双功能彩超与经颅多普勒超声对颈内动脉重度狭窄或闭塞的诊断价值
作者：华扬 凌晨 段春 张蕾
单位：100053 北京,首都医科大学宣武医院超声科
关键词：超声检查,多普勒;颈动脉狭窄
中华超声影像学杂志000708
【摘要】 目的 评价单纯双功能彩超(CDI)、经颅多普勒超声(TCD)对颈内动脉(ICA)狭窄(≥70%)或闭塞诊断的准确率、敏感性和特异性。方法 对569例缺血性脑血管患者行CDI和TCD常规检测,其中38例患者(76支动脉)确定为单侧或双侧ICA狭窄或闭塞,经脑血管造影检测证实。通过CDI对颅外段ICA残余管径、峰值流速(PSV)和舒张末流速 (EDV)的检测,TCD对颅内Willi's环动脉的检测,确定ICA狭窄或闭塞的形态学和血流动力学改变,将CDI、TCD及两者综合诊断结果分别与脑血管造影(DSA)对比分析。结果 DSA提示ICA狭窄≥70%为30支，闭塞21支，阴性25支。CDI、TCD和综合结果与DSA符合分别为67、63和75支，敏感性分别为 89.6%、88.6%、98.1%,特异性 85.7%、75.0%和100%,准确率 88.2%、82.9%和98.7%；两者的综合结果明显提高了准确率(P<0.01)。结论 CDI和TCD的联合应用提高了对重度ICA狭窄或闭塞的诊断准确性,为临床采用不同的治疗手段提供一种可靠的无创性综合检测分析方法。
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Evaluation of accuracy for combining color duplex imaging and transcranial Doppler ultrasound in diagnosing severe stenosis or occlusion of internal carotid artery
HUA Yang,LING Chen,DUAN Chun,et al.
(Department of Ultrasound, Xuanwu Hospital, Capital University of Medicine Science, Beijing 100053,China)
【Abstract】 Objective To evaluate the sensitivity(SEN),specificity(SPE) and overall accuracy(OA) of color duplex imaging(CDI),transcranial Doppler(TCD)and result of concordant CDI and TCD in diagnosing severe stenosis(≥70%) or occlusion of internal carotid artery(ICA).Methods Five hundred and sixty-nine patients with ischemic cerebrovascular disease were examined by CDI and TCD.Thirty-eight cases (76 arteries) with unilateral or bilateral stenosis or occlusion of ICA were detected and confirmed by digital subtraction angiography(DSA).CDI facilitates the determination of residual lumen,PSV and EDV of ICA and TCD helps the evaluation of the hemodynamics of intracranial artery.The results of CDI, TCD and combination of two method with DSA were compared by χ2 test.Results The DSA showed there were 30 stenosis,21 occlusion and 25 normal arteries of 76 ICA.The sum of detecting stenosed or occluded ICA by CDI,TCD and CDI plus TCD confirmed by DSA were 67,63 and 75 arteries, respectively. The SEN was 89.6%,88.6% and 98.1% ;SPE was 85.7%,75.0% and 100% respectively. The OA was 88.2%,82.9% and 98.7%,respectively.The result of combining CDI and TCD has significantly higher accuracy than CDI and TCD alone (P<0.01).Conclusions Combining CDI and TCD two non-invasive method may provides a higher accuracy in diagnosing severe carotid atherosclerosis diseases and more choices in clinic treatment.
, 百拇医药
【Key words】 Ultrasonography,Doppler;Carotid stenosis
临床上准确判定颈内动脉(ICA)重度狭窄(≥70%)或闭塞,是选择药物或手术治疗的关键[1]。双功能彩超(Color duplex Imaging，CDI)和经颅多普勒超声(TCD)通过对颅内外脑血管的检测，评价重度 ICA狭窄或闭塞性病变具有较高的特异性[2，3],二者同步检测将进一步提高病变诊断的准确率。
资料与方法
一、研究对象
1998年2月～1999年8月因缺血性脑血管病在我院门诊及住院治疗的569例患者,经CDI和TCD常规检测,并经脑血管造影证实,38例单侧或双侧ICA狭窄或闭塞。男性30例,女性8例,年龄33～73岁,平均(59.4±10.8)岁。其中缺血性中风13例(34.2%),短暂脑缺血发作(TIA) 19例(50.0%),头晕头痛4例(10.5%),视觉黑朦2例(5.3%)。
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二、仪器与方法
1.CDI采用美国ATL公司HDI 3000 双功能彩超仪,常规检测并除外双侧颈总、颈外、锁骨下及椎动脉血管病变。详细检测记录ICA近段(分叉水平上方1.0～1.5 cm)、ICA远段(以所能测及的最远的部位,自分叉水平计算 4.0～6.0 cm)残余血管内径、峰值流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)及狭窄段与狭窄远段的流速比值(PSV1/PSV2)。ICA狭窄≥70%的评定:狭窄段 PSV>170 cm/s，EDV>100 cm/s,PSV1/PSV2>4:1[4]。ICA闭塞的判断:二维超声显示病变血管腔内充填均质或不均质回声斑块,彩超检测ICA分叉水平上方1.0～1.5 cm范围无血流信号,颈总动脉(CCA)末段多普勒频谱呈低流速双向不连续特征[2]。
2.TCD采用美国Medasonic公司脑血流仪,检测双侧ICA颅外段、大脑中动脉(MCA)、前动脉(ACA)、后动脉(PCA)及椎-基底动脉的血流速度及血管搏动指数(PI)。当ICA重度狭窄或闭塞，TCD可以测得颅内侧支循环开放的血液动力学特征。①前交通支(ACOA)开放:患侧MCA、ACA流速及PI值低于健侧，ACA血流方向逆转，健侧ACA流速代偿性升高，压迫健侧CCA，患侧MCA、ACA流速均减低，证实健侧颈内动脉系通过开放的ACOA向患侧供血。②后交通支(PCOA)开放:患侧PCA流速较同侧(患侧)MCA、ACA及健侧的PCA升高，压迫健侧的CCA，患侧PCA血流相对升高，说明PCA通过开放的PCOA向患侧半球供血。③颈内、外动脉之间的侧支循环开放：患侧眼动脉流速较健侧升高，PI值减低。根据国内外学者的相关标准，确立TCD诊断ICA重度狭窄或闭塞的标准[3,5]。
, 百拇医药
三、统计学方法
将CDI及TCD的各自初次检测结果及两者结果不符者重复检测的综合诊断结果分别与DSA对比，采用SPSS软件，行χ2及Fisher检验，获得相关诊断准确率(overall accuracy,OA)、敏感性(sensitivity,SEN)、特异性(specificity,SPE )、阳性预测(positive predictive value,PPV)、阴性预测值(negative predictive value,NPV)。
结果
一、38例患者脑血管造影(DSA)检测结果
ICA狭窄30支,闭塞21支(共51支);正常25支。其中单侧狭窄13例,闭塞12例;双侧狭窄6例,闭塞2例;一侧狭窄一侧闭塞5例。
, 百拇医药 二、CDI、TCD及综合诊断结果
单纯CDI对ICA病变检出率 84.3% (43/51),其中狭窄32支,闭塞11支,正常24支,假阳性5支，假阴性4支，与DSA符合率为 88.2%(67/76)。TCD对ICA病变检出率 76.5%(39/51),其中狭窄30支,闭塞9支,正常24支,假阴性8支，假阳性5支，与DSA符合率为 82.8%(63/76)。两者综合结果确定狭窄30支,闭塞22支,正常24支,与DSA符合率为 98.7%(75/76)。
三、对三组结果行χ2及Fisher检验，CDI与TCD的综合诊断结果较单纯CDI、TCD结果的SEN、SPE、PPV、NPV、OA均明显提高(P均<0.05,表1)。
表1 CDI、TCD和综合结果的准确率比较(%) 分类
SEN
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SPE
PPV
NPV
OA
CDI
89.6
85.7
91.5
82.8
88.2
TCD
88.6
75
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83
82.8
82.9
综合*
98.0#
100▲
100▲
96.0#
98.7#
注:* CDI和TCD的综合诊断结果,#P<0.05,▲P<0.01;SEN-敏感性，SPE-特异性，PPV-阳性预测值，NPV-阴性预测值，OA-准确率
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讨论
一、CDI通过二维加彩色血流影像,对血管狭窄或闭塞进行直观的形态学及病变局部血流动力学检测，具有较高的特异性。AbuRahma等[2]对91支血管造影检查为ICA闭塞的患者行CDI检测，87支血管病变与造影结果符合,OA 97%, PPV 96%, NPV 98%,SEN 91%, SPE 99% ,但对于高位的颈动脉分叉及血管弯曲走行的患者，检查具有一定困难,将影响病变的检出率和准确性。本组38例患者单纯CDI病变检出率为 84.3%(43/51),符合率为 88.2%;SEN 89.6%,SPE 85.7%, PPV 91.5% ,NPV 82.8%,OA 88.2%。假阳性、假阴性共9支，由于探测角度和血管走行的弯曲,导致血流速度异常升高而诊断ICA狭窄,ICA分叉位置较高或分支角度过大,未能充分显示ICA颅外段全程而认为ICA闭塞产生诊断的假阳性。对侧支循环开放导致增粗的颈外动脉(ECA)主干及其分支认为颈动脉分叉，将代偿血流升高及相对血管阻力减低的ECA血流误认为ICA的存在,而使ICA闭塞漏诊造成假阴性。
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二、TCD是通过检测颅内Willi's环动脉的血流速度和血流方向，评价ICA狭窄或闭塞引起的颅内血流动力学变化。当ICA颅外段重度狭窄或闭塞，导致颅内供血障碍时，将出现患侧MCA血流减低，健侧ICA通过ACOA、患侧PCA通过PCOA及颈内外动脉间的侧支循环通路向患侧MCA供血。TCD可以探测到ICA狭窄或闭塞的颅内Willi's环特征性血液动力学改变。Wilterdink等[3]采用TCD检测颅内侧支循环血流动力学的综合性参数,对ICA狭窄和闭塞作出综合评价, 指出TCD对ICA重度狭窄或闭塞的SEN 63%, SPE 99%，病变检出率和准确性受操作者的经验及颅骨声窗的影响。本研究单纯TCD结果,ICA病变检出率为76.5%,符合率为82.9%,SEN 88.6%, SPE 75% ,PPV 83%,NPV 82.8%,OA 82.9%。经回顾性分析,首次 TCD结果因操作者经验未检出典型颅内侧支循环特征而导致假阴性8支，因声窗和操作经验两种原因导致假阳性5支。
三、对CDI和TCD检测结果不符的患者应重复检测,以弥补单一检测方法的不足。当CDI可疑ICA狭窄或闭塞，TCD检测到颅内侧支循环开放的血流动力学特征或TCD发现颅内Willi's环血流异常,CDI确定颅外段ICA病变的存在,两者结果的统一可减少或避免各自的假阳性或假阴性结果,提高诊断的准确性。表1显示,CDI和TCD的综合结果对ICA重度狭窄(≥70%)或闭塞诊断的SEN 98.0%,SPE 100%, PPV 100%, NPV 96.0%, OA 98.7%，与DSA的符合率为 98.7%。
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因此，CDI与TCD结合提高了对重度ICA狭窄或闭塞诊断的准确率、敏感性、特异性、阳性和阴性预测值，提高了无创性超声检测在临床的使用价值,是一种可靠的综合性无创检测分析方法。
参 考 文 献
1，Executive committee for asymptomatic carotid atherosclerosis study.Endarterectomy for asymptomatic carotid artery stenosis.JAMA,1995,273:1421-1428.
2，AbuRahma AF, Charleston WV, James A, et al.The relaibility of color duplex ultrasound in diagnosing total carotid artery occlusion. Stroke,1996,27:185-189.
, 百拇医药
3，Witerdink JL, Feldman E, Furie KL,et al.Transcranial Doppler ultrasound battery reliably identifies severe internal carotid artery stenosis. Stroke,1997,28:133-136.
4，Ali F,James A,Patric A,et al.New duplex criteria for threshold stenoses used in the asymptomatic carotid atherosclerosis study. Vascular Surgery,1999,33:23-32.
5，徐绍彦,华扬,主编.经颅多普勒超声在神经外科的应用.北京:北京医科大学协和医科大学联合出版社，1993.89-99
(收稿日期:2000-01-03), 百拇医药
单位：100053 北京,首都医科大学宣武医院超声科
关键词：超声检查,多普勒;颈动脉狭窄
中华超声影像学杂志000708
【摘要】 目的 评价单纯双功能彩超(CDI)、经颅多普勒超声(TCD)对颈内动脉(ICA)狭窄(≥70%)或闭塞诊断的准确率、敏感性和特异性。方法 对569例缺血性脑血管患者行CDI和TCD常规检测,其中38例患者(76支动脉)确定为单侧或双侧ICA狭窄或闭塞,经脑血管造影检测证实。通过CDI对颅外段ICA残余管径、峰值流速(PSV)和舒张末流速 (EDV)的检测,TCD对颅内Willi's环动脉的检测,确定ICA狭窄或闭塞的形态学和血流动力学改变,将CDI、TCD及两者综合诊断结果分别与脑血管造影(DSA)对比分析。结果 DSA提示ICA狭窄≥70%为30支，闭塞21支，阴性25支。CDI、TCD和综合结果与DSA符合分别为67、63和75支，敏感性分别为 89.6%、88.6%、98.1%,特异性 85.7%、75.0%和100%,准确率 88.2%、82.9%和98.7%；两者的综合结果明显提高了准确率(P<0.01)。结论 CDI和TCD的联合应用提高了对重度ICA狭窄或闭塞的诊断准确性,为临床采用不同的治疗手段提供一种可靠的无创性综合检测分析方法。
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Evaluation of accuracy for combining color duplex imaging and transcranial Doppler ultrasound in diagnosing severe stenosis or occlusion of internal carotid artery
HUA Yang,LING Chen,DUAN Chun,et al.
(Department of Ultrasound, Xuanwu Hospital, Capital University of Medicine Science, Beijing 100053,China)
【Abstract】 Objective To evaluate the sensitivity(SEN),specificity(SPE) and overall accuracy(OA) of color duplex imaging(CDI),transcranial Doppler(TCD)and result of concordant CDI and TCD in diagnosing severe stenosis(≥70%) or occlusion of internal carotid artery(ICA).Methods Five hundred and sixty-nine patients with ischemic cerebrovascular disease were examined by CDI and TCD.Thirty-eight cases (76 arteries) with unilateral or bilateral stenosis or occlusion of ICA were detected and confirmed by digital subtraction angiography(DSA).CDI facilitates the determination of residual lumen,PSV and EDV of ICA and TCD helps the evaluation of the hemodynamics of intracranial artery.The results of CDI, TCD and combination of two method with DSA were compared by χ2 test.Results The DSA showed there were 30 stenosis,21 occlusion and 25 normal arteries of 76 ICA.The sum of detecting stenosed or occluded ICA by CDI,TCD and CDI plus TCD confirmed by DSA were 67,63 and 75 arteries, respectively. The SEN was 89.6%,88.6% and 98.1% ;SPE was 85.7%,75.0% and 100% respectively. The OA was 88.2%,82.9% and 98.7%,respectively.The result of combining CDI and TCD has significantly higher accuracy than CDI and TCD alone (P<0.01).Conclusions Combining CDI and TCD two non-invasive method may provides a higher accuracy in diagnosing severe carotid atherosclerosis diseases and more choices in clinic treatment.
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【Key words】 Ultrasonography,Doppler;Carotid stenosis
临床上准确判定颈内动脉(ICA)重度狭窄(≥70%)或闭塞,是选择药物或手术治疗的关键[1]。双功能彩超(Color duplex Imaging，CDI)和经颅多普勒超声(TCD)通过对颅内外脑血管的检测，评价重度 ICA狭窄或闭塞性病变具有较高的特异性[2，3],二者同步检测将进一步提高病变诊断的准确率。
资料与方法
一、研究对象
1998年2月～1999年8月因缺血性脑血管病在我院门诊及住院治疗的569例患者,经CDI和TCD常规检测,并经脑血管造影证实,38例单侧或双侧ICA狭窄或闭塞。男性30例,女性8例,年龄33～73岁,平均(59.4±10.8)岁。其中缺血性中风13例(34.2%),短暂脑缺血发作(TIA) 19例(50.0%),头晕头痛4例(10.5%),视觉黑朦2例(5.3%)。
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二、仪器与方法
1.CDI采用美国ATL公司HDI 3000 双功能彩超仪,常规检测并除外双侧颈总、颈外、锁骨下及椎动脉血管病变。详细检测记录ICA近段(分叉水平上方1.0～1.5 cm)、ICA远段(以所能测及的最远的部位,自分叉水平计算 4.0～6.0 cm)残余血管内径、峰值流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)及狭窄段与狭窄远段的流速比值(PSV1/PSV2)。ICA狭窄≥70%的评定:狭窄段 PSV>170 cm/s，EDV>100 cm/s,PSV1/PSV2>4:1[4]。ICA闭塞的判断:二维超声显示病变血管腔内充填均质或不均质回声斑块,彩超检测ICA分叉水平上方1.0～1.5 cm范围无血流信号,颈总动脉(CCA)末段多普勒频谱呈低流速双向不连续特征[2]。
2.TCD采用美国Medasonic公司脑血流仪,检测双侧ICA颅外段、大脑中动脉(MCA)、前动脉(ACA)、后动脉(PCA)及椎-基底动脉的血流速度及血管搏动指数(PI)。当ICA重度狭窄或闭塞，TCD可以测得颅内侧支循环开放的血液动力学特征。①前交通支(ACOA)开放:患侧MCA、ACA流速及PI值低于健侧，ACA血流方向逆转，健侧ACA流速代偿性升高，压迫健侧CCA，患侧MCA、ACA流速均减低，证实健侧颈内动脉系通过开放的ACOA向患侧供血。②后交通支(PCOA)开放:患侧PCA流速较同侧(患侧)MCA、ACA及健侧的PCA升高，压迫健侧的CCA，患侧PCA血流相对升高，说明PCA通过开放的PCOA向患侧半球供血。③颈内、外动脉之间的侧支循环开放：患侧眼动脉流速较健侧升高，PI值减低。根据国内外学者的相关标准，确立TCD诊断ICA重度狭窄或闭塞的标准[3,5]。
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三、统计学方法
将CDI及TCD的各自初次检测结果及两者结果不符者重复检测的综合诊断结果分别与DSA对比，采用SPSS软件，行χ2及Fisher检验，获得相关诊断准确率(overall accuracy,OA)、敏感性(sensitivity,SEN)、特异性(specificity,SPE )、阳性预测(positive predictive value,PPV)、阴性预测值(negative predictive value,NPV)。
结果
一、38例患者脑血管造影(DSA)检测结果
ICA狭窄30支,闭塞21支(共51支);正常25支。其中单侧狭窄13例,闭塞12例;双侧狭窄6例,闭塞2例;一侧狭窄一侧闭塞5例。
, 百拇医药 二、CDI、TCD及综合诊断结果
单纯CDI对ICA病变检出率 84.3% (43/51),其中狭窄32支,闭塞11支,正常24支,假阳性5支，假阴性4支，与DSA符合率为 88.2%(67/76)。TCD对ICA病变检出率 76.5%(39/51),其中狭窄30支,闭塞9支,正常24支,假阴性8支，假阳性5支，与DSA符合率为 82.8%(63/76)。两者综合结果确定狭窄30支,闭塞22支,正常24支,与DSA符合率为 98.7%(75/76)。
三、对三组结果行χ2及Fisher检验，CDI与TCD的综合诊断结果较单纯CDI、TCD结果的SEN、SPE、PPV、NPV、OA均明显提高(P均<0.05,表1)。
表1 CDI、TCD和综合结果的准确率比较(%) 分类
SEN
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SPE
PPV
NPV
OA
CDI
89.6
85.7
91.5
82.8
88.2
TCD
88.6
75
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83
82.8
82.9
综合*
98.0#
100▲
100▲
96.0#
98.7#
注:* CDI和TCD的综合诊断结果,#P<0.05,▲P<0.01;SEN-敏感性，SPE-特异性，PPV-阳性预测值，NPV-阴性预测值，OA-准确率
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讨论
一、CDI通过二维加彩色血流影像,对血管狭窄或闭塞进行直观的形态学及病变局部血流动力学检测，具有较高的特异性。AbuRahma等[2]对91支血管造影检查为ICA闭塞的患者行CDI检测，87支血管病变与造影结果符合,OA 97%, PPV 96%, NPV 98%,SEN 91%, SPE 99% ,但对于高位的颈动脉分叉及血管弯曲走行的患者，检查具有一定困难,将影响病变的检出率和准确性。本组38例患者单纯CDI病变检出率为 84.3%(43/51),符合率为 88.2%;SEN 89.6%,SPE 85.7%, PPV 91.5% ,NPV 82.8%,OA 88.2%。假阳性、假阴性共9支，由于探测角度和血管走行的弯曲,导致血流速度异常升高而诊断ICA狭窄,ICA分叉位置较高或分支角度过大,未能充分显示ICA颅外段全程而认为ICA闭塞产生诊断的假阳性。对侧支循环开放导致增粗的颈外动脉(ECA)主干及其分支认为颈动脉分叉，将代偿血流升高及相对血管阻力减低的ECA血流误认为ICA的存在,而使ICA闭塞漏诊造成假阴性。
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二、TCD是通过检测颅内Willi's环动脉的血流速度和血流方向，评价ICA狭窄或闭塞引起的颅内血流动力学变化。当ICA颅外段重度狭窄或闭塞，导致颅内供血障碍时，将出现患侧MCA血流减低，健侧ICA通过ACOA、患侧PCA通过PCOA及颈内外动脉间的侧支循环通路向患侧MCA供血。TCD可以探测到ICA狭窄或闭塞的颅内Willi's环特征性血液动力学改变。Wilterdink等[3]采用TCD检测颅内侧支循环血流动力学的综合性参数,对ICA狭窄和闭塞作出综合评价, 指出TCD对ICA重度狭窄或闭塞的SEN 63%, SPE 99%，病变检出率和准确性受操作者的经验及颅骨声窗的影响。本研究单纯TCD结果,ICA病变检出率为76.5%,符合率为82.9%,SEN 88.6%, SPE 75% ,PPV 83%,NPV 82.8%,OA 82.9%。经回顾性分析,首次 TCD结果因操作者经验未检出典型颅内侧支循环特征而导致假阴性8支，因声窗和操作经验两种原因导致假阳性5支。
三、对CDI和TCD检测结果不符的患者应重复检测,以弥补单一检测方法的不足。当CDI可疑ICA狭窄或闭塞，TCD检测到颅内侧支循环开放的血流动力学特征或TCD发现颅内Willi's环血流异常,CDI确定颅外段ICA病变的存在,两者结果的统一可减少或避免各自的假阳性或假阴性结果,提高诊断的准确性。表1显示,CDI和TCD的综合结果对ICA重度狭窄(≥70%)或闭塞诊断的SEN 98.0%,SPE 100%, PPV 100%, NPV 96.0%, OA 98.7%，与DSA的符合率为 98.7%。
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因此，CDI与TCD结合提高了对重度ICA狭窄或闭塞诊断的准确率、敏感性、特异性、阳性和阴性预测值，提高了无创性超声检测在临床的使用价值,是一种可靠的综合性无创检测分析方法。
参 考 文 献
1，Executive committee for asymptomatic carotid atherosclerosis study.Endarterectomy for asymptomatic carotid artery stenosis.JAMA,1995,273:1421-1428.
2，AbuRahma AF, Charleston WV, James A, et al.The relaibility of color duplex ultrasound in diagnosing total carotid artery occlusion. Stroke,1996,27:185-189.
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3，Witerdink JL, Feldman E, Furie KL,et al.Transcranial Doppler ultrasound battery reliably identifies severe internal carotid artery stenosis. Stroke,1997,28:133-136.
4，Ali F,James A,Patric A,et al.New duplex criteria for threshold stenoses used in the asymptomatic carotid atherosclerosis study. Vascular Surgery,1999,33:23-32.
5，徐绍彦,华扬,主编.经颅多普勒超声在神经外科的应用.北京:北京医科大学协和医科大学联合出版社，1993.89-99
(收稿日期:2000-01-03), 百拇医药