TCD的诊断分析及临床意义

TCD的诊断分析及临床意义TCD的基本原理及常用参数TCD是利用超声多普勒效应，对颅内外血管的血流速度进行检测，从而了解脑血流动力学变化的一种无创手段（动态、可重复）多普勒效应：当声源与接收器之间存在相对运动时，彼此靠近则频率增加，相背运动则频率下降当移动物体M向着波源运动时，接收频率大于发射频率，频移为正值当移动物体M背离波源运动时，接收频率小于发射频率，频移为负值常用参数深度（depth）：识别颅内血管血流方向（direction）：识别正常血管和病理通道血流速度（velocity）：收缩期峰值血流速度（Vs）、舒张期末血流速度（Vd）和平均血流速度（Vm）搏动指数（PI）和阻抗指数（RI）：描述频谱形态的两个参数。PI=（Vs-Vd）/Vm；RI=（Vs-Vd）/Vs血流频谱形态（patternofwaveform）：峰型、频窗深度（depth）经左颞窗TCD检测到了某一血流频谱信号，根据深度不同，可能是同侧大脑中动脉（深度35~65mm，绿色圆点）；同侧大脑前动脉（深度55~70mm，红色圆点）；对侧大脑前动脉（深度75~85mm，黄色圆点）；对侧大脑中动脉（深度＞90mm，白色圆点）。血流方向（direction）当血流朝向探头时，接收频率＞发射频率，血流频谱为基线上方的正向值，称正向频移；当血流方向背离探头时，接收频率＜发射频率，血流频谱为基线下方的负向值，称负向频移。血流速度（velocity）红细胞在血管中流动的速度公式：v=fdC/2f0COSθV：移动红细胞速度fd：频移（fd=f2-f0）C：超声在组织中传播速度f0：发射超声频率f2：接收超声频率COSθ：多普勒超声束与血流方向的夹角。检测到的血流速度受超声束和血管走行之间的夹角大小影响明显当夹角成60°时，检测到血流速度只是实际血流速度的50%当夹角为直角时，由于COS90°等于0，检测不到血流信号理论上检测范围在0~30°之间，则对Cos值影响不大（1~0.86），最大误差值＜15%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流速度变化。血流速度又包括收缩期峰值血流速（systilicvelocity,Vs)舒张期血流速度（diastolicvelocity,Vd）平均血流速度（meanvelocity,Vm）。Vm是平均了所有在整个心动周期内出现的速度信号的结果或以下列公式计算而得：Vm=（Vs＋Vd×2）/3。搏动指数（PI）和阻抗指数（RI）正常情况下由于颅内血管远端阻力小，颅内血管血流频谱的搏动指数小于颅外和外周血管舒张期末血流速度是舒张期残存的血流速度，反映远端血管床阻抗。舒张期末血流速度越接近收缩期血流速度时，说明远端血管床阻抗越小，搏动指数也就越小，称之为“低阻力频谱”。舒张期末与收缩期峰血流速度相差越大，说明远端血管床的阻抗越大，搏动指数也越大，称之为“高阻力频谱”，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高阻力频谱常见于颅内压增高大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管血流频谱形态（patternofwaveform）血流频谱的形态反映血液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。正常情况下血液在血管内流动呈规律的层流状态，处于血管中央的红细胞流动最快，向周边逐渐减慢。大多数红细胞处于接近中央最快流速的状态，只有极少部分贴近血管壁的红细胞呈低流速状态，所以，正常TCD频谱表现为红色集中在周边并有蓝色“频窗”的规律层流频谱。血管出现严重狭窄时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。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，基底部“频窗”消失而被双向的红色涡流或湍流替代TCD血流速度增快或减慢的病理意义血流速度增快的不同病理意义血管狭窄：频谱紊乱，低频增强伴湍流或涡流形成常见原因：动脉粥样硬化、烟雾病、大血管炎、血栓部分再通、炎症或肿瘤导致的血管狭窄，放射性损伤引起的动脉狭窄、夹层动脉瘤等。狭窄处不光滑及狭窄与狭窄后正常血管交界处双向血流的涡流造成频谱紊乱血管痉挛：本质是特殊病理生理机制下的一种血管狭窄，在多数情况下是由于支配脑血管的肾上腺素能神经兴奋性增强，ａ受体兴奋增高，导致脑血管过度收缩而发生“痉挛”现象频谱形态正常功能性疾病、脑出血、蛛网膜下腔出血、脑血管的动静脉畸形、严重贫血等。一般有应在脑动脉硬化患者中出现。代偿性血流速度增快：频谱形态相对正常最常见于PCA、ACA、BA和VA，要警惕是否有潜在的相邻大动脉狭窄或闭塞存在随着时间的推移，高速血流长期冲击可使代偿血管内膜受损狭窄，同样也可出现频谱紊乱的高流速频谱。相邻大动脉闭塞后参与侧支循环的血管代偿性血流速度增快脑动静脉畸形：供血动脉高血流低搏动指数频谱，可伴有频谱紊乱供血动脉舒张期与收缩期血流速度非常接近动静脉畸形血管团的低阻力与TCD高血流低搏动指数频谱脑出血或蛛网膜下腔出血：脑血管破裂必然会导致脑血管痉挛，而引起出血血管的高流速的多普勒频移。此时必须结合临床症状进行诊断。血流速度减慢的不同病理意义狭窄远端血流速度减慢收缩期上升速度减慢，峰时延迟，峰尖消失而成圆钝低搏动指数波浪状频谱常见于大动脉严重狭窄或闭塞后的远端动脉。狭窄远端低搏动指数的波浪状频谱狭窄近端血流速度减慢：整体血流速度减慢，舒张期血流速度减慢更明显，几乎消失，而呈低血流高阻力频谱常见于ICA严重狭窄或闭塞前的CCA和VA颅内段严重狭窄前的VA起始段狭窄近端低血流高阻力频谱盗血不仅血流速度减慢，而且血流方向变化SubA起始部严重狭窄后同侧VAⅡ期窃血频谱图一个心动周期内收缩期与舒张期血流方向不同，舒张期为正常血流方向而收缩期血流方向与正常方向相反，脑供血不足：同名血管对称性血流速度减慢往往见于脑血管的功能变化及脑动脉硬化患者；心脏病引起心输出量明显降低也可出现脑供血不足。脑血管扩张：频谱形态正常多见于神经血管性头痛。脑血管动脉瘤：供血血管低流速低搏动指数频谱。脑死亡血流速度减慢，收缩期血流方向正常，舒张期血流反向，提示有效脑循环停止当颅内压不断升高，介于外周舒张期和收缩期动脉压之间时，由于血管树动脉泵的作用，产生收缩期正向（血液向颅内流动）舒张期反向（血液向颅外流动）特殊的脑死亡振荡波。血流速度与脑血流量之间的关系血流量:单位时间内通过血管横截面的血流容量TCD所能提供的只是血流速度而不是血流量，在血管管径不变的情况下，血流速度与血流量成正比在未知血管横截面的情况下，血流速度不能代表通过该血管的血流量。通过血管内的血流量与脑血流量是两个不同概念脑动脉间可建立侧枝循环相互代偿，一条或数条动脉内通过的血流量不能代表被供应区域的脑血流量，因此，即使某动脉确实血流量下降了，也未必代表其供血区域一定存在脑血流量下降。TCD与各种脑血管检查方法的比较1、磁共振血管成像（MRA）：对血液流动非常敏感，其成像是基于流动血液与静止脑组织信号差异而得到的。不过弯曲部分的血管由于湍流造成血流信号消失，从而难以判断该区域血管是否有狭窄，但这些区域恰恰是动脉粥样硬化狭窄的好发部位。而且，狭窄后的湍流及血液流动的缓慢导致MRA对狭窄的严重程度有过高估计的缺点，因此血流信号的丢失并不肯定意味着血管完全闭塞，只是血流速度降低到了一个临界值。2、数字减影血管造影（DSA）：虽是诊断血管狭窄的金标准，但也存在一定的缺陷。首先，血管造影是一种创伤性检查，插管和注射药物时可能造成血管痉挛甚至损伤；其次，由于狭窄形状与成像角度的关系，可能会产生假阴性结果；最后，动脉严重狭窄或闭塞后，DSA不能显示血管远端情况。TCD、MRA和DSA三种检查方法的优缺点比较DSAMRATCD优点清晰显示血管树和管径检查血管病变的金指标无创多角度能显示闭塞远端血管无创可床旁操作方便、灵活、可重复操作缺点有创（血管痉挛、微栓子）可能出现假阴性不能显示闭塞远端血管对狭窄过度评价假阳性对操作者依赖性强