TCD讲义

经颅多普勒超声(TCD)功能科什么是经颅多普勒经颅多普勒，简称TCD，即经颅骨利用多普勒超声技术对颅内主要大动脉血流动力学进行检测与研究的方法。多普勒技术的发展1842年奥地利科学家多普勒在光波理论的研究中发现，当受光体与发光体作相对运动时，观察者所接受到的光源频率与发光体发出的光频率不同。后来多普勒又进行了大量的研究，发现声波也有相同的性质，并总结出了计算频率变化（运动速度）的公式。cos20fCfVd0cos2fCVfd1982年有人开始用低频脉冲多普勒装置，结合距离选通技术，通过透声窗，可以使颈内动脉系统和椎动脉系统主干大血管和颈内动脉颅外段的检测得以全部实现。1988年我国引进TCD检测技术，目前在大中小医院已应用非常普及。检测技术已与国际水平同步。距离选通：在超声发出后的一定时间，接收一定深度的回声信号。取样容积：在血管内取得血流信号部位及范围。临床应用范围1、对颅内血管疾病的诊断A、脑动脉硬化，明确判断部位及严重程度；B、脑供血不足，判断其部位（血管）及程度；C、脑动脉狭窄，判断其部位（血管、节段）及程度；D、脑血管痉挛，判断其部位（血管）及程度；E、脑血管意外的诊断与鉴别诊断，确定其部位（血管）及程度。对缺血性脑卒中可了解侧支循环开放情况，以便判断预后；F、椎动脉及基底动脉疾患，判断病变部位（血管）、性质（缺血、闭塞、痉挛）及程度；G、椎动脉型颈椎病的确定，除临床症状、颈椎X线摄片外，TCD的检测是诊断的重要依据；H、脑血管畸形，包括动静脉瘘、脑动脉瘤，可判断其病变部位（血管及其节段）。I、蛛网膜下腔出血，判断病变部位（血管）及程度；J、锁骨下盗血综合征；K、颈总动脉、颈内动脉颅外段、颈外动脉狭窄。2、对临床疾病的病因学诊断A、头痛的病因学诊断，诊断头痛的病因包括神经血管性头痛及其类型（脑血管痉挛、扩张、脑循环不对称），颈肌紧张性头痛，脑血管病（动脉硬化、脑供血不足、脑血管狭窄及闭塞等）引起的症状性头痛；B、头晕、眩晕的病因学诊断，确定头晕、眩晕病因包括功能性眩晕、椎基底动脉缺血性眩晕（颈性眩晕）、美尼尔病（内耳微循环障碍引起的耳源性眩晕）等；C、脑腔隙性梗死的病因学诊断，确定脑腔隙性梗死的病因如脑动脉硬化引起的脑缺血、脑血管狭窄、脑血管痉挛、椎基底动脉供血不足等。3、脑血管功能状态评价A、Willis环的功能状态及侧支循环功能状态；B、在各种生理状态及各种药物的影响下脑血管的功能状态及舒缩反应的评价。神经功能状态对脑血管功能的影响；C、病理状态下的脑血管功能状态，包括病理状态下选择脑血管手术的时机。4、脑血管疾病治疗前后的疗效评价脑外科手术前后的疗效观察及血流动力学评价。5、脑血流动力学监护A、危重病人的脑血流动力学监护；B、在神经外科手术病人术前、术中、术后的脑血流动力学监护；C、急性脑血管意外患者的脑血流动力学监护。TCD技术目前的局限性对操作人员检查技术要求高；声窗影响大，有时由于患者颅骨骨化程度较高，得不到某些血管的TCD信号；无二维引导，不直观；有些血管不易确认。透声窗：颞窗（前、中、后）眼窗（框窗）枕窗（正中及两侧）下颌窗检查方法：体位：坐位（VA、BA、PicA）仰卧位（MCA、ICA、ACA、PCA）使用仪器德国DWL经颅血管多普勒超声系统正常波形脑动脉血流的多普勒频谱图形一般呈三峰，收缩期一最高幅的尖峰，即S1峰，随后有一稍低的第二收缩期峰，即S2峰，舒张末期也有峰值即D峰。大脑中动脉频谱大脑前动脉频谱大脑后动脉频谱椎动脉频谱基底动脉频谱血流性质及多普勒表现层流：中心处血流最快，边缘处血流最慢，中心与边缘之间血流速度依次递减。PW表现:速度梯度小，频谱窄。频谱光点密集，包络线比较光滑，频谱与基线之间一般有明显的空窗，超声多普勒血流声平滑具有乐感。湍流：当血流通道内有严重狭窄时，流线发生改变。狭窄处流线集中，当进入宽大管腔时流线将会放散。有的流线继续向前。速度较快；有的流线偏向旁侧，速度减慢。在边角处，有的流线甚至出现回旋现象。血流速度虽然相差较大，但其方向大致相似而单一。这种紊乱的血流即湍流。PW表现：由于取样容积内各点的血流速度相差大，故湍流在PW上离散度甚大，在Y轴上曲线明显弥散，有近顶峰，有近零线，空窗消失，或频带增宽。频谱光点疏散，包络不光滑，呈毛刺状，频谱与基线之间的空窗消失。涡流：当血流通道有严重狭窄时，血流通过之后进入大的空腔。其流线将发生显著差异，形成许多小的旋涡，部分流线向前，部分流线向后，速度剖面上有快有慢，有正有负，方向非常杂乱，故称涡流。PW表现：涡流本质上还是湍流，它具有湍流的频谱特征。此外，涡流最典型的特征是红细胞运动的无规律性，故在同一时刻，取样区域内，部分红细胞朝向探头，部分红细胞背离探头，产生了双向的血流频谱。旋流：当血流进入一大的空腔时，其主流方向朝前，到达空腔顶璧后则发生折返，在主流旁侧形成一反方向的血流。此时腔内血流有正有负，各有一定范围，故称旋流。PW表现：由于旋流在管腔内分成两部分不同方向的血液，脉冲多普勒取样时仅能检测其中一部分血流，因此，常表现为单相血流频谱。若取样容积置于蓝色血流区域时呈反向频谱，当取样容积置于红色血流区域时则呈正向频谱。分析频谱a、血流方向－频谱方向b、频谱的形态：三峰、双峰、单峰，双相、三相、包络线是否光滑c、频谱的色彩深浅（取样容积内红细胞数量的多少）d、频谱色彩的分布，有无空窗（层流、湍流、涡流）e、血流速度：包括－峰值速度、瞬时速度、平均速度、舒张末期速度f、频谱上升、下降的快慢（加速度、减速度）g、持续时间：收缩峰和舒张峰的宽窄h、搏动指数（PI=[收缩期血流速度－舒张期血流速度]／平均血流速度）阻力指数（RI=[收缩期血流速度－舒张期血流速度]／收缩期血流速度）i、声频音量、音调的改变颅底血管的解剖颈动脉系：椎动脉系：底面观侧面观颅内血管检测的判别大脑中动脉（MCA）：1、从颞窗检测，前中后三个颞窗均能检测取样深度为5.5－4.0cm，一般5.5－5.0cm最为适宜，从5.5cm一直可跟踪到3.5cm,一般到6.0cm以上不能跟踪到大脑中动脉信号，最佳透射角度为探头向上、向前方向；2、血流方向是朝向探头，MCA血流信号为正向多普勒频移；3、压迫CCA时信号减弱或消失，放开后血流信号迅速恢复。颈内动脉颅内段（ICA）1、从颞窗检测（虹吸段应经眼窗检测），一般取样深度为5.5－6.5cm，以6.0cm为宜。ICA的信号从6.0cm向下仅能跟踪到5.5cm，向上6.5cm；2、血流方向：在ICA、ACA、MCA分叉处可见正向和负向信号共存的频谱图像。如在分叉之上的ICA，仅为正向信号；3、压迫CCA时信号减弱或消失，放开后迅速恢复。大脑前动脉（ACA）1、从颞窗检测，一般以中后窗为主，前窗极难检测到其远端，取样深度为5.5－7.5cm，一般检测其远端，故取样深度宜取7.0－7.5cm；2、血流方向：血流方向是背离探头的，故信号为负向多普勒频谱；3、压迫CCA时信号减弱或消失，正常情况下，此时可通过前交通A，从对侧ACA供血过来，因此负向信号减弱或消失的同时可出现正向的多普勒信号。这是ACA判别的主要依据之一。但需注意，如前交通A功能不良时，正向信号减弱或消失的同时正向的多普勒信号可不出现。大脑后动脉（PCA）1、从颞窗检测，取样深度为6.0－6.5cm，最佳透射角度为探头向下、向后倾斜；2、血流方向：PCA前交通段血流方向是朝向探头的，而后交通段血流方向是背离探头的，故信号可为正向亦可为负向多普勒频谱；3、压迫CCA时信号不受影响，有时甚至血流速度增高，此试验是鉴别ICA、MCA和PCA的重要依据之一；4、光刺激试验进行光刺激后PCA血流可增加10－20%。椎动脉（VA）1、从枕窗检测，取样深度为6.0cm，向上向下可跟踪到5.5－7.5cm，血流信号不中断。最佳透射角度为探头向上、向前倾斜；2、血流方向：VA血流方向是背离探头的，故信号为负向多普勒频谱；3、压迫CCA时VA血流信号不受影响。基底动脉（BA）1、应采用从枕窗检测，取样深度一般为7.5－8.0cm，向上向下可跟踪到7.0－8.5cm。最佳透射角度为探头向上、向前倾斜；2、血流方向：BA血流方向是背离探头的，故信号为负向多普勒频谱；3、压迫CCA时BA血流信号不受影响。小脑后下动脉（PICA）1、应采用从枕窗检测，取样深度5.5cm为宜，上下可跟踪到5.0－6.0cm。最佳透射角度为探头向前、向下倾斜；2、血流方向：小脑后下动脉的血流方向是朝向探头的，故信号为正向多普勒频谱；3、压迫CCA时BA血流信号不受影响。眼动脉（OA）1、应采用从眼窗检测，取样深度一般为4.0－4.5cm为宜，向上向下可跟踪到5.0－6.0cm。最佳透射角为探头向前、向下倾斜；2、血流方向：眼动脉的血流方向是朝向探头的，所得的血流信号为正向多普勒频谱；3、OA的多普勒频移信号类似于颈外动脉的血流频谱波形，其特点是舒张末期流速极低，故称为高阻波形。探测深度及血流方向血管深度方向LVA55－65mm－→RVA66－65mm－→BA70－89mm－→PicA50－60mm←－MCA40－55mm←－ICA56-70mm←－ACA60－70mm－→PCA60－70mm←→CS60－70mm←→OA30－50mm←－颅底不同血管血流速度年龄30-3940-49收缩舒张收缩舒张MCA93±1143±885±942±7ACA80±937±776±1137±6PCA55±1024±655±1126±4ICA74±1334±1168±1231±7VA51±824±547±419±4BA59±927±655±627±5续表：年龄50-5960-70收缩舒张收缩舒张PIMCA85±1338±1270±1036±70.928ACA73±1233±957±1229±50.922PCA55±923±651±1022±70.775ICA67±928±860±932±60.968VA46±623±545±521±30.933BA55±626±354±623±30.874阅读TCD报告颅底动脉血管模式图：经颅多普勒检测异常结果的临床意义一、血流方向的异常二、血流速度的异常三、搏动指数(PI)及阻力指数(RI)的异常四、收缩期血流速度与舒张末期血流速度比值的异常（S╱D）一、血流方向的异常在正常情况下，脑底动脉环的各血管均严格按照自己的血流方向进行流动。当颅内某些血管发生严重狭窄，不完全性梗塞或完全性梗塞时，在脑底动脉环上某些血管的血流将发生代偿或产生明显的侧支循环，从而使血流方向产生异常，因此，根据血流方向的变化，有利于对上述疾病的诊断。颅底动脉环血流示意图1、大脑中动脉血流方向的异常正常的大脑中动脉血流朝向探头，在TCD检测时为正向频移。当MCA严重狭窄、不完全性梗塞或完全性梗塞时，大脑中动脉本身的血流明显降低或完全消失，而代之侧支循环的开放。一般侧支循环开放的途径有以下两个：①通过前交通动脉由对侧的ACA经同侧ACA进入到大脑中动脉供血区，由对侧的颈内动脉供应。②通过后交通动脉，由同侧PCA至MCA或颈内动脉系统，即侧支循环来源于同侧椎基底动脉系统。PW示：正向MCA的血流速度极低，频谱不明显，甚至消失。亦可检测反向血流。因此，往往表示颈内动脉或MCA有梗塞的可能。2、大脑前动脉血流方向的异常正常ACA的血流方向的背离探头。频移为负向。当ACA有梗塞，ACA本身的血流受阻，血流量明显降低或完全消失，而由对侧ACA通过前交通动脉而开放侧支循环。此时，ACA的血流方向即发生逆转而朝向探头，出现正向多普勒的频移。另一方面，如果颈内动脉发生严重狭窄或梗塞，则亦可通过前交通动脉由对侧大脑前动脉供血，此时，同侧ACA的血流方向也可产生逆转而出现正向多普勒频移。因此，ACA的血流方向变异，往往表明有ACA梗塞或颈内动脉的严重狭窄或梗塞。3、椎动脉血流方向的异常经枕窗检测椎动脉时，由于正常椎动脉的血流方向是背离探头，因此，在经颅多普勒检测时应为负向的多普勒频移。当有锁骨下动脉严