经颅多普勒的诊断分析及临床意义
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2006年8月1日
经颅多普勒(简称TCD)是利用超声多普勒效应来检测颅内脑底动脉环上的各个主要动脉血流动力学及各血流生理参数的一项无创伤性脑血管疾病检查方法。
一、参与频谱分析的重要参数及其临床意义
1、深度(depth)：是指被检血管与探头之间的距离。对于识别颅内血管非常重要。
2、血流方向(direction)：是指被检测到血管血流相对于探头的方向。鞘侗鹫B谘芎筒±硇砸斐Mǖ赖闹匾问?BR> 3、血流速度(velocity)：是指红细胞在血管中的流动速度。是TCD频谱中判断病理情况存在的最重要参数；管径大小、远端阻力或近端流入压力的改变均会造成血流速度变化。血流速度又包括收缩期峰值血流速度(Vs)、舒张期末血流速度(Vd)和平均血流速度(Vm)。
4、搏动指数(PI)和阻抗指数(RI)：搏动指数和阻抗指数是描述频谱形态的两个参数。PI计算公式：PI=(Vs - Vd)/ Vm；RI计算公式：RI=(Vs - Vd)/ Vs。从公式中可以看出，搏动指数主要受收缩和舒张期血流速度差的影响，差值越大PI越大，差值越小PI越小。如正常情况下由于颅内血管远端阻力小，因此颅内血管血流频谱的PI小于颅外和外周血管。舒张期末血流速度是舒张期残存的血流速度，反映远端血管床阻抗。舒张期末血流速度越接近收缩期血流速度时，说明远端血管床阻抗越小，搏动指数也就越小，称之?quot;低阻力频谱"。当舒张期末血流速度与收缩期血流速度相差越大时，说明远端血管床阻抗越大，搏动指数也就越大，称之为"高阻力频谱"。病理情况下，低阻力频谱可见于动静脉畸形供血动脉和大动脉严重狭窄或闭塞后远端血管，而高阻力频谱则常见于如颅内压增高和大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管。
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5、血流频谱形态(pattern of waveform)：是反映血液在血管内流动的状态。正常情况下血液在血管内流动呈规律的层流状态，处于血管中央的红细胞流动最快，向周边逐渐减慢，所以正常TCD频谱表现为红色集中在周边并有蓝色"频窗"的规律层流频谱。当血管出现严重狭窄时：①狭窄部位血流速度增快但处于高流速红细胞数量减少，呈现频谱紊乱的湍流状态；②由于狭窄后血管内径的复原或代偿性扩张，使处于边缘的红细胞形成一种涡漩的反流状态或大量处于低流速的红细胞血流表现为多向性。因此典形的狭窄血流频谱表现为周边蓝色，基底部"频窗"消失而被双向的红色涡流或湍流替代。
二、颅外颈部动脉和颅内动脉的简称
㈠ 颅外动脉包括：1、颈总动脉(CCA)；2、颈内动脉(ICA)；3、颈外动脉(ECA)；4、锁骨下动脉(SubA)；5、椎动脉起始部(VApro)；6、椎动脉寰枢段(VAatlas)；7、OA分支滑车上动脉(StrA)；8、ECA分支枕动脉(OcA)；9、颞浅动脉；10、颌内动脉以及桡动脉(RA)。
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㈡ 颅内动脉包括：11、大脑中动脉(MCA)；12、大脑前动脉(ACA)；13、颈内动脉末端(TICA)；14、大脑后动脉(PCA)；15、眼动脉(OA)；16、颈内动脉虹吸段(SCA或siphon A)；17、椎动脉颅内段(VA)；18、基底动脉(BA)。
三、TCD血流速度增快或减慢的病理意义
1、 血流速度增快的不同病理意义
① 血管狭窄：TCD表现为频谱紊乱，低频增强伴湍流或涡流形成。常见原因：动脉粥样硬化、烟雾病、大血管炎、血栓部分再通、炎症或肿瘤导致的血管狭窄，放射性损伤引起的动脉狭窄、夹层动脉瘤等。
② 血管痉挛：其本质是特殊病理生理机制下的一种血管狭窄，在多数情况下是由于支配脑血管的肾上腺素能神经兴奋性增强，a受体兴奋增高，导致脑血管过度收缩而发生"痉挛"现象。TCD表现频谱形态正常。从临床观点看，多数脑血管痉挛是功能性疾病的一个指标；在少数情况时脑血管痉挛是一种病理性的改变，如脑出血或蛛网膜下腔出血、脑血管的动静脉畸形、严重贫血等，但一般有应在脑动脉硬化患者中出现。
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③ 代偿性血流速度增快：TCD表现为频谱形态相对正常。最常见于PCA、ACA、BA和VA，因此，在检测至上述血管血流速度增快但频谱正常时，要高度警惕是否有潜在的相邻大动脉狭窄或闭塞存在。随着时间的推移，高速血流长期冲击可使代偿血管内膜受损狭窄，同样也可出现频谱紊乱的高流速频谱。
④ 脑动静脉畸形：供血动脉舒张期与收缩期血流速度非常接近；TCD表现为供血动脉高血流低搏动指数频谱，可伴有频谱紊乱。
⑤ 脑出血或蛛网膜下腔出血：由于脑血管破裂必然会导致脑血管痉挛，而引起出血血管的高流速的多普勒频移。此时必须结合临床症状进行诊断。
2、 血流速度减慢的不同病理意义
① 狭窄远端血流速度减慢：TCD表现为收缩期上升速度减慢，峰时延迟，峰尖消失而成圆钝低搏动指数波浪状频谱。常见于大动脉严重狭窄或闭塞后的远端动脉。
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② 狭窄近端血流速度减慢：TCD表现为除整体血流速度减慢外，舒张期血流速度减慢更明显，几乎消失，而呈低血流高阻力频谱。常见于ICA严重狭窄或闭塞前的CCA和VA颅内段严重狭窄前的VA起始段
③ 脑供血不足：TCD表现主要以同名血管对称性血流速度减慢为主。往往见于脑血管的功能变化及脑动脉硬化患者；心脏病引起心输出量明显降低也可出现脑供血不足。
④ 脑血管扩张：TCD表现为频谱形态正常。多见于神经血管性头痛。
⑤ 脑血管动脉瘤：TCD表现为供血血管低流速低搏动指数频谱。
四、TCD血流速度与脑血流量之间的关系
首先，血管内血流速度和血流量是两个不同概念，血流量指单位时间内通过血管横截面的血流容量，TCD所能提供的只是血流速度而不是血流量。诚然，在血管管径不变的情况下，血流速度与血流量成正比，但在未知血管横截面的情况下，血流速度不能代表通过该血管的血流量。
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其次，通过血管内的血流量 与脑血流量也是两个不同概念。一条或数条动脉内通过的血流量不能代表被供应区域的脑血流量，因为脑动脉间可建立侧枝循环相互代偿。由此可见，即使某动脉确实血流量下降了，也未必代表其供血区域一定存在脑血流量下降。
五、TCD与各种脑血管检查方法的比较
1、磁共振血管成像(MRA)：对血液流动非常敏感，其成像是基于流动血液与静止脑组织信号差异而得到的。不过弯曲部分的血管由于湍流造成血流信号消失，从而难以判断该区域血管是否有狭窄，但这些区域恰恰是动脉粥样硬化狭窄的好发部位。而且，狭窄后的湍流及血液流动的缓慢导致MRA对狭窄的严重程度有过高估计的缺点，因此血流信号的丢失并不肯定意味着血管完全闭塞，只是血流速度降低到了一个临界值。
2、数字减影血管造影(DSA)：虽是诊断血管狭窄的金标准，但也存在一定的缺陷。首先，血管造影是一种创伤性检查，插管和注射药物时可能造成血管痉挛甚至损伤；其次，由于狭窄形状与成像角度的关系，可能会产生假阴性结果；最后，动脉严重狭窄或闭塞后，DSA不能显示血管远端情况。
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TCD、MRA和DSA三种检查方法的优缺点比较如下表：
DSA
MRA
TCD
优点
清晰显示血管树和管径
检查血管病变的金指标
无创
多角度
能显示闭塞远端血管
无创
可床旁操作
方便、灵活、可重复操作
缺点
有创(血管痉挛、微栓子)
可能出现假阴性
不能显示闭塞远端血管
对狭窄过度评价
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一、参与频谱分析的重要参数及其临床意义
1、深度(depth)：是指被检血管与探头之间的距离。对于识别颅内血管非常重要。
2、血流方向(direction)：是指被检测到血管血流相对于探头的方向。鞘侗鹫B谘芎筒±硇砸斐Mǖ赖闹匾问?BR> 3、血流速度(velocity)：是指红细胞在血管中的流动速度。是TCD频谱中判断病理情况存在的最重要参数；管径大小、远端阻力或近端流入压力的改变均会造成血流速度变化。血流速度又包括收缩期峰值血流速度(Vs)、舒张期末血流速度(Vd)和平均血流速度(Vm)。
4、搏动指数(PI)和阻抗指数(RI)：搏动指数和阻抗指数是描述频谱形态的两个参数。PI计算公式：PI=(Vs - Vd)/ Vm；RI计算公式：RI=(Vs - Vd)/ Vs。从公式中可以看出，搏动指数主要受收缩和舒张期血流速度差的影响，差值越大PI越大，差值越小PI越小。如正常情况下由于颅内血管远端阻力小，因此颅内血管血流频谱的PI小于颅外和外周血管。舒张期末血流速度是舒张期残存的血流速度，反映远端血管床阻抗。舒张期末血流速度越接近收缩期血流速度时，说明远端血管床阻抗越小，搏动指数也就越小，称之?quot;低阻力频谱"。当舒张期末血流速度与收缩期血流速度相差越大时，说明远端血管床阻抗越大，搏动指数也就越大，称之为"高阻力频谱"。病理情况下，低阻力频谱可见于动静脉畸形供血动脉和大动脉严重狭窄或闭塞后远端血管，而高阻力频谱则常见于如颅内压增高和大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管。
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5、血流频谱形态(pattern of waveform)：是反映血液在血管内流动的状态。正常情况下血液在血管内流动呈规律的层流状态，处于血管中央的红细胞流动最快，向周边逐渐减慢，所以正常TCD频谱表现为红色集中在周边并有蓝色"频窗"的规律层流频谱。当血管出现严重狭窄时：①狭窄部位血流速度增快但处于高流速红细胞数量减少，呈现频谱紊乱的湍流状态；②由于狭窄后血管内径的复原或代偿性扩张，使处于边缘的红细胞形成一种涡漩的反流状态或大量处于低流速的红细胞血流表现为多向性。因此典形的狭窄血流频谱表现为周边蓝色，基底部"频窗"消失而被双向的红色涡流或湍流替代。
二、颅外颈部动脉和颅内动脉的简称
㈠ 颅外动脉包括：1、颈总动脉(CCA)；2、颈内动脉(ICA)；3、颈外动脉(ECA)；4、锁骨下动脉(SubA)；5、椎动脉起始部(VApro)；6、椎动脉寰枢段(VAatlas)；7、OA分支滑车上动脉(StrA)；8、ECA分支枕动脉(OcA)；9、颞浅动脉；10、颌内动脉以及桡动脉(RA)。
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㈡ 颅内动脉包括：11、大脑中动脉(MCA)；12、大脑前动脉(ACA)；13、颈内动脉末端(TICA)；14、大脑后动脉(PCA)；15、眼动脉(OA)；16、颈内动脉虹吸段(SCA或siphon A)；17、椎动脉颅内段(VA)；18、基底动脉(BA)。
三、TCD血流速度增快或减慢的病理意义
1、 血流速度增快的不同病理意义
① 血管狭窄：TCD表现为频谱紊乱，低频增强伴湍流或涡流形成。常见原因：动脉粥样硬化、烟雾病、大血管炎、血栓部分再通、炎症或肿瘤导致的血管狭窄，放射性损伤引起的动脉狭窄、夹层动脉瘤等。
② 血管痉挛：其本质是特殊病理生理机制下的一种血管狭窄，在多数情况下是由于支配脑血管的肾上腺素能神经兴奋性增强，a受体兴奋增高，导致脑血管过度收缩而发生"痉挛"现象。TCD表现频谱形态正常。从临床观点看，多数脑血管痉挛是功能性疾病的一个指标；在少数情况时脑血管痉挛是一种病理性的改变，如脑出血或蛛网膜下腔出血、脑血管的动静脉畸形、严重贫血等，但一般有应在脑动脉硬化患者中出现。
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③ 代偿性血流速度增快：TCD表现为频谱形态相对正常。最常见于PCA、ACA、BA和VA，因此，在检测至上述血管血流速度增快但频谱正常时，要高度警惕是否有潜在的相邻大动脉狭窄或闭塞存在。随着时间的推移，高速血流长期冲击可使代偿血管内膜受损狭窄，同样也可出现频谱紊乱的高流速频谱。
④ 脑动静脉畸形：供血动脉舒张期与收缩期血流速度非常接近；TCD表现为供血动脉高血流低搏动指数频谱，可伴有频谱紊乱。
⑤ 脑出血或蛛网膜下腔出血：由于脑血管破裂必然会导致脑血管痉挛，而引起出血血管的高流速的多普勒频移。此时必须结合临床症状进行诊断。
2、 血流速度减慢的不同病理意义
① 狭窄远端血流速度减慢：TCD表现为收缩期上升速度减慢，峰时延迟，峰尖消失而成圆钝低搏动指数波浪状频谱。常见于大动脉严重狭窄或闭塞后的远端动脉。
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② 狭窄近端血流速度减慢：TCD表现为除整体血流速度减慢外，舒张期血流速度减慢更明显，几乎消失，而呈低血流高阻力频谱。常见于ICA严重狭窄或闭塞前的CCA和VA颅内段严重狭窄前的VA起始段
③ 脑供血不足：TCD表现主要以同名血管对称性血流速度减慢为主。往往见于脑血管的功能变化及脑动脉硬化患者；心脏病引起心输出量明显降低也可出现脑供血不足。
④ 脑血管扩张：TCD表现为频谱形态正常。多见于神经血管性头痛。
⑤ 脑血管动脉瘤：TCD表现为供血血管低流速低搏动指数频谱。
四、TCD血流速度与脑血流量之间的关系
首先，血管内血流速度和血流量是两个不同概念，血流量指单位时间内通过血管横截面的血流容量，TCD所能提供的只是血流速度而不是血流量。诚然，在血管管径不变的情况下，血流速度与血流量成正比，但在未知血管横截面的情况下，血流速度不能代表通过该血管的血流量。
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其次，通过血管内的血流量 与脑血流量也是两个不同概念。一条或数条动脉内通过的血流量不能代表被供应区域的脑血流量，因为脑动脉间可建立侧枝循环相互代偿。由此可见，即使某动脉确实血流量下降了，也未必代表其供血区域一定存在脑血流量下降。
五、TCD与各种脑血管检查方法的比较
1、磁共振血管成像(MRA)：对血液流动非常敏感，其成像是基于流动血液与静止脑组织信号差异而得到的。不过弯曲部分的血管由于湍流造成血流信号消失，从而难以判断该区域血管是否有狭窄，但这些区域恰恰是动脉粥样硬化狭窄的好发部位。而且，狭窄后的湍流及血液流动的缓慢导致MRA对狭窄的严重程度有过高估计的缺点，因此血流信号的丢失并不肯定意味着血管完全闭塞，只是血流速度降低到了一个临界值。
2、数字减影血管造影(DSA)：虽是诊断血管狭窄的金标准，但也存在一定的缺陷。首先，血管造影是一种创伤性检查，插管和注射药物时可能造成血管痉挛甚至损伤；其次，由于狭窄形状与成像角度的关系，可能会产生假阴性结果；最后，动脉严重狭窄或闭塞后，DSA不能显示血管远端情况。
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TCD、MRA和DSA三种检查方法的优缺点比较如下表：
DSA
MRA
TCD
优点
清晰显示血管树和管径
检查血管病变的金指标
无创
多角度
能显示闭塞远端血管
无创
可床旁操作
方便、灵活、可重复操作
缺点
有创(血管痉挛、微栓子)
可能出现假阴性
不能显示闭塞远端血管
对狭窄过度评价
假, http://www.100md.com