±17.40469.22±6.7174.76±12.59663.63±6.7096.50±17.63†871.40±16.9099.78±11.26†1063.66±13.78113.72±10.05*†1270.31±16.75108.54±24.22*†1471.97±3.93112.91±13.35*†1670.11±12.18110.30±14.62*†1870.88±14.05107.73±18.82*†单位：mmHg，*与正常大鼠比较P<0.05，†与术后第2周比较P<0.05LLCAccp和小动脉中膜厚度相关LLCAccp和小动脉MT、及脑底动脉管壁厚度高度正相关把大动脉和小动脉视为脑血管系统整体，逐步回归发现LLCAccp只与小动脉MT有关(Y=102.55X-44.27F=72.06,P<0.001)小结动脉硬化的概念评价方法MRI、彩超：检查血管形态学血管顺应性－－脉搏波PWVPWATCD－PI傅立叶分析PTI、CTT脑血流储备：CO2反应、脑血流自动调节谢谢脑血管疾病分类一．颅内出血1．颈动脉系统1．蛛网膜下腔出血2．椎-基底动脉系统2．脑出血四．脑供血不足3．硬膜外出血五．高血压脑病4．硬膜下出血六．颅内动脉瘤二．脑梗死(颈动脉系统&椎-基底动脉系统)七．颅内血管畸形1．脑血栓形成八．脑动脉炎2．脑栓塞九．脑动脉盗血综合征3．腔隙性梗死十．颅内异常血管网症4．血管性痴呆十一．颅内静脉窦及脑静脉血栓形成三．短暂性脑缺血发作十二．脑动脉硬化症我国脑血管疾病分类草案(1986)脑血管疾病分类(1995)

一、短暂性脑缺血发作(435)

(一)颈动脉系统

(二)椎2基底动脉系统

二、脑卒中

(一)蛛网膜下腔出血(430)

11动脉瘤破裂引起

21血管畸形

31颅内异常血管网症

41其他51原因未明

(二)脑出血(431)

11高血压性脑出血

21脑血管畸形或动脉瘤出血

31继发于梗塞的出血

41肿瘤性出血

51血液病源性出血

61淀粉样脑血管病出血

71动脉炎性出血

81药物性出血

91其他

(三)脑梗塞

11动脉粥样硬化性血栓性脑梗塞

21栓塞性(434.1)

(1)心源性

(2)动脉源性

(3)脂肪性

(4)其他

31腔隙性梗塞

41颅内异常血管网症

51出血性梗塞

61无症状性梗塞

71其他

81原因未明

三、椎-基底动脉供血不足

四、脑血管性痴呆

五、高血压性脑病(437.2)

六、颅内动脉瘤(437.3)

(一)囊性动脉瘤

(二)动脉硬化性动脉瘤

(三)感染性动脉瘤

(四)外伤性动脉瘤

(五)其他

七、颅内血管畸形

(一)脑动静脉畸形

(二)海绵状血管瘤

(三)静脉血管畸形

(四)毛细血管扩张症

(五)脑面血管瘤病

(六)Galen静脉动脉瘤样畸形

(七)硬脑膜动静脉瘘

(八)其他

八、脑动脉炎

(一)感染性动脉炎(二)大动脉炎(主动脉弓综合征)

(三)系统性红斑狼疮