1、.,T C D 基 本 知 識,山西省心血管病醫(yī)院 趙辰生,.,主要內(nèi)容,TCD基本參數(shù) 顱內(nèi)動脈狹窄的TCD 診斷 頸內(nèi)動脈狹窄的TCD診斷以及側(cè)枝循環(huán)的建立,.,1982 年Rune Aaslid 及其同事將能檢測到顱 內(nèi)動脈血流速度的經(jīng)顱多普勒超聲儀（TCD） 應(yīng)用于臨床。 廣泛應(yīng)用于神經(jīng)內(nèi)外科、重癥監(jiān)護(hù)病房、麻 醉科、腦動脈介入治療中心和血管外科等臨 床科室病人的檢查和監(jiān)護(hù)。,.,TCD的基本原理及常用參數(shù),TCD是利用超聲多普勒效應(yīng)，對顱內(nèi)外血管的血流速度進(jìn)行檢測，從而了解腦血流動力學(xué)變化的一種無創(chuàng)手段（動態(tài)、可重復(fù)） 多普勒效應(yīng)：當(dāng)聲源與接收器之間存在相對運(yùn)動時，彼此靠近則頻率增加

2、，相背運(yùn)動則頻率下降,.,TCD參數(shù),深度(depth) 血流方向（direction） 血流速度（velocity） 搏動指數(shù)(pulsitility index, PI)和阻抗指數(shù)(resistance index, RI) 血流頻譜形態(tài)（pattern of waveform）,.,深度,深度是指被檢血管與探頭之間的距離，深度是通過每一群脈沖超聲波被PW 發(fā)射器發(fā)射出去時，由距離選通預(yù)設(shè)的發(fā)射和接收脈沖波間隔時間決定的。如果預(yù)設(shè)兩者的時間間隔是（t），根據(jù)超聲波傳播速度（S）和時間差即可知道對應(yīng)該預(yù)設(shè)時間間隔的距離為：距離=tS/2。,.,檢測深度：探頭至檢測部位的距離,深度,探頭,血管

3、,連續(xù)波沒有深度,脈沖波可調(diào)節(jié)深度,.,檢測深度與腦血管識別。經(jīng)左顳窗TCD 檢測到了某一血流頻譜信號，根據(jù)深度不同，可能是以下顱內(nèi)血管：同側(cè)大腦中動脈（深度35-65 mm， 綠色圓點(diǎn)）；同側(cè)大腦前動脈（深度55-70mm，紅色圓點(diǎn)）；對側(cè)大腦前動脈（深度75-85mm，黃色圓點(diǎn)）；對側(cè)大腦中動脈（深度90mm）,.,血流方向（direction）,血流方向是指被檢測到血管血流相對于探頭的方向。 血流方向與多普勒頻譜。當(dāng)血流朝向探頭時，接收頻率（f2）發(fā)射頻率（f0），血流頻譜為基線（zero baseline）上方的正向值稱正向頻移；當(dāng)血流方向背離探頭時，f2f0，血流頻譜為基線下方的負(fù)向

4、值稱負(fù)向頻移。因此，當(dāng)檢測到一正向血流頻譜時，提示該血流方向朝向探頭，反之亦然。,.,超聲探測的原理,F2: 接收超聲的頻率,F1: 發(fā)射超聲的頻率,.,頻譜指示的血流方向,正向值: f2 f1,負(fù)向值: f2 f1,f1,f2,.,血流方向在判斷病理性側(cè)支循環(huán)開放時的作用,正常情況,.,R ACA,L ACA-反向,L MCA,血流方向在判斷病理性側(cè)支循環(huán)開放時的作用,.,血流速度（velocity）,血流速度是TCD 頻譜中判斷病理情況存在的最重要 參數(shù)，管徑大小、遠(yuǎn)端阻力或近端流入壓力的改變 均會造成血流速度變化。血流速度又包括收縮期峰 值血流速度（systolicelocity, Vs

5、 ）、舒張期血流速 度(diastolic velocity, Vd) 和平均血流速度 (meanvelocity, Vm)。 Vm 是平均了所有在整個心動周期內(nèi)出現(xiàn)的速度信 號的結(jié)果或以下列公式計算而得：Vm=（Vs+Vd2） /3。,.,血流速度: 多譜勒頻移之差,f1,f2,發(fā)射頻率 (f1)與接收頻率 (f2)之差,.,搏動指數(shù)(pulsitility index, PI)和阻抗指數(shù)(resistance index, RI),搏動指數(shù)和阻抗指數(shù)是描述頻譜形態(tài)的兩個參數(shù)。 PI 計算公式：PI=(Vs-Vd)/Vm (Vs 收縮期峰血流速度；Vd 舒張期末血流速度；Vm 平均血流速度)

6、。 RI 計算公式：RI=（Vs-Vd）/Vs。,.,搏動指數(shù) (PI) =(Vs-Vd)/Vm,正常 ECA,正常 ICA,PI=2.5 (高阻力頻譜),PI=0.9 (低阻力頻譜),PI 1.0 CCA, ECA 和 Sub A,PI 1.0 所有顱內(nèi)動脈和 ICA,正常情況下由于顱內(nèi)血管遠(yuǎn)端阻力小，因此顱內(nèi)血管血流頻譜的搏動指數(shù)小于顱外和外周血管,.,搏動指數(shù) (PI) =(Vs-Vd)/Vm,PI : 遠(yuǎn)端血管阻力增高,PI : 遠(yuǎn)端血管阻力降低,一個心動周期,Vs,Vd,Vs: 收縮期血流速度 Vd: 舒張期血流速度,Vd 舒張期殘留血流速度， 反應(yīng)了遠(yuǎn)端血管床的阻抗,.,舒張期末血

7、流速度是舒張期殘存的血流速度，反映遠(yuǎn)端血管床阻抗。 舒張期末血流速度越接近收縮期血流速度時，說明遠(yuǎn)端血管床阻抗越小，搏動指數(shù)也就越小，稱之為“低阻力頻譜”。 舒張期末與收縮期峰血流速度相差越大，說明遠(yuǎn)端血管床的阻抗越大，搏動指數(shù)也越大，稱之為“高阻力頻譜”，,.,低阻力頻譜可見于 動靜脈畸形 供血動脈和大動脈嚴(yán)重狹窄或閉塞后遠(yuǎn)端血管,.,高阻力頻譜常見于 顱內(nèi)壓增高 大動脈嚴(yán)重狹窄或閉塞的近端血管,.,TCD應(yīng)用,腦供血動脈狹窄或閉塞及側(cè)支循環(huán)建立 顱內(nèi)壓增高和腦死亡 腦血流自動調(diào)節(jié) 頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)中的應(yīng)用 微栓子監(jiān)測 增強(qiáng)溶栓效果 卵圓孔未閉的篩查,.,血流頻譜形態(tài)（pattern of

8、waveform）,血流頻譜的形態(tài)反映血液在血管內(nèi)流動的狀態(tài)。 TCD 頻譜上的縱坐標(biāo)是血流速度，頻譜周邊（包絡(luò)線）代表的是在該心動周期某一時刻最快血流速度，基線則代表血流速度為零。 TCD 頻譜內(nèi)的每一點(diǎn)的顏色則代表在該心動周期內(nèi)某一時刻處于該血流速度紅細(xì)胞的數(shù)量。TCD 頻譜信號的強(qiáng)度用顏色表示，信號從弱到強(qiáng)的顏色變化為藍(lán)色-黃色-紅色。因此，紅細(xì)胞越的地方反射信號強(qiáng)，呈紅色。紅細(xì)胞數(shù)少信號弱的地方呈現(xiàn)藍(lán)色。,.,正常情況下血液在血管內(nèi)流動呈規(guī)律的層流狀態(tài) 處于血管中央的紅細(xì)胞流動最快，向周邊逐漸減 慢。正常情況下大多數(shù)紅細(xì)胞處于接近中央最快 流速的狀態(tài)而只有極少部分貼近血管壁的紅細(xì)胞 呈

9、低流速狀態(tài)，所以，正常TCD 頻譜表現(xiàn)為紅色 集中在周邊并有藍(lán)色“頻窗”的規(guī)律層流頻譜。,.,血管出現(xiàn)嚴(yán)重狹窄時：1狹窄部位血流速度增快但處于高流速紅細(xì)胞數(shù)量減少，呈現(xiàn)頻譜紊亂的湍流狀；2由于狹窄后血管內(nèi)徑的復(fù)原或代償性擴(kuò)張，使處于邊緣的紅細(xì)胞形成一種渦漩的反流狀態(tài)，或大量處于低流速的紅細(xì)胞血流表現(xiàn)為多向性。因此在狹窄段包括狹 窄后段在內(nèi)的取樣容積內(nèi)檢測到的TCD 頻譜完全失去了正常層流時的形態(tài)，而表現(xiàn)為典型的狹窄血流頻 譜，周邊藍(lán)色，基底部“頻窗”消失而被雙向的紅色渦流或湍流替代。,.,顱內(nèi)動脈狹窄的TCD 診斷,顱內(nèi)血管狹窄診斷原則或標(biāo)準(zhǔn)： 血流速度增快，尤其是局限性血流速度增快； 血流頻

10、譜紊亂（頻窗消失、渦流伴雜音）。,.,血流速度增快,血流速度增快是動脈狹窄部位最直接和最 重要的改變，當(dāng)管徑狹窄程度小于50%通 常不出現(xiàn)血流動力學(xué)改變，只有當(dāng)管徑狹 窄程度超過50%，TCD 才可以檢測到狹窄 部位血流速度增快。換句話說，TCD 只能 診斷管徑減少超過50%的顱內(nèi)血管狹窄。 血流速度增快是診斷血管狹窄最重要的指標(biāo)。,.,顱內(nèi)血管狹窄血流速度診斷標(biāo)準(zhǔn)（40 歲年齡組）,臨界值 (cm/s) 診斷值 (cm/s),Vs Vm Vs Vm MCA 140-160 80-100 160 100 ACA 100-120 60-80 120 80 PCA 80-100 50-70 100

11、 70 Siphon A 100-120 60-80 120 80 VA 和 BA 80-100 50-70 100 70,.,局限性血流速度增快具有非常重要的診斷價值，此種情況高度提示該部位血管有局限性狹窄，典型病例可出現(xiàn)狹窄段血流速度增快，狹窄近端和遠(yuǎn)端血流速度正?；蛳鄬p低，而任何其他病理生理狀況如血管痙攣、代償性血流增快、動靜脈畸形供血動脈都不會出現(xiàn)局限性血流速度增快。,.,血流頻譜紊亂,動脈狹窄部位典型的渦流紊亂頻,.,動脈狹窄部位湍流與渦流混雜的血流頻譜,.,伴隨鷗鳴樣雜音頻譜中出現(xiàn)的弧線,.,.,頸內(nèi)動脈狹窄和閉塞局部改變,狹窄前血流速度不快，搏動指數(shù)增高，單方 向；最狹窄處血流

12、速度增高，頻窗充填，頻 譜多為單向，有時出現(xiàn)雙向；緊接狹窄的狹 窄后段血流速度下降，頻譜紊亂，低頻明顯 增強(qiáng)且低頻部分一定雙向。,.,頸內(nèi)動脈嚴(yán)重狹窄或閉塞后ACA改變及AcoA開放的判斷,正常情況下MCA 血流方向朝向探頭 ，ACA 血流方向背離探頭。ACOA 連接雙側(cè)ACA-A1 溝通雙側(cè)ICA，正 常情況下Willis 環(huán)左右兩側(cè)壓力平衡，無血流通過，因此TCD 檢測不到交通動脈血流，只能通過壓迫頸動脈試驗判斷AcoA 是否存在。經(jīng)顳窗TCD 檢測到血流方向朝向探頭的MCA 和血流方向背離探頭的ACA。,.,一側(cè)ICA 嚴(yán)重狹窄或閉塞時，狹窄側(cè)遠(yuǎn)端動脈內(nèi)壓力降低，Willis 環(huán)兩側(cè)壓力

13、平衡被打破，AcoA 開放，血流從對側(cè)ICA 系統(tǒng)經(jīng)對側(cè)ACA 和AcoA 反向流入狹窄側(cè)ACA 再供應(yīng)到狹窄側(cè)MCA。此時，TCD 檢測到嚴(yán)重狹窄或閉塞側(cè)ACA 反向，血流方向同MCA，均朝向探頭。對側(cè)ACA 血流速度代償性增快，有時可檢測到血 流方向從狹窄對側(cè)向狹窄側(cè)流動的AcoA。壓對側(cè)CCA 后狹窄側(cè)MCA 或反向ACA 血流速度下降。,.,頸內(nèi)動脈嚴(yán)重狹窄或閉塞后PCA改變及PcoA開放的判斷,在PCA 與TICA 之間有PcoA 溝通前后循環(huán)， 正常情況下由于前后壓力平衡，沒有血流通 過PcoA，TCD 不能檢測到PcoA 血流，只能 通過壓頸試驗判斷PcoA 是否存在。經(jīng)顳窗 T

14、CD 檢查到血流方向朝向探頭的PCA-P1 和 血流方向背離探頭的PCA-P2。PCA 血流速 度較MCA 慢，雙側(cè)PCA 基本對稱。,.,一側(cè)ICA 嚴(yán)重狹窄或閉塞時，狹窄側(cè)遠(yuǎn)端 動脈內(nèi)壓力降低，Willis環(huán)前后壓力平衡被 打破，PcoA 開放，血流從后循環(huán)經(jīng)PCA-P1 段和PcoA 向同側(cè)MCA 供血。此時，TCD 檢測到PCA-P1 段血流速度增快，PcoA 檢測到與PCA-P1 段血流速度相似的血流 頻譜，比同側(cè)MCA 和對側(cè)PCA 血流速度 明顯增快。,.,TCD與各種腦血管檢查方法的比較,.,磁共振血管成像（MRA）：對血液流動非常敏感，其成像是基于流動血液與靜止腦組織信號差異而得到的。不過彎曲部分的血管由于湍流造成血流信號消失，從而難以判斷該區(qū)域血管是否有狹窄，但這些區(qū)域恰恰是動脈粥樣硬化狹窄的好發(fā)部位。而且，狹窄后的湍流及血液流動的緩慢導(dǎo)致MR