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文档简介
彩色经颅多普勒(TCD)培训教材
•经颅多普勒(TranscranialDoppler,以下简称TCD)超声是近
些年迅速发展起来的一门新兴学科。本教材根据TCD技术问世后二十余
年国内外应用、实践及参考文献,概述了有关TCD的基础知识、常见疾
病诊断及临床应用等。
•本教材共分五大部分,简明扼要地介绍了TCD的原理、发展、临
床与科研的适用范围、检测和判别血管的方法、正常频谱图像分析、异
常频谱图像分析、TCD报告的编写方法、常见疾病的TCD临床诊断、KJ-2
型TCD仪的使用,最后还选登了两篇TCD应用的文章供交流。
•本教材内容丰富、图文并茂、基础理论讲解全面、临床实践与
TCD应用密切结合,易为广大初学者接受,便于读者打好TCD诊断基础,
更好地为患者服务。本教材可作为TCD临床医生的初期培训教材和参考
书。
目录
第一部分TCD简述-4
一、概述•4
二、TCD的发展史・4
三、TCD原理・6
四、TCD临床与科研的适用范围・9
五、TCD的优点及与CT、MRKDSA的区别・10
六、TCD的局限性•13
七、TCD发展动向,13
八、新技术在TCD仪上的应用・13
第二部分TCD的基础知识・18
一、解剖学基础・18
二、检测血管的超声窗位及判别方法・25
三、TCD正常频谱图像分析.33
四、TCD异常频谱图像分析・39
五、TCD报告的编写方法・45
第三部分TCD的临床应用及常见疾病的诊断・48
一、脑组织的血液供应简述・48
二、临床诊断・52
三、重症及手术病人的监护・68
四、脑血管机能的评价・68
第四部分TCD仪的使用与维护・70
一、TCD原理框图,73
二、主要性能指标・75
三、功能特点,76
四、安装及注意事项・78
五、软件功能及使用方法介绍,78
六、TCD仪的维护和保养・94
第五部分TCD检测技术与临床应用的讨论与交流・98
一、浅谈彩色经颅多普勒的检测技术与临床意义・98
二、TCD与经颅彩色多普勒对大脑中动脉狭窄的检测・103
附页:彩图
第一部分
TCD简述
一、概述
经颅多普勒(TrancranialDoppler,简称TCD)超声技术是超声医学发展史上的重大进展。它是利用低
频脉冲超声波结合超声多普勒效应,检测颅内脑底动脉环上的各支主要动脉血流动力,及各血流生理参数的一
项无创伤的脑血管疾病的检查方法。经颅多普勒技术的问世,标志着人们对于颅内血流动力学的探索和认识
进入了一个新的发展时代,为无创伤性脑血流循环的研究及脑血管疾病的诊断,开创了一个新的领域。由于
其各方面的优点,20多年来在国内外得到了迅速发展,成为目前脑血管疾病诊断的重要手段之一。
二、TCD的发展史
1842年,奥地利的一位物理学家科约斯琴•约翰•多普勒发现一种现象,当受光体与发光体作相对运动
时,观测者所接受到的光源频率与发光体光频率不同,这种现象是多普勒首次发现的一种物理效应。后来,
多普勒又作了大量的研究发现,当波源与接受体作相对运动的时候,波源发射出的频率与接受体接受到的频
率有差别。多普勒效应在生活中的一个典型例子:当火车从站立的人身边驶过的时候,人所听到的火车的鸣
笛音的音调(即频率)会改变,当火车行驶过来时,人所听到的鸣笛音的音调逐渐增高;当火车远离人驶去
时,鸣笛音的音调渐低。
随着时间的推移,人们应用多普勒提出的理论,在很多领域取得了重要成就。为了纪念这位伟大的科学
家,人们将多普勒发现的这种现象称为多普勒效应。提出的理论称多普勒原理。我们将发射频率与接受频率
之间的差值称为多普勒频移。
1982年12月挪威学者Aaslid创造性地将低频脉冲和2MHz超声波相结合研制了世界上第一台经颅多普
勒检测仪。
1988年,中国开始引进TCD技术,从而开始了TCD的应用时期。目前,全国绝大部分县级以上医院开展
了这一技术。至今,国内已有数家生产TCD的厂家,其中,南京科进实业有限公司是国内研发生产TCD最早
的企业之一,利用东南大学技术,研发出具有自主知识产权的KJ-2型一个系列的TCD产品,目前产品品种
有单通道,多深度,多通道,USB-TCD等一个系列,满足了不同层次医疗机构的需求,目前仅国内用户就有
一千多家。
三、TCD原理
压电效应:压电陶瓷具有这样的特性,作用在其上的压力与电荷可以相互转换,即机械能转变为电能,
电能转变为机械能,这种现象称为压电效应。我们利用压电陶瓷的这一特性将它制成换能器,即探头。我们
先在换能器上加上电信号,使之产生机械(超声)波,发射至目标,目标在机械波的作用下,将产生振动和
回波,这个回波(机械波)又作用到换能器上,在换能器上产生电信号,我们再把这个电信号加以放大、利
用,提取有用信息。
多普勒效应:波源和观察者作相对运动时,观察者所接收的频率和波源所发出的频率不同的现象称为多
普勒效应。两者相互接近时,接收到的频率升高;相互离开时,接收到的频率降低,这种频率差就叫频移,
如人和火车作相对运动时的情形。
多普勒效应被应用于工业中,可测定移动物体的速度。当一束超声波作用在流动的血液(红细胞)上时,
应用多普勒效应,同样可测定出血液流动的方向和速度。
先由多普勒超声仪主机输入一定的电能
普勒探头上,探头的内部结构为压电陶瓷,
有压电效应,可以将输入的电能转化成超声
由超声波穿透较薄的颅骨,作用到颅内血管
动的血液(主要是红细胞)上产生振动,然
射回来的超声波冲击多普勒探头,探头将接
的超声波再转化成电能,输入到多普勒超声
机内部,结合多普勒效应和快速傅立叶转换,
处理后,以频谱图像和各项生理参数显示出
TCD医生则根据显示出来的图像和参数结合病人的临床表现得出诊断结果。
多普勒探头一般分为2MHz、4MHz和8Mz探头。2MHz探头为TCD常用的探头,主要用于检测颅内组成大
脑动脉环(Willis环)的血管。它发射出一组2MHz超声波(大约10个波左右)后,大部分时间处于接收状
态,重复脉冲频率为3.6KHZ〜5.2KHZ左右,这种方式称为脉冲发射方式,所以称之为脉冲探头,简称PW探
头。它的优点是具有距离选通功能,但由于受到脉冲重复频率的限制只能测相对较低的血流速度。4MHz和8MI1Z
的探头主要用于对颈部血管或腕,手、足等更表浅的微小血管进行检测,尤其是8MHz探头,可用于微小血管
接通再造手术的术后检测,男性阳痿辅助诊断等,它们的发射方式为连续波发射方式,也就是发射超声束的
同时也处于接受状态,简称CW探头。CW探头内包含两个换能芯片,一个为发射芯片,另一个为接收芯片。
由于它不受脉冲重复频率的限制可以测很高的血流速度,但是它不具备深度辨析功能。
四、TCD临床与科研的适用范围
1、脑血管疾病及可引起脑血管改变的疾病的检查。如:高血压病及脑动脉硬化症、脑血管狭窄和闭塞、
脑血管痉挛、头痛及偏头痛、急性脑血管疾病(脑梗塞、短暂性脑缺血发作、脑出血及蛛网膜下腔出血)及颅
内动静脉畸形和锁骨下盗血综合征等疾病的诊断、疾病发展情况的观察、指导药物治疗,估计预后等。
2、脑血管机能的评价:Willis环侧枝循环和脑血流自动调节功能;脑血管外科术前术后的评价;选
择脑外科手术时机;脑血管复合损伤的血流动力学评价;为脑血管造影术筛选病人和选择造影时机。
3、危重病人的监护:(神经外科手术病人,中风后病人,颅内压增高病人)心、脑血管病人手术前、中、
后脑血流的监护;危重病人脑血管监护;脑血管危重病人的长期监护;间接颅内压的监测。
4、基础研究:脑血管疾病的演变过程、发病机理和病因控制;药物对脑血管的作用及对脑血流的影响;
不同生理状况下脑血流状况;动脉血中二氧化碳分压、氧分压、血压、交感、副交感神经作用对脑血流的影
响等。
5、预防保健:脑血管病的流行病学调查,对脑血管病高危人群建立档案和进行中风预测。
6、微血栓的检测。
TCD技术是一种无创伤检查,操作简便,重复性好,可以对病人进行连续长期动态观察,TCD在神经内
外科、心血管内外科、超声诊断科、重症监护病房、手术室、某些外科手术中的监护等得到了广泛的应用。
五、TCD的优点及与CT、MRI、DSA的区别:
1、优点
1)TCD为无创伤性的检查。
2)检查较全面,可综合反映颅内、外大部分血管分支、各节段的血流情况。
3)检查成本低。
4)提供实时动态的血流动力学资料。
5)危重病员的长期动态监护。
6)检测能重复,可靠性强。
2、与CT、MRI、DSA的区别:
1)TCD提供的是实时动态的脑血管的血流动力学资料。
2)CT、MRI提供的是大脑实质细胞的损坏与形态学上的改变。
3)DSA提供的是脑血管瞬间形态学上的变化,且有创伤。
大脑前动收透明陶联厦体舲部
大脑中动脉侧脑室尾状核头部
内鼻
核上池丘后
大随后动稣大屋内好脉
脉蜡丛
中脑断脏体压部
枕叶
大脑锁S
上矢状窦
喉上池层面(墉强扫描)
侧脑室申央部层面
CT平扫及增强扫描脑组织图像显示
核磁共振扫描脑组织图像DSA脑血管图像显示
六、TCD的局限性
1、对操作医生的要求较高,需要有一定临床基础的医生才能做出正确的诊断;
2、由于颅骨钙化使超声波严重衰减,某些血管不能获得信号;
3、对小血管及其分支的识别方法有待提高;
4、各项分析指标尚未得到统一。
七、TCD的发展动向
1、双通道、多深度(2、4、8深度)实时检测,通道、深度间可方便地转换,可同时检测颅内多条血
管甚至全部主干大血管。
2、不但可检测常规参数Vp、Vd、Vm、PI、RI、Hr等,还可以进行栓子监测、分析,进行双侧不对称性
分析,P-V分析等,定量测定脑底动脉血管横截面积。
3、更高的探头灵敏度,自动寻找血管,建立真正的三维空间以显示脑底动脉。
八、新技术在TCD仪上的应用
随着计算机和临床应用的发展,TCD仪也在不断发展,不断更新换代。新技术的应用,有力地促进了TCD
仪在临床上的应用,目前TCD仪已经成为各级医疗机构进行脑血管病例诊断的必备仪器。
早期的TCD只能检测血管的血流频谱和进行简单的计算,功能简单,应用范围较窄。经过十几年的发展,
TCD仪的功能已大大增加,除上述基本功能外,通常还具有电影回放(带音频),包络线自动计算,预置血管
(正常值)参数,自助式工作站(在TCD仪上直接设置、预览、打印报告)等功能。
此外在一些较新或较高档的TCD仪上,还具有以下几项功能:
1、脑血管栓子检测
栓子检测对研究缺血性脑血管病和脑动脉粥样硬化等疾病具有重大意义。当栓子经过超声束时,由于其
与血流之间存在密度的差别,会在TCD频谱上出现栓子的频谱(同时伴有异常血流声)。栓子通过血管具有一
定的规律:1)短时程,一般<300ms;2)相对强度增强;3)单方向;4)尖锐的哨声。
目前TCD仪普遍采用的快速傅利叶转换法(FFT)和HTIS识别软件。一是在频谱上会出现一侧(正向或
负向)的短暂强信号;二是在HTIS时间窗内出现信号跳变。MES监测过程中有很多人为因素,如探头移动,
病人咀嚼等都有可能产生类似MES的伪信号,应加以辨别。
多深度的HTIS检测和M波有利于微栓子信号的辨别。有些TCD仪上有图像放大功能,也有利于判别栓子
信号的真伪。
2、多深度双通道检测
计算机运算速度加快,为TCD仪在同一时刻实时探测多个深度或不同血管的频谱创造了条件。
多深度是指PW探头通过一次发射,完成同一条血管上多个不同深度处血管内血流信号的采集、处理和显
示。通常有2深度和4深度。
多深度检测是一项十分有价值的功能,尤其在栓子监测中鉴别栓子伪差,和诊断脑血管狭窄具有重大意
义。
双通道检测有时又叫多通道检测,是利用两个PW探头同时对大脑双侧血管进行检测或监护,同时显示双
侧血管的频谱图像。可同时保存两侧血管的血流频谱图像,进行比较分析。
双通道检测主要用于判别血管的血流对称性和对危重病人进行监护及脑死亡的判断。
3、M-模检测
通过PW探头的一次发射,同时接收显示被测血管几厘米长度范围内的一组多普勒信号、并以M模方式显
示,间隔为2mm-5wm不等,当检测到血流方向朝向探头的信号时,显示一条红色信号,当检测到血流方向背
离探头信号时,显示一条蓝色信号。操作者可将检测到的红色或蓝色信号对应的深度的频谱图像调出进行回
放。
微栓子在M-模上呈现出一定斜度的高能量轨迹,对辨别伪栓子有着重要作用。M-模能帮助操作者方便地
定位血管深度和判别血流方向。M-模对快速定位血管具有很大帮助,即使当前深度屏幕上不显示血流频谱(未
找到血管),但根据M-模的轨迹,很方便地知道血管(血流)所在位置的深度。
4、自动搜索血管信号(Aut。Search功能)
血管定位技术是TCD操作人员(尤其是初学者)必须掌握的重要技术。要获得清晰的血流频谱信号除需
要TCD探头有较好的灵敏度外,必须把探头置于头部合适的窗口,调节探头的正确方向并调整到合适的探测
深度。初学者由于技术不够娴熟,往往难以协调(在操作过程中要调整深度,增益,功率,包络线,探头角
度,冻结等一系列动作),故影响血管信号的查找。由南京科进公司首创的AutoSearch功能,当操作者选定
一条血管(如大脑中动脉)后,只要将探头置于头部合适的窗口,保持一定的方向,TCD仪将会在一定深度
范围内自动搜索对应的血管信号,一旦信号特征相符,TCD仪将会自动冻结频谱图像,如果无相符信号,则
继续搜索。此过程与电视机自动搜台十分相似。
5、USB-TCD技术
USB-TCD技术是近年来发展起来的一种新型TCD技术,它把TCD仪与计算机硬件分离开来,数据通过USB
线进行连接交换。
TCD仪的技术进步一直依赖计算机技术的发展,TCD硬件与计算机的接口有ISA接口、并口、IDE接口、
PCI接口、USB接口及网络接口等,目前PCI接口是应用最多且最成熟的接口技术,USB是TCD硬件接口的一
种,它的好处是从计算机中独立出来,使TCD仪成为移动设备。
USB-TCD(BOX)单独不能工作,必须依赖一台完整的电脑系统(如笔记本电脑),且必须在电脑中安装
TCD程序经过调试才能使用,相对成本较高,外观及使用也不及专用TCD设计得人性化,故目前在绝大多数
医院仍使用整体专业的TCD仪。
6、网络实时动态传输
TCD仪应用的另一项新技术是通过网络实时传送检测过程,在网络的另一端,利用TCD-View软件,可以
实时观看到TCD仪对病人检测的全过程。也可以读取TCD仪中存贮的报告图像并进行电影回放。这一功能为
专家远程会诊提供了可能性,标志着现代TCD仪的发展方向。
第二部分
TCD的基础知识
一、解剖学基础
1、脑血管的解剖基础
人脑的血液供应主要来自两个供血系统:颈内动脉供血系统,供应大脑半球前3/5部分的血液(大脑前
部及部分间脑);椎一基底动脉供血系统,供应大脑半球后2/5部分血液(大脑后部、部分间脑、脑干、小脑)。
1)脑颈内动脉系
颈内动脉为颈总动脉终支之一,颈总动脉是头颈部的主要动脉干。颈总动脉左右各一支,左侧直接从主
动脉弓分出,右侧由头臂干动脉分出(98.5%),大约在甲状软骨的上缘平面分成颈内动脉和颈外动脉(颈内动
脉主干及其全部分支组成颈内动脉系)。颈内动脉在颅内终末段分成大脑中动脉、大脑前动脉及后交通动脉。
2)椎一基底动脉系
椎动脉左右各一支,左椎动脉由锁骨下动脉分出,右椎动脉由头
臂干动脉分出,向上穿行于第6颈椎到第1颈椎横突孔,经枕骨大
孔入颅,在脑桥下缘两侧椎动脉合在一起形成基底动脉,在脑桥上缘
分出左右两条大脑后动脉。
3、大脑动脉环
颈总动脉从主动脉弓分出后沿气管旁和胸锁乳突肌之间向上走
行,在平甲状软骨的位置分出颈内动脉(沿外面走行)和颈外动脉(沿
内面走行)。颈外动脉供应头部表浅部位的供血。颈内动脉从下颌角
部位穿过岩骨进入颅内,走行到视神经孔后方形成一个“C”形或“U”
形的弯曲称为颈内动脉动脉虹吸段,分为海绵窦段、膝段和床突上段。
并在膝段或床突上段分出眼动脉供应眼部的血液。颈内动脉继续向上
走行,在视交叉的外侧,嗅三角和前穿支的外侧分出大脑中动脉,中动
血管解剖图(见彩图第2页)
脉继续向颗侧走行,大脑中动脉可视为颈内动脉的直接延续。在视交
叉的外侧,正对嗅三角的位置分大脑前动脉,大脑前动脉向前额部走行在视交叉的前方有前交通动脉将两侧
的大脑前动脉连接在一起(平衡颈内动脉供血系统两侧的血液)o
两根椎动脉从锁骨下动脉分出以后,绕过第七颈椎,从第六颈椎的横突孔向上穿行。穿过六个横突孔以
后,进入枕骨大孔,在延髓下方走行。走行到脑桥下方汇合成基底动脉。基底动脉继续向前走在脑桥的上缘
分出两侧大脑后动脉。
在颈内动脉和大脑后动脉之间有后交通动脉连接,形成一个多角形的大脑动脉环,称Willis环。(后交
通动脉起到平衡两大供血系统血液压力的作用)。他由九支动脉所组成,分别为双侧ACA(Al)、ICA、PCOA、
PCA(P1)及ACOA。位于蝶鞍上方的脚间池内,环绕视交叉、灰结节和乳头体。
大脑动脉环是脑部一个潜在侧枝循环结构,在脑的血液循环中有着重要意义,起着脑血流的调节作用。
在正常情况下Willis环左右两侧血流压力近乎相等,一侧的动脉血流不会经过交通动脉进入另一侧,甚至
同一侧的颈内动脉系的血流与椎一基底动脉系的血流也不会相混,动脉内血流各有循行方向,但是在某些生
理病理情况下某一侧或某一支血管发生变化时,Willis环的侧枝循环开放,如头、颈部活动时常影响左右颈
内动脉和左右椎一基底动脉一支或数支血流,使其增加或减少,此时血流增加侧的血液可通过Willis环流
向减少侧,以保证脑部血流量的平衡。病理情况下,当脑某一动脉发生狭窄或阻塞后,Willis环侧枝循环立
即建立,将健患侧血流沟通,使健侧血流进入患侧,以维持血液供应。
脑动脉颅外段的右侧面图WiHis环的模拟图
大脑的动脉
前交通动脉
动眼阱经
初神经
大脑后劭标颈内动脉
大脑中动脉
小脑上动脉
后交通动脉
塞底动脉
脑标动脉
展神经
小脑时下动脉
舌下神经
、
第IX、XXI椎动脉
脑热经
奔髓的动脉
小脑后下动脉
羿品后动脉
脑底部血管的实体解剖图(见彩图第1页)
1、大脑前动脉
2、前交通动脉
3、颈内动脉
4、大脑中动脉
5、脉络膜前动脉
6、后交通动脉
7、大脑后动脉
8^小脑上动脉
9、基底动脉
10、迷路动脉
11、小脑前下动脉
12、椎动脉
13、小脑后下动脉
颅内动脉的整个供血途径模拟图脑血管实体组织解剖图(见彩图第2页)
颅内动脉的整个供血途径模拟图中:浅色部分为颈内动脉供血系统;
深色部分为椎一基底动脉供血系统。
2、脑血流动力学的生理基础
每分钟流经脑组织血流量约为750-1000ml,占每分钟心搏出的15%-20%。正常人的平均脑血流量每分
钟为(50+5)ml/100g脑组织。
生理状态下的脑血流量:
年龄:脑血流量随年龄的增加而逐渐降低,比较缓慢。
睡眠:快波睡眠状态下,大脑的血流量增加较明显;
慢波睡眠状态下,大脑的血流量轻微增加。
体温:体温增加,血流量增加:体温降低,血流量降低。
体力活动:因脑组织具有保持其血流量稳定的自动调节机制和能灵敏调节脑血流量的代谢机制。而使脑
血流量并无明显改变。
影响脑血流量的因素
影响脑血流的基本因素是脑灌注压(CPP)与脑血管阻力(MVBP)。脑血流量与脑灌注压成正比,与脑血
管阻力成反比。
脑灌注压指平均动脉压(CPP)与出颅的平均静脉压(MVBP)之差
脑血管阻力指一分钟之内在100g脑组织内流过1ml血液所需要的压力。它包括局部脑血管阻力串联之和
以及各血管阻力并联之和。影响脑血管阻力的主要因素有:①平均动脉压②脑血管张力③血液粘滞性④颅
内压力
二、检测血管的超声窗位及判别方法
TCD可利用PW探头通过调节探测深度和探头的角度并利用血流方向、声音和一些辅助试验等对各检测窗
的检测血管进行判别和检测。
1、检测颅内血管的超声窗位
颅内血管处于密闭的较厚骨质的颅骨所包围的腔内。用2MHz脉冲多普勒探头探测,2MHz的超声波穿透
性虽然较强,但也仅能穿透薄的颅骨,所以我们将颅骨上某些区域能通过超声束并能探及血管的部位称为“超
声窗”,各窗的大小有个体差异,一般分为“颗窗”、“枕窗”、“眼窗”、“下颌窗”,还包括儿童未闭合的因门
也可作为探测窗位。下面介绍临床常用的“颗窗”、“眼窗”、“枕窗”。
在AW、MW、PW检测时超声束经陵多瞽制检测修窗位・
1.修前窗2.0中*3国后窗
方向示意图正常脑底动脉血流向示意图
1)颗窗:超声束经撷骨鳞部进入颅内的通道。在颔弓上方眼眶外缘与耳翼之间分前窗(AW)、中窗(MW)、
后窗(PW)三个窗位。中窗是常用的窗口,而老年人常用后窗。可检测到:大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动
脉、前交通动脉、后交通动脉、颈内动脉终末段及基底动脉分叉处。用2MHz脉冲多普勒探头,检测深度:50〜
70mm左右,体位:受检者仰卧位,头置正位。
2)枕窗:超声束经枕骨下枕骨大孔进入颅内的通道。位于枕
外隆突下3〜3.5cm处。可检测到颅内段基底动脉,椎动脉,小脑
后下动脉。用2MHz脉冲多普勒探头,探测深度:60〜80nlm左右,
体位:一般情况下病人取坐位,头向前倾尽可能使下颌接触到胸
部,重病人也可侧卧位,尽量前倾以拉开头部与寰椎之间空经枕窗检测BA时探头位置和隙。
声束方向示意图
(见右图)
3)眼窗:超声束经视神经孔进入颅内的通道。可检测到:眼动脉、颈内动脉虹吸段,对侧大脑中动脉和
大脑前动脉,同侧大脑后动脉。用2MHz脉冲多普勒探头。
深度:眼动脉35〜50mm;虹吸段50〜60mm,体位:仰卧,
正位,闭合双目,有足够耦合剂,无需探头加压,接触好
(见右图)
注意:目前尚未确定一个绝对安全的超声能量水平(有报道大能量超声
可导致晶状体发生白内障),故推荐经眼窗检测使用20%的功率,这已足够
获得清晰的多普勒信号。
2、辅助试验:在进行TCD检测时,为了识别某些血管、提供诊断依据和评
价脑循环功能,常需进行一些辅助试验,通常使用的有压迫颈总动脉试验及
经眼窗检测时超声束射入
角度和所检血管示意图
光刺激试验。
①压迫颈总动脉试验,是指在进行颗窗经颅多普勒检测时.,用手指压迫同侧的颈总动脉(在甲状软骨旁颈
动脉搏动处),阻断颈总动脉血流约3〜5s,然后放开颈总动脉,连续观察在压迫颈总动脉前、中、后的多
普勒频谱的变化。可分为静态压迫试验和动态压迫试验。
静态压迫试验:用手指持续压迫及阻断颈总动脉3〜5s然后放开
动态压迫试验:对颈总动脉采取快速短时压迫立即放开,再进行压迫放开,连续压放数次。压迫时血流
并不持续阻断。
压迫颈总动脉试验,主要用于经颅多普勒检测时,鉴别所得多普勒血流信号是来自颈内动脉系统还是来
自椎一基底动脉系统。如果血流信号来自颈内动脉系,当采用静态压迫试验时,压迫颈总动脉会使血流信号
减弱以致消失,放开压迫则信号也随之恢复,甚至在短时间内有代偿性增高;当采用动态压迫试验时,压迫
颈总动脉则血流信号不会完全消失,而仅在相应血流信号上出现叠合的振荡波(锯齿样波形)。如果血流信号
是来自椎一基底动脉系,则压迫颈总动脉时,血流信号并不受其影响,故可鉴别ACAMCA及PCA的血流信号。
②光刺激试验:大脑皮层中视觉区的血液供给来自大脑后动脉。当视觉区的活动加强时大脑后动脉的血
供也增加,故用光刺激方法来观察大脑后动脉的血供变化从而确认该血管是否大脑后动脉。光刺激后血流速
度增加10-20%,表示为大脑后动脉血流信号;如血流速度不变化或略低,证明此血管为颈内动脉信号。
3、颅内血管的判别方法:
血管名深度范围mm血流方向压颈实验声音
大脑中动脉40〜65正向血流速度减慢尖锐、响亮
大脑前动脉55〜70负向血流速度减慢尖锐、响亮
大脑后动脉55〜70正向、负向不变或增快圆钝、低沉
椎动脉50〜80负向—圆钝、低沉
基底动脉85〜20负向—圆钝、低沉
颈内动脉60〜70正向血流速度减慢尖锐、响亮
眼动脉35〜65正向血流速度减慢尖锐、响亮
颈内动脉虹吸段60〜75正向、负向血流速度减慢尖锐、响亮
小脑后下动脉50〜60正向—圆钝、低沉
4、颈部(颅外)血管的判别方法:颈部血管的判别主要从探测的位置,频谱的形态,和血流的方向三方面
来鉴别。如下表:
血管名探测部位探头频率血流方向波形特点
颈总动脉(CCA)胸锁乳突肌内侧4MHz正向高阻力波形
颈内动脉颅外段(ICAex)下颌角4MHz负向低阻力波形
颈外动脉(ECA)下颌角4MHz负向高阻力波形
高阻力波形,波形之间
锁骨下动脉(SubA)锁骨上窝4MHz正向
近乎不连接
椎动脉起始段(VApro)锁骨上窝4MHz正向低阻力波形
枕动脉(OcA)耳后乳突前8MHz正向高阻力波形
滑车上动脉(STrA)眼内眦的上面8MHz正向高阻力波形
注:颈部血管的血流方向与探头的方向和角度有关,这里只描述习惯检测方法的血流方向
颈总动脉颈内动脉
»1K4*A«B(RliCA)
颈外动脉锁骨下动脉
三、TCD正常频谱图像分析
首先,我们必须了解TCD频谱图形的物理意义:图形上横向表示时间轴t,纵向坐标为速度轴V。频谱上
的某一点横向位置表示某一时刻,纵向某条竖线上的各个点(不同颜色显示)表示这一时刻血管内各种不同
流速的分布,各点的位置高低,即为血流速度V。每点的颜色表示这个时刻这种速度的红细胞反射能量的强
弱。
血液在血管内流动正常呈层流状态
层流:截面上各点速度方向相同的活体。正常情况下心血管中血流常为层流•层流图形是频谱窄、光点
密集、频谱包络线较光滑的图形,多普勒输出可听到平滑悦耳的血流声。血流频谱和基线之间常呈“空窗”
或“声窗”或“频窗”,即在频谱图像频宽范围内各频率分布有一定的规律,高能量有规律地集中在频谱的四
周,低能量则集中在频谱图像的中下部,层次分明,“频窗”明显。一旦血管内血液的流动的层次遭到破坏或
改变时,频窗也消失了。
血液在血管内流动,靠近血管中央的红细胞由于阻力小,流动速度快•靠近血管壁的红细胞由于与血管
壁的磨擦阻力,流动速度降低,越近管壁流动速度越低,整个血流流动呈现抛物线状,呈层流状态。
频窗:低频信号分布区,在频谱图像的下方成颜色较淡的三角形区域。反映的是层流的情况。
频宽:在某一瞬间,从零基线到最高血流速度之间的距离。
盗血:当某支血管发生了严重的狭窄、不完全梗塞或完全梗塞以后,它的相邻血管或侧枝血管产生血液
重新分配的现象。
典型的正常经颅多普勒频谱图像是由一系列、连续有规律与心动周期一致的脉搏波动图所组成。每个频
谱占据一个心动周期,包括心室收缩期和舒张期。
1、正常频谱图像有以下三个特征:
大钟动脚期
1)频谱图像近似于直角三角形,上升支陡直,下
缓慢,共有三个峰,S1、$2、D峰。SI,S2分别为收缩
收缩期收缩2峰;D峰为舒张峰。S1峰值大于S2峰值,
峰后有一明显切迹,在切迹后有一明显舒张D峰。如果
S1,说明①年龄较大:血管弹性减弱;②年轻人:生理变
③手法因素
2)所有颅内血管的频谱图像,除眼动脉外,均为
波形图像,即有一个较高的舒张期血流及舒张末期流速
PIRIS/D均较低。
低阻波形:舒张期和舒张末期的血流速度较高。正常频谱图像(见彩图第3页)
高阻波形:舒张期和舒张末期的血流速度较低甚至接近
于零。
3)频窗清晰,频宽相等。血管内血流为层流,故有一定的频宽范围,高能量有规律地集中在频谱的四
周,低能量集中在频谱的中、下部,层次分明,形成“频窗”。
2、各参数正常值
(1)血流速度:血流速度正常与否,可根据年龄并结合临床资料加以考虑和判断。可有10〜20%的波动
范围。
Vp(Peak;Vs):收缩峰血流速度,代表收缩期最高血流速度,反应整个心动周期内最高血流速度。
Vm(Mean):平均血流速度,1个或几个心动周期的血流速度的平均值。是一个综合反映心动周期内血流
速度的参数。
Vd(Mini):舒张末期血流速度,指心动周期末心室舒张末期的最高血流速度。
(2)搏动指数(PD:搏动指数(脉动指数)反映血管弹性和顺应性的一个指数。
正常值:0.6~1.0
(3)阻力指数(RI):阻力指数反映血管的舒缩状况和阻力状况的一个指数。
(4)收缩峰速度与舒张末期速度比值(S/D):评价血管弹性和顺应性的一个指数。
正常值:<3
儿童TCD正常值(Vm)
血管名称4-6岁7-8岁8-10岁10-12岁
大脑中A86.5±9.186.3±9.587.3±9.677.8±9.2
大脑前A59.2+9.260.4±8.258.2±7.855.1±9.0
大脑后A34.8+6.735.4±7.231.7+6.428.4±7.2
颈内A83.2±8,684.0±7.675.6±8.971.3±8.3
椎动脉48.3+6.849.1+7.443.1±7.742.7±8.6
基底A58.4±8.459.3±7.654.6±10.149.6±7.4
正常脑底动脉血流速度参考值
>60岁40―60岁<40岁
血管名
VPVMVDVPVMVDVPVMVD
MCA97-7256.1±6.345-30105-7565.2±12.154-35117-8571±12.857-38
ACA85-5945.8±6.840-2888-6050.8±9.643-3097-6752.8±846-31
PCA63-4435.5±5.529-1867-4739.8±6.434-2171-5442.3±6.637-23
BA60-4231.3±7.024-1566-4739.8±7.934-2173-5143.2±7.838-27
VA52-3429.0±5.524-1554-4037.7±5.728-1762-4434.9±6.230-19
CS69-51—38-26——80-5638-2487-6145-23
PICA—33.6±8——30.2±5.7——23.0±7.0—
OA47-3113-7PI———————
PI丝0.6-1.05
RI^O.5-0.8
S/D<3
四、TCD异常频谱图像分析:
1、频谱图像异常状况
1)频谱形态改变:S1峰和S2峰频谱融合为一个圆钝峰或S2〉S1,这是脑动脉硬化、弹性减退(需排除
生理性及检测技术性因素)的频谱图像。
2)高阻波形:在颅内,除眼动脉外,出现高阻波形,表示动脉硬化。低舒张期血流及低舒张末期流速(甚
至接近零)因此PI、RI、S/D均显著增高,这种高阻波型
是脑动脉硬化特有的波形。(见右图)
3)弥散波形:当血流速度增高到一定程度,正常层
流被破坏,各质点混杂,流线不规则,血液在血管内流动
呈湍流现象,因此“频窗”消失,包络线紊乱、不规贝!1,频
谱图像呈弥散状。此波形多见于轻、中度脑血管狭窄或动静脉畸形时。
4)湍流:在病理情况下出现。频窗内出现的一小团高频信号称为湍流(如血管狭窄时的射血,心脏关闭
不全时的返流)。湍流所显示是频谱增宽、光点疏散、频谱包络线毛糙的图形,“频窗”消失,多普勒输出可
听到嘈杂刺耳的血流声。
湍流
涡流:在病理情况下出现。涡流也是湍流,是双向湍流频谱,频谱图像的反方向相对与收缩期的位置
出现的一小团强信号。当血液由较大口径血管流入较小口径血管时,血流速度明显加快,血液不仅向前流动,
部分血液还呈一定角度作旋转运动,血液与血管壁之间形成涡流。此时红血球呈多方向性,一部分红细胞朝
向换能器,一部分红细胞远离换能器,故产生双向的血流频谱。特点:收缩期血流明显增高,在收缩期内频
谱的相反方向出现血流信号,即双向湍流频谱,这是由于血液在血管内的旋转运动产生反向高速运动所致。
此频谱出现在脑血管重度狭窄病例。
2、检查异常状况
1)血流异常
a)方向、途径异常
大脑前动脉血流方向逆转:颗窗一ACA一频谱应为负向,逆转后变为正向频谱。常见于同侧颈内动脉严
重狭窄或闭塞,并建立了从对侧颈内动脉血液经前交通动脉流至同侧ACA的侧枝循环供血。
大脑中动脉血流逆转:正常情况下MCA血流方向是对着探头的,故频谱方向正向。如频谱方负向,则血
流逆转,往往表明颈内动脉或大脑中动脉可能有梗塞而产生侧枝循环的关系:血流供应由对侧ACA通过前交
通动脉到患侧ACA-MCA;同侧PCA通过后交通动脉fMCA,即侧枝循环的血液来自同侧基底动脉系。
椎动脉血流方向的逆转:枕窗椎动脉血流方向背向探头,频谱应负向;如逆转正向频谱则存在着锁骨下盗
血情况。即左锁骨下动脉在椎动脉分出以前发生阻塞或狭窄,其血流盗血途径为对侧椎动脉一基底动脉至患
侧椎动脉进入患侧锁骨下动脉。
血流与原方向相反,说明血液发生了重新分配,也就是盗血的出现。见前述“盗血”。(也说明某支血管
出现了严重狭窄、不完全梗塞或完全梗塞三种情况之一)
b)血流速度异常:
血流速度增高:脑血管的痉挛或狭窄,口径小导致血流速度增高。痉挛是由于支配脑血管的肾上腺素能
神经兴奋性增强一血管收缩痉挛;狭窄多数是脑动脉硬化的粥样斑块造成。
蛛网膜下腔出血或脑出血:蛛网膜下腔出血或脑出血是由于脑血管破裂引起,脑血管破裂必然会导致脑血
管的痉挛,从而导致出血血管的高流速多普勒频谱。
脑血管的动静脉畸形:脑血管的动静脉畸形其供血血管常会出现高流速的多普勒。频谱此时常伴有PIRI
的降低。
①痉挛;②狭窄;③脑出血、蛛网膜下腔出血;④动-静脉畸形(AVM)
血流速度降低:
①供血不足;②血管扩张;③脑梗塞;④动脉瘤
血流速度变化时意义的总结:
②MCA血流速度增快的多数原因是动脉本身的痉挛、狭窄,MCA血流速度减慢的主要原因是同侧的ICA狭
窄或闭塞性病变。
②ACA增快的常见原因有:对侧的ACA发育不良、对侧的ICA狭窄或闭塞性病变、同侧的MCA狭窄或闭
塞性病变,血管本身的痉挛、狭窄。
③PCA血流速度增快常见的原因是同侧ICA,MCA狭窄或闭塞性病变,动脉本身的痉挛、狭窄。
④CSA血流速度增快常见于血管本身的痉挛、狭窄,减慢的主要原因是同侧的ICA狭窄或闭塞性病变。
⑤VA血流速度增快的原因是动脉本身的痉挛、狭窄,对侧的椎动脉病变或锁骨下动脉的病变,血流速度
减慢的原因是VA发育不良或近段的狭窄或闭塞。伴有血流方向反向的提示锁骨下动脉盗血。
⑥椎一基底动脉同时增快,最常见的原因是血管本身的痉挛或ICA严重狭窄或闭塞。
2)参数异常
PI、RI增高说明:动脉硬化
PI、RI降低说明:扩张、动-静脉畸形(AVM)、动脉瘤
S/D增高说明:动脉硬化
痉挛与狭窄的鉴别
痉挛狭窄
年龄多在40岁以下年龄多在40岁以上
多见于多支血管多见于单支血管
全段性流速增高
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