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经颅多普勒超声（TCD）徐州瑞华制作经颅多普勒超声原理•经颅多普勒超声是应用和B超一样的物理原理为基础，以发生声波的装置为能源的一种DOPPLER检查方法。通常我们人耳所能够听到的声波范围为40－15000HZ，超过这一范围以上的声波称超声波。•由于超声波具有良好的穿透能力，超声速在同一种均匀的媒体中传播没有方向性变化，在遇到不同媒体表面时超声束会发生部分反射，其余部分继续传播，在媒体表面不规则，并且障碍物直径小于入射波的波长时，则超声束会发生散射现象，接收探头能在任何角度接收到散射波。血流中主要是大量的红细胞，红细胞被看做散射体，反射回来的散射波是多普勒频移信号的主要组成部分。超声探测的原理F2:接收超声的频率F1:发射超声的频率•TCD超声发射器有两种：脉冲波多普勒探头和连续波多普勒探头。连续多普勒探头采用两个换能器，一个换能器上的晶片连续不间断地发射连续超声波信号，另一个换能器上的晶片接收返回的连续波信号。脉冲多普勒探头采用单个换能器，间隔一定时间规律间歇地发射和接收超声波。发射超声波频谱类型颅内血管颅外血管操作探头的类型参与频谱分析的重要参数的产生原理及临床意义•参数有：检测深度、血流方向、血液速度、搏动指数和频谱形态。•深度深度是指被检血管与探头之间的距离，深度是通过每一群脉冲超声波被PW发射器发射出去时，由距离选通预设的发射和接收脉冲波间隔时间决定的。深度对于识别颅内血管非常重要。检测深度：探头至检测部位的距离深度探头血管连续波没有深度脉冲波可调节深度LACA-A1(60-70mm)LMCA(60-70mm)LMCA(35-45mm)RACA(80-90mm)RMCA(90-100mm)左侧右侧2MHz•血流方向血流方向是指被检测到血管血流相对于探头的方向。血流方向是识别正常颅内血管和病理性异常通道的重要参数。病理状态下，当一侧大血管出现严重狭窄或闭塞后，某些相邻血管血流方向会发生改变，根据血流方向改变可以识别病理通道的出现。频谱指示的血流方向正向值:f2f1负向值:f2f1f1f2该图标指示的是基线上方血流与探头之间的关系ACAMCA血流方向在识别颅内血管中的作用血流方向在判断病理性侧支循环开放时的作用正常情况RACALACA-反向LMCA血流方向在判断病理性侧支循环开放时的作用•血流速度血流速度是指红细胞在血管中流动的速度，主要根据多普勒频移计算出来。血流速度是TCD频谱中判断病理情况存在的最重要参数，管径大小、远端阻力或近端流入压力的改变均会造成血液速度变化。血流速度又包括收缩期峰值血流速度、舒张期血流速度和平均血流速度。血流速度:多谱勒频移之差f1f2发射频率(f1)与接收频率(f2)之差搏动指数（pulastilityIndex，PI）•计算方法：•PI=（收缩峰速度-舒张末速度）/平均速度=（Vp-Vd）/Vm•正常值：PI=0.65~1.1•意义：反映血管顺应性和血管弹性指标。•PI↑舒张末期血流速度降低所至，见于脑动脉硬化。•PI↓收缩期血流速度增加所至，见于脑血管畸形（A-V）、动脉瘤。阻力指数(resistanceIndexRI)•计算方法：•RI=（收缩峰速度-舒张末速度）/收缩峰速度=（Vp-Vd）/Vp•正常值：RI=0.50~0.80•意义：反映血管的舒缩状况、阻力状况的指数。收缩峰速度与舒张末速度的比值（S/D）•计算方法：•S/D=收缩峰速度/舒张末速度•正常值：S/D3•意义：评价血管顺应性和弹性的一个指标。S/D↑见于脑动脉硬化•从公式中可以看出，搏动指数主要受收缩和舒张期血流速度差的影响。病理情况下，低阻力频谱可见于动静脉畸形供血动脉和大动脉严重狭窄或闭塞后远端血管，而高阻力频谱则常见于如颅内压增高和大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管。如图返回搏动指数(PI)=(Vp-Vd)/Vm正常ECA正常ICAPI=2.5(高阻力频谱)PI=0.9(低阻力频谱)PI1.1PI1.1所有颅内动脉和ICA•血流频谱形态血流频谱的形态反映血流在血管内流动的状态。TCD频谱上的纵坐标是血流速度，频谱周边（包络线）代表的是在该心动周期某一时刻最快血流速度，基线则代表血流速度为零。TCD频谱内的每一点的颜色则代表在该心动周期内某一时刻处于该血流速度红细胞的数量。•TCD频谱信号的强度用颜色表示，信号从弱到强的颜色变化为蓝色－黄色－红色。因此，红细胞多的地方信号强呈红色。红细胞数少信号弱的地方呈现蓝色。正常情况下血液在血管内流动呈规律的层流状态。血管出现严重狭窄时：1）狭窄部位血流速度增快但处于高流速红细胞数量减少，呈现频谱紊乱的湍流状态；•2）由于狭窄后血管内径的复原或代偿性扩张，使处于边缘的红细胞形成一种涡漩的反流状态或大量处于低流速的红细胞血流表现为多向性。因此在狭窄段包括狭窄后段在内的取样容积内检测到的TCD频谱完全失去了正常层流时的形态，而表现为典型的狭窄血流频谱，周边蓝色，其底部“频窗”消失而被双向的红色涡流或湍流替代。如图涡流频谱形态(血流形态)正常层流狭窄下游紊乱的血流经颅多普勒超声的检测技术第一节超声窗㈠TCD检测的颅外动脉颈总动脉颈内动脉和颈外动脉锁骨下动脉椎动脉起始部椎动脉寰枢段返回返回返回返回返回㈡TCD检测的颅内动脉（如图）返回血管名称检测窗深度mm血流方向探头方向检出率(%)MCA大脑中动脉前、中、后颞窗51-58朝向探头向前、向上93.2ICA颈内动脉颅内段颞窗58-65朝向探头正向MAC、负向ACA同上85.1ACA大脑前动脉中、后颞窗，前窗少70-78背离探头同上85.1PCA大脑后动脉颞窗60-65P1段：交通前段-朝向探头、P2段：交通后段-背向探头向下、向后倾斜81.5VA椎动脉枕窗55-70背离探头向上、向前倾斜98.2BA基底动脉枕窗70-80背离探头向上、向前倾斜97.0PICA小脑后下动脉枕窗45-55朝向探头向上、向前倾斜OA眼动脉眼窗40-50朝向探头正常脑底动脉血流速度参考值血管名60岁40～60岁40岁VpVmVdVpVmVdVpVmVdMCA97-7256.1±6.345-30105-7565.2±12.154-35117-8571±12.857-38ACA85-5945.8±6.840-2888-6050.8±9.643-3097-6752.8±846-31PCA63-4435.5±5.529-1867-4739.8±6.434-2171-5442.3±6.637-23BA60-4231.3±7.024-1566-4739.8±7.934-2173-5143.2±7.838-27VA52-3429.0±5.524-1554-4037.7±5.728-1762-4434.9±6.230-19CS69-51─38-26──80-5638-2487-6145-23PICA─33.6±8──30.2±5.7──23.0±7.0─OA47-3113-7PI───────PI≌0.65-1.1RI≌0.5-0.8常用的有颞、枕和眶窗•一、颞窗位于颧弓上方，眼眶外侧缘到耳前间的区域，一般在耳前1－5CM颞鳞范围内。又中将这一区域划分为前、中、后3个区域，称为颞前、颞中和颞后窗。•中青年在前、中窗便可获得良好的多普勒超声信号，老年人往往移行到中、后窗。在颞窗可检测MCA（大脑中动脉）、ICA（颈内动脉末端）、ACA（大脑前动脉）和PCA（大脑后动脉）。返回颅内血管检测方法•二、眼窗：通过视神经孔使超声束进入颅内。可测：–颈内动脉虹吸段–颈内动脉床突段–大脑后动脉和后交通动脉–眼动脉•注意：进眼眶检查，过强的超声功率可引起晶状体混浊，产生白内障。STrA•三、枕窗位于枕外隆凸下2－3CM，项中线左右旁开2CM区域内。采用枕窗检测时，应让受检者尽量使其头颈前屈，以便暴露枕大孔利于超声束穿颅进行检测。在枕窗超声束经枕大孔可检测到VA（椎动脉）、BA（基底动脉），有时可检测到PICA（小脑后下动脉）颅内血管的判别•80年代初，确立了TCD颅内血管的判别原则，主要3个方面：•所得信号与颅骨的空间关系。主要是超声束从颅骨入颅的部位、深度与角度。•所得血流信号的方向。•所得信号对压迫颈动脉、对光刺激等辅助试验的反应。TCD辅助试验•静态压迫试验：持续3-5’s，•压迫颈动脉试验：•动态压迫试验：快速短时压迫，立即放开，反复数次，血流并不中断。•光刺激实验：正常经颅多普勒图的诊断标准TCD正常频谱图像分析•频谱为一近似直角三角形，S1峰S2峰。S2峰后有切迹，切迹之后为一明显D峰。•眼动脉（OA）高阻波形即有一个舒张期流速及舒张末期流速值均较低。PI,RI,S/D均较高（外周血管）。•颅内血管均低阻波形。即有一个较高舒张期流速及舒张末期流速值。PI,RI,S/D均较低。•频宽基本相同，频窗明显。正常TCD频谱图像•一脑底动脉的血流速度参数、脉动参数及其他检测参数，按年龄、性别在正常范围。•二左右两侧相应动脉的血流速基本对称正常成人两侧非对称指数（AI）的上限值：大脑中动脉为21%，大脑前动脉为27%，大脑后动脉为28%•三脑底各动脉血流速度的高低按正常顺序排列生理学研究发现，在WILLIS环分支中，MCA血流量最高，携带约占全脑80%的血流流到大脑半球。TCD测定脑底动脑的血流速度以MCA为最高，顺序为MCA＞ICA＞ACA＞＝CSI＞CS2＞BA＞＝PCA1＞PCA2＞VA＞PICA＞OA。•四同一血管主干上，由于分支分流，流速逐渐减低，不应有节段性显著流速增减。•五血流音频信号正常正常的脑动脉血流音频信号的音调平滑柔和，呈微风样。不应闻及乐音性杂音或噪音性杂音•六血流方向正常正常脑底动脉内的血流沿一定的径路流动，当血流方向朝向探头时呈正向频移，血流方向背离探头时呈负向频移。血流方向的改变明确提示侧支循环已经建立或出现盗血现象。•七脑底动脉对机能负荷与药物试验反应正常。异常经颅多普勒频谱图的诊断标准•异常TCD表现主要有9种：•1）脑底动脉血流信号消失；•2）血流速度增快；3）血流速度减慢；4）两侧血流速不对称；5）脉动参数增高或减低；6）血流方向；7）音频信号异常；8）频谱图形异常；9）特殊异常图形。•脑底动脉血流信号消失脑底动脉血流信号测得率不可能达到100%，特别是ACA和PCA。约有30%的ACA和20%PCA不能被检出。一般来说，经颞窗MCA最易检出，检出率几乎达100%（颞窗缺如者除外），所以如果探测ACA和PCA信号顺利，MCA信号却测不到，提示颞窗完整无缺，此时应卷曲度怀疑MCA闭塞，可作脑血管造影明确诊断。血流速度增快一心输出量增高。二脑底动脉狭窄成人血管狭窄多由动脉粥样梗化、脑动脉炎所致，而小儿脑动脉狭窄原因较多，如“烟雾病”、细菌性脑膜炎等等。•血流速度能较敏感地反映出动脉狭窄的程度。脑底动脉狭窄所到的高流速多见于一支或几支血管，为不可逆性，使用药物治疗无明显改变，故可与其他原因引起的高流速相区别。•三脑血管痉挛脑血管痉挛最常见的原因是蛛网膜下腔出血（发生率70－80%），亦可见于重度颅脑损伤后（发生率55%）。脑血管痉挛的高流速是可逆的，药物治疗后往往恢复正常。•四动静脑畸形•五侧支循环代偿血流一支或数支动脉血流速度异常增高，特别是ACA和PCA的血流速度增高时，应考虑侧支循环代偿的可能。如图•六其他。返回返回血流速度减慢•一心输出量减少•二颈内动脉颅外段严重狭窄和闭塞•三脑底动脉狭窄或闭塞颅内某支动脉狭窄时，狭窄段血流速度增高，而狭窄远端的多普勒信号减弱，血流速度减低。•四脑小动脉及毛细血管收缩•五脑底动脉扩张普通偏头痛病人在头痛发作期，由于脑大动脉扩张而引起血流速减低。返回•两侧血流速不对称两侧血流速不对称有三种表现：1）一侧正常，一侧异常高流速；2）一侧正常，一侧异常低流速；3）两侧血流速均在正常范围，但两侧流速差明显增大，超过正常限定值。•脉动参数增高或减低脉动参数是反映脑动脉顺应性，脑阻力血管变化的可靠指标。脉动参数主要取决于舒张其末峰流速（Vd）的改变，两者之间呈反比。•一脉动参数增高脉动参数增高分生理性和病