颈动脉超声检查技术

1、颈动脉超声检查技术一、颈部血管超声检查的原理和成像超声是指振动频率每秒在20000次（Hz，赫兹）以上，超过人耳听阈值上限的声波。超声检查是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后产生的信息，并将其接收、放大和信息处理后形成的图像和数据。借此进行疾病诊断的无创性检查方法。超声成像基本原理和过程主要是依据超声波在介质中传播的物理特性，其中，主要包括一下三方面：声阻抗特性声衰减特性多普勒特性。1、多普勒效应（Doppler effect）是指声源与接收体发生相对运动时，所接收的声波频率会发生改变的现象，这种差别称之为多普勒频移或差频（fd）。1842年首先由奥地利物理学家克约斯琴约翰多

2、普勒提出的。利用多普勒效应原理检测物体的运动。多普勒频移（fd）与发射超声波的频率（fo）、反射物体运动的速度（V）、超声束与血流之间夹角（）的余弦成正比，与声速（C）成反比，多普勒频移fd公式为：fd frfo公式中fd、cos仪器均可显示，fo及C为已知，可以计算出V。fo发射超声波的频率；fr接收到的超声波频率；fd多普勒频移；V反射物体运动的速度；C超声波在介质中的传播速度，超声波与反射体运动方向间的夹角。由此而知，fo和v均为零时，声源与接收器之间不产生多普勒频移。多普勒频移与血流速度成正比。2、多普勒超声成像类型：（1）连续超声波多普勒技术（continuous ultrasoni

3、c wave Doppler technique）：以频谱显示。应用连续超声波接收运动物体的多普勒频移信号，简称CW。其优点为可以测定高速血流，常用于测定心脏瓣口狭窄或返流的高速血流。缺点为没有距离分辨能力，不能区分信号来源深度。（2）脉冲超声波多普勒技术（pulse ultrasonic wave Doppler technique）：亦以频谱显示，与二维超声相结合。用一定宽度的调制脉冲获得心脏或血管内某一取样容积内运动血流的实时频谱，简称PW。它可获得某区域内、瞬时所有红细胞各个方向上的频谱信息即血流速度时间曲线。可供定性、定量分析。其特点为所测血流速度受探测深度及发射频率等因素限制。通常

4、不能检测高速血流。若高速血流引起的多普勒频谱超过这一极限（奈奎斯特频率极限，1/2PRF），会出现频率失真，产生大小和方向的伪差。（3）高脉冲重复频率多普勒（high pulsed repetition frequency Doppler）：HPRF Doppler 是在脉冲式多普勒基础上的改进。探头在发射一组超声脉冲波之后，不等采样部位的回声信号返回探头又发射出新的超声脉冲群，这样在一个超声束方向上，沿超声束的不同深度可有一个以上的采样容积。（4）彩色多普勒血流显像（color Doppler flow imaging,CDFI）：利用脉冲多普勒原理，其成像是使用一种运动目标显示器（movi

5、ng target indicator，MTI），测算出血流中血细胞的动态信息，并根据血细胞的移动方向、速度、分散情况，调配红、蓝、绿三基色，变化其亮度，叠加在二维图像上。MTI实际上是一种滤波器。这种滤波器从接收的超声回波中，只分离出血流信号成分，而滤去心壁、瓣膜的信号。3、多普勒超声频谱分析频谱分析内容： 频移时相以横坐标的数值表示，单位为秒。 频移幅度以纵坐标的数值表示，代表血流速度的大小。 频移方向以零位基线加以区分，基线以上的频移信号为正值，表示血流方向朝向探头；基线以下的频移信号为负值，表示血流方向背离探头。 频谱辉度以频谱的亮度表示，反映取样容积或探查声束内具有相同流速的红细胞相

6、对数量的多少。速度相同的红细胞的数量越多，频谱的辉度就越亮；反之，速度相同的红细胞数量越少，频谱的辉度就越暗。 频谱离散度以频谱在垂直距离上的宽度加以表示，代表某一瞬间取样容积或探查声束内红细胞速度分布范围的大小。速度分布范围越大，离散程度越大，频谱越宽；反之，速度分布范围越小，离散程度越小，频谱越窄。一般来讲，层流速度分布范围小，频谱窄，可见其下的频窗（窗：为无频率显示的区域）；湍流时，速度分布范围大，频谱增宽，频窗减小，当频谱增宽至整个频谱高度时，称之为频谱充填，频窗消失。4、彩色多普勒血流显像分析： 血流方向 以红色代表朝向探头的血流、蓝色代表背离探头的血流，可直观地显示心脏或血管的形态

7、结构及血流信息的实时动态图像。不是将多普勒信号彩色编码的红蓝两色代表动脉、静脉血流。 血流速度的判定以颜色的色调来表示。流速越高，色调越浓，即彩色越亮；反之，流速越低，色调越暗，即彩色越暗。 血流离散程度的判定当血流速度范围超过仪器所规定的限度或血流方向紊乱时，血流图像中出现附加的绿色斑点，即表示湍流。其湍流方向越大，绿色的亮度就越大。在彩色多普勒显像技术中，利用三基色和二次色分别表示血流速度和方向以及湍流的存在。所以朝向探头的湍流出现黄色，背离探头的湍流产生湖蓝色。在高速喷射时，由于频率失真导致彩色逆转和湍流的出现，使上述色彩互相混合而出现白色。在明显的血流紊乱时，可出现红、蓝、绿、黄、青、

8、白等多彩斑点的血流图像，称为镶嵌状图形。5、多普勒超声的诊断内容多普勒声讯号：包括动脉音、静脉音和湍流音。频谱显示。血流量计算与多普勒系数测定。 彩色血流显像。6、多普勒超声检查的临床价值探查血流状态：是层流、湍流、涡流还是旋流。鉴别液性暗区性质：超声所见的无回声区是动脉、静脉还是静止的液腔。探查血流速度：其中包括峰值流速、加速度、平均流速等。估计压差 2测量血流量 7、彩色多普勒超声常见的伪像彩色多普勒血流成像常见的伪像有：彩色混叠、彩色外溢、闪烁伪像、衰减伪像、角度依赖伪像、多普勒信号的镜像伪像和由于仪器设置不当产生的伪像。彩色混叠：彩色多普勒超声血流成像受奎尼斯特原理限制，速度超过检测范

9、围会出现颜色突然逆转为相反方向的颜色。称之为彩色混叠，应用改变基线或调高速度标尺范围消除。彩色外溢：由于彩色多普勒增益调节过大或者脉冲重复频率（PRF）调节过低，图像上表现为较实际血管宽度更宽大的血流，会导致实际测值出现误差。闪烁伪像：血流检测是通过滤过低频高幅的组织运动信号获取高频低幅的血流信号。当心脏搏动、呼吸幅度大，大血管搏动时会产生多普勒频移，出现大片状杂乱的闪烁彩色伪像。有时会误认为是其内真正的血流信号。检查时应注意鉴别诊断。衰减伪像：由于血管位置深，组织衰减明显，导致彩色血流信号充盈减少或不显示。通过减低超声频率、增加超声波的穿透能力，或者调节聚焦等方式改变。角度依赖伪像：根据多普

10、勒频移公式当声速入射方向与血流方向垂直时，cos为零时多普勒频移为零，有血流的区域不能接收的彩色血流信号。通过改变探头方向改变声速与血流的方向消除这种伪像。多普勒信号的镜像伪像：在多普勒基线两侧同时出现对称的频谱假像，影响正确速度的测量。通过减小超声波声速与血流方向的夹角或者适当降低多普勒增益来矫正。仪器调节不当导致的伪像: 当彩色增益调节过大或过小时会影响图像质量的显示，表现为彩色血流过于充盈或充盈不良。壁滤波设置过高会滤掉低速血流信号等都是由于人为因素导致机器调节不当产生的伪像。在日常仪器的调节时应尽量避免这种原因导致的误差。 二、颈部动脉超声检查超声检查观测内容血管走行、管腔有无扩张或狭

11、窄内膜厚度、回声、是否光滑管腔内有无异常回声血流动力学改变疗效评价颈动脉超声检查的适应症：颈动脉粥样硬化症，包括颈动脉狭窄、闭塞；椎动脉病变，如椎动脉狭窄、闭塞，锁骨下动脉窃血综合征等。动脉炎：多发性大动脉炎；血栓闭塞性脉管炎等；颈动脉栓塞和血栓等；颈动脉术后的观察随访，如颈动脉支架、内膜剥脱术后的长期临床随访观察等；颈动脉超声的检查方法：受检者仰卧位，颈后置一低枕，头略向后仰，偏向检查对侧。多选线阵探头，频率57.5MHz，但起始部位置较深，可选用3.55MHz凸阵探头，沿血管体表投影位置，依次检查，记录血管走行、管径、内膜厚、斑块大小、位置、回声剂血流情况。多普勒检查时尽量减小声束与血流方

12、向夹角，CDFI检查时，Scale、Gain、Filter不要过高或过低。取样门约占管腔的1/32/3，颈总动脉测量点应在分叉下12cm处，颈内动脉应在分叉上1cm处。诊断标准1正常颈动脉声像图：二维超声表现：超声能够清晰显示血管的形态结构。正常颈动脉内径左、右两侧大致相等。颈动脉壁分为三层：内膜、中膜、外膜；内膜层超声显示为中等回声，显示的是血管内膜及其与血管腔间的界面回声；内膜与外膜间的间质层呈低回声或无回声；外膜层为强回声。内膜薄、平整与外膜平行。血管内血液呈无回声。可见动脉管壁的搏动。颈动脉超声二维图像上测量颈总动脉、颈内动脉及颈外动脉的内径、内中膜的厚度（IMT）（内膜内表面至中膜外

13、表面的厚度）。正常IMT0.8mm，IMT0.8mm异常。当IMT1.3mm，认为硬化斑块形成。有报道，通常颈总动脉IMT1mm，分叉处IMT1.2mm。观察血管的走行，管腔及管腔内的形态有无异常。见表1。彩色多普勒超声表现：正常颈动脉纵切彩色血流显示管腔血流充盈良好，管腔中央血流流速高，血流信号色彩明亮。靠近管壁血流流速偏低，颜色较中央暗淡。在整个心动周期中，颈动脉的彩色血流显示为稍有变化、忽明忽暗的彩色血流。颈动脉分叉部血管管径局限性膨大，可以出现轻度湍流，彩色多普勒检查表现显示为颜色不一的紊乱血流。频谱多普勒超声表现：正常颈动脉血流动力学根据血管供应的组织不同有所区别。正常颈总动脉频谱多

14、普勒超声表现为收缩期双峰、舒张期持续、正向血流的特征。颈外动脉供应颜面部，分支多，循环阻力大，表现为高阻力型血流。收缩期峰值频移曲线上升速度快，呈尖峰状，加速度时间短，减速舒张期血流阻力大，舒张期正向血流速度低于颈内动脉。颈内动脉供应颅内血流，颅内动脉有丰富的动脉吻合支，血流阻力小，呈低阻力型频谱。表现为收缩期血流之后出现一个较高流速的舒张期持续、正向血流。颈内外动脉鉴别见表2。表1 年龄与内中膜厚度的关系 年龄 内中膜的厚度（mm）31-40 0.76 ± 0.0741-50 0.81 ± 0.0751-60 0.83 ± 0.0961-70 0.88 

15、7; 0.12（chou，etal 1987）表2 颈内、颈外动脉的鉴别 项目 颈内动脉 颈外动脉解剖位置 后外侧 前内侧 管径 大 小分支 无 有频谱形态 低阻力型 高阻力型颞浅动脉拍击试验 舒张期血流搏动振幅 舒张期血流搏动振幅 2正常椎动脉超声声像图：二维超声表现：扫查至颈动脉分叉部时，探头向后外方移动，显示两个横突的低回声后寻找两个横突孔间的椎动脉。椎动脉内膜光滑，壁呈弱、等回声，腔内呈无回声。椎动脉颅外段分三段，长轴切面可以清晰显示从锁骨下动脉的起始部至第6颈椎的椎动脉近段；椎动脉入横突孔内为椎动脉中段；寰椎段为椎动脉的远段。正常椎动脉内径见表3。彩色多普勒超声表现：椎动脉纵切彩色血

16、流显示管腔血流充盈良好，管腔中央血流流速高，色彩明亮。中段椎动脉血流表现为节段性规则的血流信号。频谱多普勒超声表现：大多数情况下，椎动脉是低阻型动脉，多普勒波形表现为收缩期缓慢上升的血流频谱，明显舒张期正向血流和宽频带。9496的患者椎动脉颅外段超声可以清晰显示。椎动脉血流参数见表4。表3 正常椎动脉椎间段管径（mm，X±1.96s）2030岁 4049岁 60岁左 2.58-4.26 2.52-4.55 2.51-4.54右 2.28-4.00 2.30-4.16 2.31-4.34表4 正常椎动脉血流参数 女性 男性 PSV(cm/s) 47.72±13.15 45.3

17、9±11.03 TAV(cm/s) 27.24±7.78 24.74±6.96 EDV(cm/s) 16.86±5.36 15.89±4.8 RI 0.63±0.06 0.65±0.07 PI 1.13±0.24 1.21±0.283颈动脉硬化性病变：本病病理变化主要是动脉内膜类脂质的沉积，逐渐出现内膜增厚、钙化、血栓形成，致使管腔狭窄、闭塞。颈动脉狭窄程度的判断标准颈动脉狭窄程度的超声测量方法有形态学法和血流动力学指标法。形态学包括直径狭窄率和面积狭窄率；血流动力学指应用多普勒频谱测量估测狭窄率。内径狭

18、窄百分率的测定：通常采用血管长轴的二维及彩色多普勒血流图像作为测量切面。内径狭窄率（D1-D2）/D1x100D1: 狭窄处原始管腔的内径D2: 狭窄最严重部位的管腔残余内径面积狭窄率的测定：横切血管显示最狭窄处的血管短轴。面积狭窄率(A1-A2)/A1x100%A1: 狭窄处原始管腔的横截面积A2: 狭窄最严重部位的管腔残余的横截面积颈动脉狭窄分度（根据面积法）：轻度狭窄，4060；中度狭窄6180；重度狭窄8199；闭塞。因为颈内动脉供应颅内血供，所以目前对颈内动脉的研究较多。颈内动脉狭窄率分级狭窄程度 狭窄率（） PSV （cm/s） EDV （cm/s） PSVICA/CCA 频窗正常

19、 无狭窄 125 100 2 存在轻微 115 125 100 2 存在轻度 1649 125 100 2 存在中度 5069 125 100 24 消失重度 7099 230 100 4 消失闭塞 100 未探及血流超声表现：1、 二维图像表现：观察颈动脉（颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉）的走行、内径、内中膜厚度、有无斑块、狭窄。观察病变局部内中膜厚度超过1.3mm定义为动脉粥样硬化斑块。（1）斑块发生的部位：颈动脉斑块发生的部位分为颈内动脉（ICA）、颈内动脉颈动脉窦部（ICA-BIF）、颈动脉窦部（BIF）、颈动脉窦部颈总动脉（BIF-CCA）、颈总动脉（CCA）及椎动脉（VA）。颈动脉窦

20、部定义为从颈总动脉至颈动脉分叉部8mm的范围内。（2）斑块的特征：根据斑块表面的特征分为四种。第一种，内膜粗糙、不光滑，尚未形成斑块；第二种，软斑，斑块呈中、低回声，向腔内突出；第三种，硬斑，强回声向腔内突出，可伴声影；第四种，混合斑，低、中、强回声斑块，常伴出血、感染。按照稳定程度分：稳定性斑块：均匀性斑块和钙化性斑块。不稳定性斑块：溃疡性斑块、出血性斑块、混合性斑块和血栓形成。根据斑块形态学特征分为三型。型：平滑状或扁平小斑块；型：大而深或镶嵌内膜的斑块；型：大凹凸不平复杂斑块。溃疡型斑块超声表面不光滑，形成“火山口”样充盈缺损，彩色多普勒超声示缺损区血流信号充填，溃疡表面粗糙易形成血栓。

21、不规则型斑块的表面不同程度破溃、出血、血栓附着，易受血流冲击脱落。扁平型斑块属于相对稳定斑块。从二维超声声像图上可以观察颈动脉的短轴或长轴切面，观察由于斑块所致颈动脉狭窄程度。2、 彩色多普勒血流声像图:彩色多普勒超声对软斑的检出率很有帮助，当二维图像上显示颈动脉软斑不清晰时，病变处彩色多普勒超声显示血流充盈缺损，可以确定斑块存在的位置、大小，此处血流流束变细，证明该处血管狭窄。利用充盈缺损的形态、面积计算血管狭窄率。当完全急性闭塞时，彩色血流在闭塞处突然中断。慢性闭塞时伴有侧支循环建立，在狭窄或闭塞近端可检测到增宽、明亮的高速血流。若斑块表面有溃疡时，斑块充盈缺损区见彩色血流。彩色多普勒超声

22、在颈动脉中的应用包括以下几点：（1）发现颈动脉低回声斑块的存在；（2）明确斑块表面是否有溃疡形成；（3）确定颈动脉存在狭窄，计算颈动脉狭窄程度。 3、 频谱多普勒超声检查：颈动脉粥样硬化的频谱改变情况与斑块大小、狭窄程度及血流动力学情况有直接关系。小斑块不引起血流动力学的改变，无频谱改变。当狭窄的残腔内径减少50或同心圆型狭窄面积>75时，会发生明显血流动力学的变化。应用脉冲多普勒频谱能够有效反映这种特征性改变。当斑块造成管腔的明显狭窄时，在狭窄部位可出现高速射流、湍流频谱，频谱形态异常，频窗充填，收缩期峰值流速明显增加、舒张期流速加快，在狭窄上段，轻度狭窄血流信号无明显改变；较严重者由

23、于其远方血流阻力指数增高，导致收缩期峰值流速和舒张期流速均减低；狭窄处，中度以上狭窄，狭窄处血流速度明显增高，血流速度与狭窄程度呈正比，与残留管腔内径呈反比；靠近狭窄的下游，可见到高速射流和涡流；射流和涡流消失后，血流恢复至层流状态，此时血流速度明显减低，频窗充填、频带增宽，阻力减小。严重阻塞时狭窄远端仅探及低速血流。血管完全闭塞时，会测不到血流信号。当一条动脉发生多处狭窄时，偏下游的狭窄位置由于血流压力差无变化或者减小，则狭窄开口处的血流速度可能会正常或降低。颈动脉硬化斑块积分：不考虑各个斑块的长度，分别将同侧CCA、BIF、ICA和ECA各个孤立性动脉粥样硬化斑块的最大厚度进行相加，得到该

24、侧的斑块积分，每例双侧斑块积分之和，为其斑块总积分颈动脉硬化斑块指数：取颈总动脉距颈动脉窦起始部2 cm以外段、颈总动脉距颈动脉窦起始部2cm以内段、颈动脉窦起始至动脉分叉、颈内动脉起始至第一个1cm处这四段 ,每段斑块指数分4 级。0 级,无斑块;1 级,1个小斑块( < 管径的30 %) ; 2 级,1 个中等大小斑块(占管径的30 %50 %) 或多个小斑块;3 级,1 个大斑块( > 管径的50 %) 或多个斑块中至少有1 个中等大小斑块。因为颈动脉57 部分有时不易显示,所以把14 部分的分级数之和作为斑块指数。椎动脉疾病椎动脉硬化的超声诊断大多由于动脉粥样硬化或多发性大

25、动脉炎所致，好发部位为椎动脉起始部。二维图像表现：椎动脉动脉硬化管腔会变细，内膜粗糙，不同程度的增厚，管腔内见大小不等的强回声或低回声斑块。当狭窄明显时，对侧常代偿性增宽。彩色多普勒图像表现：彩色多普勒超声显示狭窄处的椎动脉彩色血流颜色明亮，管腔变窄，较二维图像显示的管腔内径窄。当椎动脉完全闭塞时，无彩色血流显示。椎动脉完全闭塞后，可有侧支循环建立。频谱多普勒超声声像图表现：收缩期峰值流速加快，频带增宽；狭窄远端呈低速园钝的频谱。对侧椎动脉代偿后增宽，血流速度加快。当椎动脉完全闭塞时，也不能测及血流频谱。椎动脉完全闭塞后，可有侧支循环建立，在椎动脉远端仍可见低速的血流信号。椎动脉狭窄的诊断要点:a、 椎动脉狭窄处管径变细，对侧椎动脉内径代偿性增宽；b、 椎动脉狭窄处彩色血流内径变细；c、 椎动脉狭窄处收缩期峰值流速增快，狭窄远端呈低速血流频谱。锁骨下动脉盗血综合征（Subclavian Steal Syndrom）是指椎动脉起始