经颅超声多普勒(TCD)应用及常见疾病检查方法

医学超声技术   2009-11-03

经颅多普勒(TCD)是用频谱多普勒对颅底动脉血流动力学进行评价的一种无创性检查方法。
[适应症]
1.脑动脉狭窄和闭塞。
2.颈内动脉狭窄和闭塞。
3.脑血管痉挛。
4.脑血管畸形
5.锁骨下动脉盗血综合征。
6.脑死亡。
[检查方法]
1.探头频率
采用2.0MHz的脉冲多普勒探头。
2.检测部位
(1)颞窗分为前、中、后三个声窗。通常后窗是检测大脑半球动脉的最佳部位,检测大脑中动脉(MCA)、前动脉(交通前段-A1段,ACA1)、后动脉(PCA),颈内动脉C1段(ICA1),前、后交通动脉(AcoA、PcoA)。
(2)眼窗检查探头置于闭合的眼睑上,超声发射功率5%~10%。检测眼动脉(OA)和颈内动脉虹吸收部以及对侧ACA1。
(3)枕窗检查探头置于枕骨粗隆下方,发际上方1cm左右,枕骨大孔中央或旁枕骨大孔。检测双侧椎动脉(VA)、小脑后下动脉(PINC)和基底动脉(BA)。
3.检查的动脉
(1)MCA经颞窗检测,深度在30~60mm,主干位于40~60mm深度,正向频谱。压迫同侧颈总动脉(CCA),血流速度明显减低,压迫对侧CCA,血流速度无明显变化。
(2)ICA1检测,沿MCA主干随检测深度增加到60~70mm,可以检测ICA末端分叉处,再适当增加深度,可获得单纯的正向ICA1血流频谱,压迫同侧CCA时,血流信号消失并出现短暂尖小的负向血流信号。
(3)ACA1检测,当检测到ICA1后,适当增加检测深度至60~75mm,可获得负向的ACA1流速。进一步增加取样容积深度,在70~85mm可以检测到对侧ACA1正向血流频谱。当AcoA发育正常时,同侧CCA压迫试验,ACA1血流频谱从负向逆转为正向,对侧ACA1血流速度明显升高。当颞窗透声不良时,可经眼球窗检测,眼窗检测到的ACA1为正向血流频谱。
(4)PCA检测可经颞窗,检测深度在55~70mm,出现的较低流速的正向血流频谱,即为PCA的交通前段(P1段)。探头方向进一步向后外侧调整,可检测到负向的血流频谱,为PCA的交通后段(P2段)。当PCA血流来自BA,PcoA发育正常时,压迫同侧CCA可使P1段血流速度加速。若PCA血供来自ICA,无P1段血流信号,仅获得负向的P2段血流频谱,压迫同侧CCA时,P2段血流速度下降。
(5)OA检测,经眼窗,检测深度为40~50mm,血流频谱为正向,血管搏动指数(PI值)>1.10。压迫同侧CCA时,OA血流速度减低或消失。
(6)颈内动脉虹吸收部(CS)检测,经眼窗首先应获得OA的血流信号,增加取样容积的深度在55~75mm,分别获得正向的海绵窦段(C4段)、负向的床突上段(C2段)、双向的膝段(C3段)血流频谱。同侧CCA压迫时,CS血流信号消失,对侧CS流速代偿性升高。
(7)VA、PINC和BA,通常以坐位检测,选择深度范围55~80mm,获得左右侧呈负向血流频谱的VA血流信号及正向的PINC血流频谱。以不简断的VA血流信号为基准,逐渐增加检测深度,在70~120mm范围获得负向的BA血流频谱。
4.检查的项目
(1)测量收缩期峰值血流速度(Vp)、平均血流速度(Vm)、舒张末流速(Vd)。
(2)测量血流方向。血流朝向探头为正向,频谱位于基线上方。血流背离探头为负向,频谱位于基线下方。在血管的分支处或血管走向弯曲时,可检测到双向血流频谱。
(3)血管搏动指数(PI)和血管阻力指数(RI):PI=(Vp-Vd)/Vm,RI=(Vp-Vd)/Vp。正常颅内动脉的PI值为0.65~1.10。
(4)检测颈动脉压迫试验。在锁骨上窝水平CCA近段,不在甲状软骨水平,避免压迫颈动脉球部。
(5)检测血流多普勒频谱形态。正常脑动脉的血流频谱呈三峰形态,收缩期脑血流的最高峰为S1峰,随后出现稍低的收缩期波峰为S2峰,心脏舒张末期脑血流维持的最低水平流速为D峰。
[注意事项]
1.注意检测动脉血流信号的连续性,是观察血流动力学正常与否的重要因素。
2.动脉血流频谱方向的改变是判断颅内侧枝循环开放的标志。
3.双侧半球或同名动脉血流速度和血管搏动指数的对称性是判断血管功能的主要标志。
4.颈总动脉压迫试验,是分析鉴别TCD检测结果是否准确的重要方法。
二、颅内动脉狭窄和闭塞
脑动脉的狭窄和闭塞可能发生在任何年龄。TCD作为筛选手段,通过检测脑动脉的血流速度变化可以协助判断颅内动脉的狭窄或闭塞。
[检查方法]
1.检测双侧大脑半球动脉、椎-基底动脉及颅外段颈动脉的流速,比较流速的对称性。
2.监听血流的多普勒信号音。
3.观察血流信号的连续性。
[检查内容]
1.颅内动脉狭窄
(1)血流速度出现节段性异常,狭窄段流速升高,狭窄近段流速正常或相对减低,狭窄远段流速明显减低。观察是否随检测深度改变仍能连续检测导血流信号。
(2)血流的多普勒频谱,随狭窄程度的增加,S1峰和S2峰融合,出现涡流或湍流频谱。频谱内部可能出现索条状对称分布的强回声。
(3)血流多普勒信号音随狭窄程度相对增加,多普勒信号粗糙刺耳。
2.颅内动脉闭塞
病变动脉血流信号消失,相邻动脉流速相对升高(代偿)。若为MCA闭塞,主干血流信号消失,降低检测深度,浅层(25~30mm)可以检测到低流速双向血流频谱(来源与ACA或PCA侧枝血流信号)。
[注意事项]
1.节段血流改变是颅内动脉狭窄血流动力学的重要表现。
2.血流信号的连续性是判断节段性血流异常的关键。
3.对于大脑半球动脉闭塞的诊断,必须除外声窗透声不良或不透声的情况,并经双侧颞窗检测结果一致。
4.TCD只观察导颅内动脉狭窄、闭塞的血流动力学改变,血管解剖学的变化及确诊必须用动脉X线造影。
三、颈内动脉狭窄和闭塞
TCD通过检测颅外段及颅内侧枝循环血流动力学的变化,对颈动脉狭窄或闭塞作出提示。但只限于颈内动脉狭窄程度≥70%的病变。
[检查方法]
1.颅外段CCA、ICA、ECA血流检测。
2.双侧半秋动脉和椎-基底动脉血流检测。
3.眼动脉和颈内动脉虹吸部血流检测。
4.颈总动脉压迫试验,判断颅内侧枝循环的建立。
[检查内容]
1.颈内动脉狭窄
(1)检测血流速度。病变侧颅外段颈内动脉血流速度异常增高,高与健侧同名动脉流速1.5倍以上。患侧MCA、ACA、ICA1流速减低。健侧ACA流速相对升高(前交通支开放)。患侧PCA流速升高(后交通支开放)
(2)检测血流多普勒频普。颅外段颈内动脉可探测到涡流或湍流频谱。双侧半球同名动脉血流频谱形态不相同,病变侧MCA、ACA、ICA1收缩期波形较顿,峰融合。
(3)检测血流多普勒信号音。颅外颈内动脉的血流多普勒信号音调粗糙,可听到涡流或湍流形成的紊乱的多普勒信号音。
(4)检测血管搏动指数。双侧颈内动脉系同名动脉、同侧半球颈内动脉系与椎-基底动脉系(PCA)的PI指数不对称,病变侧明显低于非病变侧,即双侧MCA、ACA、和ICA1不对称,同时患侧MCA、ICA1、ACA的PI值明显低于PCA。
(5)检测血流方向与侧枝循环。前交通支开放,患侧ACA血流方向逆转(负向转变为正向)伴血流速度相对升高。
(6)检测颈总动脉压迫试验与侧枝循环。检测病变侧MCA时,压迫健侧CCA,病变侧MCA流速明显减低,证实前交通动脉开放。检测病变侧PCA,压迫健侧CCA、PCA相对升高,进一步证明患侧后交通动脉开放。
2.颈内动脉闭塞
颅外段颈内动脉血流信号消失,颅内动脉血流动力学变化与颈内动脉狭窄一致。
[注意事项]
1.注意双侧半球同名动脉的流速、频谱形态、PI值比较。
2.正确采用颈总动脉压迫试验,帮助鉴别侧枝循环建立的血流动力学改变。
3.确诊需依靠颈动脉X线造影。
四、脑血管痉挛
蛛网膜下腔出血的常见并发症是脑血管痉挛。
[检查方法]
1.动态观察双侧半球脑动脉和颅外段颈内动脉血流速度变化,TCD检测每天1~2次,视患者病情采用连续或间断血流速度检测。
2.动态观察脑血流多普勒波峰形态的变化。
3.动态观察血管搏动指数的变化。
[检查内容]
1.双侧半球血流速度升高,无节段性流速异常。颅内MCA与颅外段ICA流速比值>3,提示血管痉挛的发生。比值越高,痉挛程度越严重。
2.血管痉挛的程度,以MCA为例,轻度:140cm/s<Vp<170cm/s;中度:170cm/s<Vp<200cm/s;重度:Vp>200cm/s。
3.血流多普勒频谱峰形尖锐,“D峰”前切迹加深。若为动脉粥样硬化性病变,随痉挛的缓解,频普峰形由尖锐转变为峰融合。
4.血管搏动指数随颅内动脉血流速度的变化而变化,PI值可表现为升高-减低-正常的变化过程。
5.血流速度、频谱形态、血管搏动指数随发病时间的延长出现动态改变。流速升高通常在蛛网膜下腔出血后4~8天,高峰持续1~2周,3~4周后血流速度恢复正常。
[致意事项]
1.必须密切结合临床。临床有本病的指征时,所检测的血流动力学指标才有意义。
2.动态观察血流速度的变化,有助于判断血管痉挛。
3.血流速度每天升高50cm/s,MCA与颅外ICA流速比值>4:1,提示血管痉挛严重。
4.血管搏动指数升高,血流速度下降,可能提示颅内压增高,脑灌注压减低。
5.脑动脉血流速度变化对判断痉挛程度只是线队的半定量指标。
五、脑动静脉畸形
[检查方法]
1.通过双侧半球和椎-基底动脉血流的检测,确定供血动脉。
2.检测供血动脉的特征性血流频谱。
3.颈总动脉压迫试验,观察供血动脉的自调节功能。
4.过度换气和屏气试验,观察供血的血管舒缩反应力。
[检查内容]
1.供血动脉的血流速度呈收缩期与舒张期流速非对称性增加。患侧收缩与舒张比值(S/D)<2~2.4:1。
2.血流多普勒形态表现舒张期流速增加,频谱增宽,舒张期血流下降无平滑线形特征。频谱内部声强分布不均匀,出现涡流或湍流频谱。
3.血流多普勒信号音呈高低强度声频混杂。
4.供血动脉血管搏动指数明显减低,呈低搏动性改变。
5.颈总动脉压迫试验前后脑血流无明显变化,提示供血动脉的自动调节功能减低或丧失。
6.过度换气或屏气试验,供血动脉血流变化不明显,提示脑血管舒缩功能下降或丧失。
7.内盗血征,非供血动脉血流减低或血流方向逆转。
[注意事项]
1.TCD只提供本病的血流动力学变化,确诊需用脑动脉X线造影。
2.应注意与重度动脉狭窄鉴别。
3.全面检查所有参与供血的动脉血流特征,与非供血动脉血流动力学进行比较。
4.通过颈动脉压迫试验和过度换气及屏气试验前后脑血流变化,协助判断血流动力学的特征。
六、锁骨下动脉盗血综合征
[检查方法]
1.选择脉冲多普勒探头检查椎-基底动脉血流。
2.选择连续多普勒探头检测双侧上肢动脉血流,特别是桡动脉血流检测。
3.观察病变侧椎动脉血流方向的变化。
4.选择连续多普勒探头检测双侧锁骨下动脉血流。
[检查内容]
1.双侧椎动脉流速不对称,病变侧椎动脉血流速度低于健侧。
2.病变侧椎动脉血流方向部分逆转或完全逆转,血流频谱呈双向“振荡型”或单向“脉冲型”特征。
3.健侧椎动脉血流速度相对升高(代偿)。基底动脉血流速度与健侧椎动脉流速高低直接相关。
4.双侧上肢动脉血流不对称。患侧动脉血流速度减低,失去周围动脉血流频谱特征。
5.病变侧锁骨下动脉流速异常升高(狭窄特征)或近段血流信号探测不到,近段流速减低伴低搏动性改变,提示锁骨下动脉闭塞。
[注意事项]
1.注意椎动脉检测角度的调整,避免角度过大,遗漏患侧椎动脉典型血流动力学特征。
2.可疑锁骨下动脉盗血的患者,应首先注意观察双侧桡动脉搏动的非对称性变化。
七、脑死亡
无论何种原因导致脑细胞功能不可逆转的丧失,而脑以外的生命功能如心脏搏动、呼吸功能在药物或仪器的维持下尚存,此种状态即为脑死亡。
[检查方法]
1.颅内所有动脉的血流信号检测。
2.颅外段颈动脉血流信号检测。
[检查内容]
1.动态观察或连续检测脑动脉收缩期血流速度逐渐下降,舒张期血流信号消失、逆转、消失的动态变化。收缩期血流信号随呼吸节律(人工呼吸机节律)呈现高低不同改变的特征。
2.血流多普勒频谱由单纯低流速性“尖锐型”收缩期频谱,转变为舒张期位于基线下方的收缩舒张“振荡型”频谱,继而出现单纯尖小的“钉子波形”,最后血流信号完全消失。
3.脑死亡血流指数(DFI),负向血流速度与正向血流速度的比值即为DFI。DFI=1-R/F,R为负向血流速度,F为正向血流速度。DFI<0.8为脑死亡。
[注意事项]
1.必须紧密结合患者的临床表现。
2.动态观察血流动力学的变化过程。
3.TCD是综合判断脑死亡的方法之一。
第二节 经颅二维超声及彩色多普勒技术
一、概述
经颅二维超声及彩色多普勒血流显像技术(TCCD),对颅脑的解剖检测应用不多,可用于检测脑血流成像、评价其血流动力学,籍此,辅助诊断一些脑血管疾病。
[适应症]
1.脑积水。
2.脑动脉狭窄、闭塞。
3.颅内动静脉畸形。
4.颈动脉海绵窦瘘。
5.硬脑膜外血肿。
[检查方法]
1.仪器调节
彩色多普勒超声诊断仪,具有二维超声、彩色多普勒、能量多普勒、频谱多普勒等功能。
(1)探头采用电子相控阵探头,二维超声成像频率2.5~3.5MHz,对新生儿未闭囟门检查可采用7~10MHz,彩色多普勒、能量多普勒的频率2.0~2.5MHz,频普多普勒频率2.0~3.5MHz。
(2)超声发射,经眼、经囟门检查用低功率。
2.体位与声窗
(1)受检查者采取仰卧位,检查椎-基底动脉时俯卧位或坐位俯首。
(2)声窗
①前囟门主要用于囟门未闭的检测。②颞窗。③枕窗。④眼窗。⑤额窗。
3.扫查的切面
(1)前囟门声窗,在头顶正中线矢状(纵断面)及系列矢状旁扫查。从前(通过额叶)向后做系列冠状(横断面)扫查。
(2)其他声窗,以患侧横断面扫查为主,必要时行纵断面、斜断面扫查,以及健侧(对侧)声窗的横断面、纵断面、斜断面扫查。
4.检查的项目
(1)观察脑中线结构有无移位,移位方向、程度。
(2)测量侧脑室大小,有无扩大、变小、消失,侧脑室内有无异常回声。
(3)测量第三脑室大小、有无扩大、变小、消失。
(4)观察丘脑形状、内部回声情况。
(5)用彩色多普勒或能量多普勒对MCA、ACA、PCA、PcoA、颈内动脉末端、OA、椎动脉颅内段和BA、基底静脉和大脑深中静脉等进行脑血管血流成像。但以上脑动、静脉的血流检查仅在部分患者得到比较满意的图像,不少患者成像不清晰。
(6)用脉冲多普勒测量如下参数:
①脑动脉:收缩期峰值速度(Vs)、舒张末期速度(Vd)、平均速度(Vm)、搏动指数(PI)、阻力指数(RI)、收缩/舒张比(S/D)。
②脑静脉:血流速度(V)。
(7)脑动脉血流的超声多普勒形态:收缩期第一峰(S1)、第二峰(S2)的幅度、 形态(尖锐、圆顿)。舒张期频谱方向(正向、反向)、幅度。
二、脑积水
[检查方法]
1.用声窗检查婴幼儿未闭合或已闭合的前囟门,婴幼儿及各种年龄的颞窗。
2.扫查步骤按常规进行。
[检查内容]
1.婴幼儿脑积水
(1)检查侧脑室扩大。侧脑室体部宽径正常值≤3mm,脑积水时≥5mm,重度脑积水时侧脑室前角、后角、下角都能显示。
(2)检查侧脑室比值增大。侧脑室比值为侧脑室外壁至脑中线的距离与同侧大脑半球的宽度(即脑中线至颅骨内板的距离)的比值,正常值0.33+-0.03,比值≥0.36时为脑积水。
(3)检查第三脑室扩大。第三脑室内径正常值≤3mm,脑积水时≥5mm ,极度扩大时第三脑室呈圆形。
2.成人脑积水
(1)检查侧脑室扩大。侧脑室体部宽径正常值≤2.0mm,脑积水时≥2.5cm。
(2)检查第三脑室扩大。第三脑室内径正常值≤5mm,脑积水时≥1.0cm。
三、脑动脉狭窄、闭塞
[检查方法]
1.声窗:经颞窗检查MCA、ACA1、PCA、颈内动脉颅内末端,枕窗检查椎动脉颅内段、BA。
2.扫查步骤按常规进行。
[检查内容]
1.测量血流速度参数:Vs、Vd、Vm、PI、RI、S/D等。脑动脉硬化狭窄时,血流速度(Vs)增快,增快,增快的流速与狭窄程度成正比,高度狭窄时(内径狭窄>90%),血流速度也可减慢。
2.血流超声多普勒频谱形态:收缩期第一峰(S1)幅度下降,与第二峰(S2)相等或比第二峰低,或第一峰与第二峰融合成圆顿形波峰。
3.脑动脉闭塞时无血流成像。
[注意事项]
1.本法对诊断脑动脉狭窄、闭塞无直接所见,只是提供血流动力学数据,确定诊断方法为X线脑血管造影。
2.必须在超声造影时脑血管仍不能成像,才能提示脑动脉闭塞。
四、颅内动静脉畸形
[检查方法]
1.根据颅内动静脉畸形的发生部位,选择颞窗、枕窗、额窗等。
2.扫查方法以横断面扫查为主,配合纵断面扫查、斜断面扫查、健侧(对侧)扫查。
[检查内容]
1.二维超声检查显示脑内有类圆形或呈片状低回声区或无回声区。
2.彩色多普勒或能量多普勒检查显示上述低回声区或无回声区内充满血流信号(动静脉畸形的异常血管团)。
3.脉冲多普勒检查在上述异常血管团检测到动脉及静脉血流,异常血管团内不同部位的动脉血流方向及速度可不相同。血流速度最高≥1.5~2.0m/s。
4.彩色多普勒或能量多普勒可显示有1~3支或更多的脑动脉与上述异常血管团连接。这些动脉称为供养动脉。供养动脉主干及其与异常血流区连接的部分的血流速度也增快,可≥1.5~2.0m/s。
5.彩色多普勒或能量多普勒可显示有1~3支更多的脑静脉与异常血管团连接,这些静脉称为引流静脉。
[注意事项]
1.脑动静脉畸形病灶直径≥2cm才能被超声检出。
2.如脑动静脉畸形的异常血管团能被显示,超声可以诊断。
3.引流静脉检出困难,常为阴性结果。
4.对病灶详细、精确的解剖定位,要以X线脑血管造影为准。
五、颈内动脉海绵窦瘘
[检查方法]
1.使用颞窗、枕窗、眼窗。
2.扫查方法按常规进行。
[检查内容]
1.彩色多普勒、能量多普勒检查在蝶鞍区周围显示色彩各异、边界清楚的团状血流信号区(海绵窦瘘病灶处)。
2.无脑动脉和脑静脉与此海绵窦瘘区相连。
3.压迫患侧颈总动脉可使此海绵窦瘘区变小。
4.脉冲多普勒在海绵窦瘘区检测导高速或较高速动脉血流频谱。
5.患侧的MCA、ACA1血流速度明显减慢,对侧的上述脑动脉及VA、BA血流速度明显增快。
6.患侧的PCA、VA颅内段、BA血流的阻力指数明显减低,对侧的阻力指数正常。
7.患侧OA血流速度明显减慢,阻力指数正常。
8.面部的眼上静脉血流呈低阻力、低流速的动脉型血流多普勒频谱。
[注意事项]
1.注意紧密结合临床,病人有头部损伤史,以及搏动性眼突这一异常体征。
2. 海绵窦瘘病灶≥3cm才能被超声检出。
六、硬膜外血肿
[检查方法]
1.使用颞窗、枕窗、额窗等。
2.扫查步骤按常规进行。
[检查内容
1.二维超升在颅骨下、脑实质之上,显示呈片状的无回声区(血肿区。
2.彩色多普勒或能量多普勒检查在此无回声区未显示血流。
[注意事项
1.紧密结合临床,病人有头部损伤史。
2.超声可检出厚径≥5mm的血肿区。
3.当血肿位于超声不能探及的部位时,声像图上无法显示。

(本文参考了《临床技术操作规范超声医学分册》)

(参考来源:,影像园,作者:飞雪)
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