华扬脑缺血与超声检测.doc

【专家介绍】华 扬教授，主任医师，博士生导师 Email：任职：首都医科大学宣武医院血管超声诊断科主任 北京市血管超声诊断中心主任，学会任职：中国超声医学工程学会颅脑专业委员会主任委员中国医学影像技术研究会浅表器官及周围血管超声学会副主任委员北京超声医学学会副会长，中国医师协会超声医学分会常务理事中国超声医学工程学会常务理事中国医师协会北京医师协会专家委员会血管超声专业组组长中华医学会超声医学分会浅表器官和血管专业学组委员中华医学会北京分会超声专业委员会学组委员中国超声医学杂志常务编委中华医学超声杂志（电子板）常务编委临床超声医学杂志、中华临床医药杂志、神经疾病与神经康复杂志、中国脑血管病杂志、中国卒中杂志等杂志常务编委或编委。主要研究方向：1. 动脉硬化性缺血性脑血管病的超声检测评估（包括颈动脉硬化斑块性质评估；颈动脉、椎动脉狭窄和闭塞的二维结构及血流动力学超声评估；颅内动脉狭窄闭塞的血流动力学评估和侧枝循环的评估）。2颈动脉、椎动脉支架介入治疗后超声随访，再狭窄血管结构和血流动力学超声评估及影响因素的研究。3. 颈动脉内膜剥脱术的术前评估、术中监测及术后超声随访再狭窄血管结构及血流动力学研究。研究与工作经历：曾经多次参加国际性心、脑血管及周围血管疾病影像及血流动力学检测技术交流会议（在美国、澳大利亚、欧盟等国家），多次前往美国进修学习，并于1996年至1997年间作为访问学者在美国路易维尔大学医院，专业从事颈动脉、脑血管及周围血管病变的超声检测，并重点开展缺血性脑血管病的术前、术中、术后超声检测和监测，同时兼做冠状动脉搭桥和各种先心病和瓣膜病等心脏病变术中的脑血流和微栓子的监测。1997年回国重点开展了缺血性脑血管病及周围血管病变的超声检测与外科治疗前后的评估等研究工作，20052009年多次参加国内外专业学术会议并作专题演讲及大会发言。目前承担和参与的课题：1.首都特色临床医学技术发展研究颈动脉支架置入术后再狭窄血流动力学动态评估研究北京市科委 课题负责人2.脑卒中规范化外科治疗技术推广应用研究-北京市科委 参与课题3.影像技术指导下大脑中动脉狭窄个体化治疗研究 首发基金参与课题已完成的参与课题：1.缺血性脑血管病介入综合治疗评估研究 首都医学发展基金2.缺血性脑血管病的超声检测标准研究-自筹合作3.急性脑梗死动脉溶栓联合区域低温灌注研究-国家863子课题 4.脑卒中规范化外科治疗研究-子课题. 十五攻关课题。带领专业学科开展的研究项目：1.缺血性脑、颈动脉血管病病的常规检查2.缺血性脑颈血管病变介入、手术治疗的规范化超声评估3.心脏冠状动脉架桥术患者脑、颈动脉血管结构及血流动力学常规检查评估4.冠状动脉架桥术患者术中脑血流变化和微栓子监测评估5.血管闭塞性肢体动脉病变的介入、人工血管搭桥治疗前后的无创性血流动力学评价。6.肢体静脉病变的超声检测与治疗效果的观察。7.肢体假性动脉瘤超声引导下治疗的评价。8.生理盐水发泡试验对PFO的鉴别诊断9.肾性高血压、肾动脉狭窄病变的常规检查等教学经历在教学方面，在本人亲自实施课题设计、课题操作情况下，指导多名研究生完成毕业论文的研究设计。本人为首都医科大学影像医学专业的硕士研究生导师。近7年来招收培养硕士研究生21名（统招9名，七年制1名，在职11名），于2005年、2006、2007、2009年分别获得首都医科大学宣武医院（第一临床医学院）授予的优秀教师和研究生导师工作管理优秀奖。近10余年来先后接受并培养了来自全国各地的进修医生近1000名。论文与专业著作发表情况：从90年代初开始主要从事血管超声诊断专业以来，共完成专业论文70余篇（第1-3作者）（指导研究生完成论文20余篇），出版专业著作4部：1部中文专著实用颈动脉与颅脑血管超声诊断学，1部超声医师培训丛书（第二部，脑、颈动脉超声），2部翻译著作血管超声入门及脑血管超声与卒中防治，参编著作6部，特别是参加了国内超声专业权威性书籍 超声医学第五版的写作（附件1-2）。缺血性脑血管病的超声检测与治疗评价首都医科大学宣武医院 血管超声诊断科 华 扬随着国人生活水平、生活环境的不断改变，老龄化问题的形成，脑血管疾病（Cerebral vascular Disease,CVD）的发病率有明显升高的趋势。它是造成人类死亡和致残的重要原因，是我国的常见病、多发病，在国内死因调查中已居首位。有资料报道CVD中70%80%是缺血性脑血管病（Ischemic Cerebral vascular Disease, ICVD） 。ICVD的发病可由颅内或颅外动脉血管病变引起，特别是颈动脉硬化性缺血性脑血管病的发生，越来越引起临床的重视，确定血管病变的部位，是采用不同治疗方法的关键。超声波技术对于颅内、外动脉硬化病变的检测具有简便、经济、可重复性、快速安全的特点，在临床上已得到广泛的应用，采用双功能多普勒血流显像（Color Duplex Flow Imaging, CDFI）和经颅多普勒（Transcranial Cerebral Doppler, TCD）技术相结合，早期、准确地检测出颅内外动脉硬化的形态学和血流动力学的变化，确定病变的部位（颅内或颅外），为临床选择实施治疗的方法，预防和减少缺血性脑血管病的发生，具有重要的临床意义。1颅外段颈动脉硬化病变的检测采用CDFI检测技术，可对颅外段颈动脉硬化病变的部位、范围、血管狭窄的程度及血流动力学的变化进行综合评价。11 CDFI的检测常规CDFI对颈动脉的检测应该包括颈总动脉（CCA）近段（近心端）至远段（头侧端），颈动脉球部、颈内动脉（ICA）近段、中段及远段，以及无名动脉（INA）、双侧锁骨下动脉（SA）、双侧椎动脉（VA）的全程检测。此处特别要强调的是对ICA及VA的全程检测的重要性，这是既往业内人士很少关注的，这种检测方法对ICA病变的观察要达到分叉水平以上46cm范围，减少对病变观察的片面性，特别是对于颈动脉狭窄性病变的检测可以获得狭窄近端、狭窄段与狭窄远端的血管形态结构及血流动力学变化的客观影像特征。测量的参数应包括管腔内径、内中膜的厚度（Intemal-Media Thick, IMT）、斑块的形态、大小、部位及声波（回声）特性。通过对斑块回声及形态学特性的分析，评价斑块的稳定性。记录CCA近、远段；ICA近、中、远段（ICA入颅之前的最远端）的收缩期峰值血流速度（Peak Systolic Velocity, SPV）及舒张末流速（End of Diastolic Velocity, EDV），客观评估颈动脉病变导致的血流动力学变化。 12 早期颈动脉硬化病变的检测CDFI对CCA远段、球部及ICA近段IMT的检测可以作为颈动脉硬化早期病变的评价标准。正常颈动脉内膜的厚度为0.10.5mm（解剖组织学评价），它包括等回声内膜与低回声的中层平滑肌的叠加厚度。当中层平滑肌回声增强与内膜融合时，IMT将增加，对于颈动脉硬化内膜增厚的检测标准，国内外报道略有不同。Bond等人报道IMT1.3 mm，日本学者报道IMT1.1mm为异常，Yamasaki研究指出，随年龄的增加IMT增厚，但不超过1.1mm。国内报道IMT1.0 mm为颈动脉硬化的早期改变4。动脉硬化性IMT增加在CDFI具有典型的不均匀增厚的特征，是与其他非硬化性IMT增厚（炎性IMT均匀性增厚）鉴别的关键。近年来对于颈动脉IMT与脑缺血性病变发生的相关性有很多报道。Kilamura等5通过对1289例，年龄6074岁，无卒中、及冠状动脉病变男性个体，采用颈动脉超声随访检测IMT4-5年，发现随着CCA的IMT的增加卒中的风险增加3倍，若CCA与ICA的IMT均增加，那么卒中的危险性将进一步升高。因此，早期发现颈动脉IMT异常，可动态观察颈动脉硬化病变的发生与发展过程。13 颈动脉硬化斑块的检测分析异常颈动脉血流动力学的特征与颈动脉硬化性斑块导致血管腔结构的变化密切相关。颈动脉硬化斑块好发于颈内、外动脉分叉水平的机理早已得到临床研究结果的证实。动脉硬化斑块的结构、形态与缺血性脑血管病的发生以及临床症状的出现有着密切的联系4-7。Jonathan等人8的研究结果指出，动脉硬化的斑块是由致密的纤维帽与平滑肌细胞连接，核心部分为脂质和坏死的碎片。斑块内的细胞成分包括单核细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞和T淋巴细胞。斑块细胞的类型和组织结构的连接，决定了斑块的大小和进展性及稳定性、与临床症状发生的相关性。CDFI对于斑块的检测不能以简单的“软斑”或“硬斑”分类，这是不客观的，并且对于斑块的限定与IMT的增厚应严格区分，不能混为一谈。当IMT增厚1.5mm且凸向血管腔内，则应判定为斑块的形成4，同时应从以下几方面对板块的声学特征、稳定性等进行综合评价。1.3.1形态学特征：CDFI对斑块的形态学检测可分为规则型、不规则型、溃疡型。通常规则型斑块以扁平形多见，表面纤维帽完整，斑块相对稳定。相反，不规则型、溃疡型斑块表面纤维帽不完整，多数是不稳定的，特别是溃疡型斑块表面易形成新鲜的血栓，是导致颅动脉栓塞的重要栓子来源。1.3.2斑块声学特征：根据斑块对声波的吸收、反射、散射等形成的声学特性变化，可分为均质型（内部回声相对均匀一致）和不均质型回声（内部回声超过20%不均匀）的斑块，其中均质型斑块进一步分类为中等回声（回声密度与血管壁及周围组织一致）、低回声（回声低于血管壁结构但高于腔内血液）和强回声（回声高于血管壁且斑块后方因声波的全反射形成回声信号的缺失即声影）。通常均质型、扁平型斑块相对稳定，而溃疡型或低回声、不规则型斑块具有不稳定性，斑块表面易形成新的血栓、斑块内出血。Sitzer等人(6) 研究发现溃疡型斑块与颅内TCD检测出高强频率的微栓子信号密切相关，是引起颅内动脉栓塞的重要原因。斑块内出血可导致短时间内斑块体积增大，血管内径迅速缩小，血管狭窄甚至闭塞，导致严重的脑缺血发作7-9。Lushy 、Jonathan等人7，10的研究也证实症状性和非症状性颈动脉硬化两组患者斑块内出血的发生率存在明显不同，前者48%，后者31%。14 颈动脉硬化性血管狭窄的检测颈动脉病变的发展，从内膜的损害到斑块的形成，最后导致血管狭窄、患侧半球血流明显减低，引发ICVD。随着现代医学的不断发展，对于颈动脉硬化性血管狭窄导致的ICVD的治疗不再局限于药物。国外学者50年代初开展了颈动脉内膜剥离术（Carotid Endarterectomy, CEA）、90年初血管内气囊扩张加支架（Stent）置入，可以有效治疗颈动脉硬化性血管狭窄，预防和减少ICVD的发生。因此，准确检测出血管狭窄的程度、范围，是临床选择治疗手段的关键。CDFI的检测，不应单纯检测出颈动脉硬化斑块，更重要的在于准确评估狭窄的程度特别是70%的血管狭窄，以及狭窄局部斑块的形态及回声特征，为CEA手术或介入性检查和治疗提供可靠的信息。国外对于血管狭窄的判断标准报道不一，通常采用收缩期缝值流速（PSV）、舒张期末（EDV）、颈内动脉与颈总动脉峰值流速比值（PSVica/PSVcca）。AbuRahma 等人11提出对ICA70%狭窄的标准为：ICA的PSV195cm/s，敏感性为98%，特异性为75%，准确率为87%，EDV97.5cm/s, 敏感性82%，特异性96%，准确率89%，PSV185cm/s、EDV75cm/s，PSVica/PSVcca2.7，敏感性82%，特异性96%，准确率89%。2003年,美国放射年会超声会议（Society of radiologists in ultrasound consensus conference）12就颈动脉狭窄的超声检查和诊断标准的统一性达成共识，提出所有颈动脉CDFI检测应选择二维灰阶显像、彩色血流显像和多普勒频谱分析三种方式，将颈动脉狭窄的诊断分类为正常或狭窄50%、狭窄50%-69%、狭窄70%到接近闭塞、完全闭塞等级，并制定参数标准如下：狭窄50：PSV125cm/s、EDV40cm/s、PSVICA/PSVCCA2.0。狭窄50%-69：125cm/sPSV230cm/s、40cm/sEDV100cm/s、2.0PSVICA/PSVCCA230 cm/s、EDV100 cm/s、PSVICA/PSVCCA4.0。国内对诊断颈动脉70%狭窄的标准很少报道，我们在临床的检测实践表明，采用综合的判断标准：PSV170cm/s，EDV100cm/s, 并采用颈动脉狭窄段与狭窄远段的峰值流速比值（PSVICA1/PSVICA24:1）较PSVICA/PSVCCA4:1准确率更高13,并与TCD检测相结合，诊断结果与脑血管造影比较，诊断准确率达98.7%14。2颅内动脉血流动力学检测自从1982年Aaslid发明TCD以来，TCD检测技术已在国内外医学领域得到广泛应用，对脑血管病血流动力学变化，可以提供客观的检测诊断依据，特别是对颈动脉硬化性血管狭窄或闭塞的颅内外血流动力学异常的检测具有较高的准确性15-17。21 TCD对颅内动脉的基本检测TCD通过特定的声窗对颅底动脉主干血流动力学进行检测，评价的客观指标包括血流速度、血流频谱、血流方向、频谱内部分布、频峰形态、血流声频、血管搏动指数（PI）等。并通过CCA压迫试验及屏气或换气试验前后脑动脉血流速度的变化对脑血管自动调节功能状态、血液中CO2浓度变化产生的血管舒缩功能变化进行综合评估。常规检测的动脉包括双侧大脑中动脉（MCA）、前动脉（ACA1）交通前段、后动脉（PCA）、颈内动脉末段（ICA1）、ICA颅外段、ICA虹吸弯各段（C2、C3、C4）、眼动脉（OA）、及椎动脉（VA）颅内段和基底动脉（BA）。22 颈动脉狭窄或闭塞的TCD检测颈动脉狭窄(70%)或闭塞，颅外动脉向颅内供血减少或阻断，患侧半球脑血流将相对减低，颅内动脉侧枝循环通路的建立将产生相应的血流动力学改变，TCD的检测可以通过以下几方面准确判断WilliS环侧枝循环的开放状态。本文以一侧颈动脉狭窄(70%)或闭塞Willis环发育正常时TCD的检测特征做一简单的概述。由于人类Willis环发育存在生理性变异、颈动脉病变的程度或受累单与双侧的区别，颅内动脉血流动力学的变化具有一定的复杂性，相关专业技术人员应综合分析。典型的一侧颈动脉狭窄(70%)或闭塞后Willis环主干侧枝循环开放TCD检测到的血流动力学变化特征包括前、后交通支及颈内、外侧支开放的血流特征。双侧半球血流速度不对称。患侧MCA、ACA、ICA1 明显低于健侧；健侧半球ICA1、ACA1、患侧PCA及VA、BA相对升高。患侧OA血流速度可以减低或升高，决定于颈内外动脉侧枝循环开放状态。血管搏动指数（PI）不对称。患侧MCA、ACA1、ICA1、OA的PI 相对低于健侧，以患侧MCA、ICA1为著，ACA1次之，患侧PCA正常。血流方向异常。患侧ACA1、OA方向逆转，可证实前交通支和颈内、外侧枝通路开放。血流频谱改变。双侧半球频谱比较可以发现患侧为低搏动性、峰形变钝、峰时延长的特征。由于不同人群WiLLis环存在生理变异，当出现颈动脉狭窄或闭塞时，侧枝循环的开放状态，与临床预后密切相关。通过TCD检测可以很好地了解颅外段ICA病变所产生的不同类型的颅内侧枝循环形成的血流动力学改变，为临床选择药物或手术或介入治疗方法，提供客观的依据。Muller等人15对ICA颅外段闭塞的患者双侧半球血流的TCD检测结果分析发现，不同类型的侧支循环开放，患侧半球的血管舒缩功能明显不同。单纯颈内、外侧枝开放型较前、后交通支开放型的血管舒缩功能明显减低，临床症状出现早，病情重。Babikian等人16对85例中风患者TCD结果与血管造影比较，肯定了TCD对颈动脉狭窄或闭塞的诊断准确性。特别是对虹吸部的闭塞的诊断敏感性为86%，特异性为100%。所以，TCD对颈动脉病变所产生的血流动力学的评估具有重要的临床意义。23颅内动脉病变的TCD检测TCD对颅内动脉硬化性狭窄或闭塞的检测同样具有较高的准确率。特别是对MCA的M1段闭塞的检测敏感性为91%，特异性为99%16。对ICA近、远段狭窄的检出敏感性和特异性分别是88%和97%16，颅内动脉的检测虽然不能直接观察管腔结构的改变，但通过血流动力学的异常可间接判断血管狭窄的程度，国外有报道颅内血管内径减小50%，血流速度将出现明显升高，血管造影可发现管径减小。若血管狭窄150cm/s或MV90cm/s、PSV120cm/s分别作为MCA和VA狭窄的诊断标准,具有较高的特异性。目前国内通常采用上述标准作为判断颅内血管狭窄50%的依据，确定颅内动脉硬化狭窄病变的存在。TCD对颅内动脉狭窄的检测方法，一定要注意双侧同名动脉的血流速度、频谱形态和血管搏动指数的比较；病变血管近、远段流速的比较；病变血管同侧相邻动脉的血流动力学变化比较等。当MCA主干出现重度血管狭窄或慢性血管闭塞性病变时，M1段的流速将明显升高，而狭窄远端M2段流速相对减低，伴低搏动性改变，或MCA主干血流信号消失，提示MCA供血区域脑血流异常。同时观察相邻动脉的流速变化，可以判断周边血流的代偿改变。若前动脉与后动脉的流速的相对升高，则提示皮层侧枝循环供血形成。3CDFI与TCD同步检测的优势前已述及，CDFI对颈动脉硬化性病变可直接观察形态结构的异常改变；TCD是对颅内动力学的变化的检测，二者结合可以对颅内、外动脉硬化进行综合评价。3.1 确定病变的分布、提高诊断准确性即往有许多报道，黄种人和黑种人颅内动脉硬化多于颅外，白种人颈动脉硬化多见（16，17）。但随着临床超声波检测技术的发展，我国生活水平的提高，通过CDFI检测发现，国内缺血性脑血管病人颅外段颈动脉硬化发病率有升高的趋势。丁建平等人（14）对404例急性缺血性脑血管病的CDFI和TCD的综合检测结果进一步证实上述观点,结果分析发现颅内、外病变分别为39.3%和24%，通过CDFI和TCD的同步检测不仅可以确定缺血性脑血管病变颅内、外的分布，同时，我们采用二者结合的方法，对38例（76支）患者ICA颅外段70%狭窄或闭塞的检测结果与血管造影对比，检出敏感性为98%，特异性100%，准确率98.7%（10）。当CDFI发现颅外段血管病变，特别是颈动脉狭窄70%或可疑闭塞性血管病变时，应利用TCD对颅内循环进行进一步评估，以确定CDFI对颈动脉病变检测的准确性，反之，当TCD发现双侧半球不对称性血流改变及侧枝循环开放等血流动力学特征时，可通过CDFI得到进一步证实，二种方法可以相互补充，提高脑缺血病变的超声检测准确率。3.2 CDFI与TCD结合对颈动脉介入治疗的检测超声对于颈动脉70%狭窄的患者，可以采用微创性治疗方法-经皮颈动脉支架植入术（Carotid Artery Angioplasty and Stent, PTAS） 。PTAS是近年来治疗颅外段颈动脉狭窄的有效手段 16，17。对于接受PTAS治疗的患者