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超声经颅多普勒血流分析仪


超声经颅多普勒血流分析仪使用说明 TCD经颅多普勒超声血流

时间:2023-12-11   访问量:1015

  (1)脑的动脉  脑的动脉主要来自颈内动脉和椎动脉。前者供应大脑半球的前2/3和部分间脑,后者供应脑干、小脑、间脑后部和大脑半球的后1/3.

  脑的动脉的分支有两类:

  ①皮质支,分布于大脑皮质和髓质浅层;

  ②中央支,供应髓质的深部、基底核、内囊和间脑等。超声经颅多普勒血流分析仪招标公告。

  颈内动脉起自颈总动脉,经颈动脉管入颅,向前穿海绵窦至视交叉外侧。

  主要分支有:

  ①眼动脉,发自颈内动脉,经视神经管入眶。

  ②后交通动脉,向后行,与大脑后动脉吻合。

  ③脉络膜前动脉,向后内行,进入侧脑室脉络丛。超声经颅多普勒血流分析仪使用场景。

  ④大脑前动脉,在视神经上方向前进入大脑纵裂与对侧同名动脉借前交通支相连,沿胼胝体沟向后行。主要供应顶枕沟以前的大脑半球内侧面和上外侧面的上部及部分间脑。

  ⑤大脑中动脉,是颈内动脉的延续,沿外侧沟向后上行走,沿途发出的分支有豆纹动脉(分布于纹状体和内囊)、额顶升动脉(分布于额叶和顶叶前部)、顶后动脉(分布于顶叶外侧面)、角回动脉(分布于角回及其邻区)和颞后动脉(分布于颞叶后部)。超声经颅多普勒血流分析仪使用说明。


  大脑半球的动脉


  大脑半球内侧面的动脉

  椎动脉起自锁骨下动脉,向上穿行上六位颈椎横突孔,经枕骨大孔入颅腔,在脑桥、延髓交界处左、右椎动脉合并成一条基底动脉。

  基底动脉的分支有:

  ①脑桥动脉,为十余条细支,分布于脑桥。

  ②小脑下后动脉,分布以小脑下面后部。

  ③小脑上动脉,分布于小脑上面。

  ④大脑后动脉,基底动脉的终支沿脑桥基底沟上行,至脑桥上缘分为左、右大脑后动脉。由大脑后动脉发出后交通动脉与颈内动脉吻合。大脑后动脉主要布于大脑枕叶和颞叶下面。还发出脉络膜后动脉进入侧脑室及第三脑室脉络丛。

  大脑动脉环(willis环、脑底动脉环)位于脑底、蝶鞍上方。由前交通动脉、两侧大脑前动脉、颈内动脉的终支、后交通动脉和大脑后动脉吻合而成,围绕在视交叉、灰结节和乳头体周围,是一种代偿的潜在装置。其中,前交通动脉为沟通左、右颈内动脉的血管,后交通动脉则为沟通颈内动脉和椎动脉的血管。当动脉环的某一处发育不良或阻断时,可在一定程度上通过大脑动脉环使血液重新分配和代偿,以维持脑的血液供应。


  大脑动脉环

  脑膜中动脉由颈外动脉的上颌动脉发出,穿棘孔至颅中窝,在颞鳞部内面的脑膜中动脉沟内向前外行分为前、后两支。前支较大,向前经翼点内面向后上行,分布于硬脑膜。后支较小,在颞鳞内面后行,分布于硬脑膜后部。

  (2)脑的静脉  壁薄无瓣膜,不与动脉伴行,可分浅、深两组。


  大脑浅静脉

  大脑浅静脉收集大脑皮质的血液,汇入邻近的硬脑膜窦,主要属支有:①大脑上静脉,收集大脑半球内侧面上部和外侧面上部的静脉血,行向大脑纵裂,注入上矢状窦。②大脑中静脉,收集大脑外侧沟附近的静脉血,注入海绵窦。③大脑后静脉,收集大脑下面的静脉血,注入横窦或岩上窦。

  大脑深静脉引流大脑半球深部的静脉血,主要属支有: ①大脑内静脉,收集大脑半球深部、间脑、脉络丛和基底核的静脉血,在室间孔后方会合而成。左右大脑内静脉在第三脑室顶并列后行至松果体上方合并成大脑大静脉。②基底静脉,起自前穿支,左右各一,行向后上,注入大脑大静脉。③大脑大静脉,是短粗的静脉干,由左右大脑内静脉合成,向后注入直窦。

  TCCD找大脑中动脉

  由于组成Willis环的血管的变异性及其复杂性,TCD仪不能提供颅底血管信息,声束与血管之间的角度不能调节及不能辨别颅内血管之间的位置关系等使其不能准确地鉴别颅内动脉。

  TCCD是一种无创的显示颅内血管结构的**方法,在颅内动脉狭窄方面有着广阔的前景,尤其在考虑介入治疗时。





  TCCD

  经颅彩色多普勒血流显像(Transcranial color coded Doppler, TCCD)可通过定位脑实质结构、彩色血流成像显示颅内动脉的血流充盈并获得血流动力学参数,因具有直观、实时、无创、经济、可重复等优点,临床应用价值不断提高。

  据中国脑血管超声临床应用指南 指出,TCCD是目前评估颅内血管狭窄或闭塞后颅内血管建立侧支循环的有效工具之一(A级证据)。与DSA、CTA/MRA、TCD相比,TCCD可提供许多互补信息,因而在神经系统疾病**中占有重要地位。


  中国脑血管超声临床应用指南


  中国脑卒中血管超声检查指导规范

  佛山市第一人民医院心血管超声新的一期推送,将以中国脑血管临床应用指南 与中国脑卒中血管超声检查指导规范 为参照依据,与大家分享有关TCCD技术应用的基本方法。




  01

  # 心颈脑血管一体化超声评估#

  左图:TCCD 右图上:心脏超声 右图下:颈动脉超声

  首先,在行TCCD检查之前,我们常规建议患者同时完善心脏超声+颈部动脉超声检查,以做到”心、颈、脑血管一体化“评估,为**患者疾病及后续诊治提供更加全面、客观及精准的信息。





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  如以上病例所示,超声可见颈部多支动脉频谱均为峰值后延、形态较圆钝的非典型改变,只有完善了心脏超声,才得以明确是由于患者存在主动脉瓣重度狭窄所致。





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  左一:双侧椎动脉颅内段血流方向相反

  左二:左侧椎动脉与颈总动脉血流反向

  右二:左侧椎动脉频谱全心动周期反向

  右一:左上肢桡动脉血流速度明显减低

  第2个病例是一则锁骨下动脉开口处严重病变导致”左侧锁骨下动脉完全型窃血“,我们通过联合颈部动脉超声+TCCD+上肢动脉超声检查,精准且完整地呈现了椎-基底动脉系统的完整窃血通路。

  02

  # TCCD 检查准备 #

  患方准备

  无特殊要求,可适当饮水减低血液黏度

  医方准备

  彩色多普勒超声仪及TCCD检查条件

  心脏超声电子相控阵探头

  检查前询问病史及了解其他影像学资料

  心颈脑血管疾病理论基础及超声技能

  03

  # TCCD 检查窗口 #

  窗口位置

  Anatomic position

  of detection


  A 颞窗:颞部颧弓上方和耳前区的位置

  B 眼窗:患者闭眼后眼睑上、偏向鼻内侧

  C 枕窗:枕后部正中,后发际线上约两横指处

  D 颌下窗:下颌侧下方,胸锁乳突肌前正中部

  临床工作中以颞窗、眼窗、枕窗检查为主

  04

  # TCCD检查范围 #

  颈脑动脉示意图

  Cerebral

  & Carotid arteries


  TCCD需常规检测:

  双侧大脑中动脉(MCA)、大脑前动脉(ACA)、大脑后动脉(PCA)、颈内动脉终末段(TICA)、颈内动脉虹吸段(CS)、双侧椎动脉颅内段(VA-V4)及基底动脉(BA),共计13段血管。

  必要时辅助评估:

  大脑前交通动脉(ACoA)、大脑后交通动脉(PCoA)、眼动脉(OA)、小脑后下动脉(PICA)、软脑膜支等侧支血管。

  05

  # TCCD检查步骤 #

  TCCD检查具体各支动脉时,其步骤

  总体而言分以下三步走

  (1)二维灰阶成像模式:

  于不同窗口内明确标志性脑实质结构,显示清晰者为窗口透声良好;

  (2)CDFI 成像模式:

  在清晰二维显像基础上,进行CDFI成像,获得颅内动脉血流信号,必要时可采用能量多普勒模式;

  (3)PW 模式:

  在CDFI模式的引导下,调整声束方向、检测颅内动脉血流动力学参数,主要指标为收缩峰值血流速度(PSV)、舒张末期流速(EDV)、搏动指数(PI)及检测深度(Depth)。

  06

  # TCCD操作流程 #





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  # 颞窗 #


  体位:卧位、头偏向对侧,先右后左

  位置:前窗、中窗、后窗

  探头:指示标指向鼻侧

  观察:灰阶图像定位标志见示意图;

  彩色图像尽可能显示Willis环

  检测:频谱分别检测MCA、TICA、ACA、PCA

  注意:微调探头角度有助显示血管、同支血管多点检测、同侧流速对比、

  双侧同名动脉对比





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  # 眼窗 #


  体位:平卧位,闭眼,先右后左

  位置:轻放眼睑上方

  探头:指示标指向鼻侧

  观察:灰阶图像定位标志见示意图;彩色图像显示OA、CS(包括3段)

  检测:常规检测CS(海绵窦段正向、膝部段双向、前床突上段反向)、必要时辅助检测OA

  注意:需调低超声机械指数(<0.6)和热敏指数(<0.4)





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  # 枕窗 #


  体位:侧卧、俯卧、坐位均可,头稍前倾

  位置:枕窗、枕旁窗

  探头:指示标指向左侧

  观察:灰阶图像定位标志见示意图;彩色图像显示VA-V4、BA,呈“Y”字型

  检测:检测上述血管,多节段测量

  注意:基底动脉中远段较难显示,必要时辅助枕旁窗并微调角度探查

  来源相想享巷

  来源:

  经颅多普勒(TCD)的概念及基本原理

  学渣的超声心电世界







  经颅多普勒(TCD)检查

  学渣的超声心电世界

  脑血管病的患者经常会做的一个检查叫TCD,它的全称是经颅超声多普勒。经颅超声多普勒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。今天给大家来科普一下经颅超声多普勒检查。























  图文来源:哲心哲语

  重庆市卒中学会

  经颅多普勒(TCD)仪器的组成及操作应用

  学渣的超声心电世界

  2022-03-18 21:09








  TCD:经颅多普勒(1-2):基础知识、检查操作

  学渣的超声心电世界

  TCD是检查什么的?


  图片源自网络

  TCD是运用超声原理,探查颅内主要供血动脉的血流情况,来判断是否存在动脉狭窄或者闭塞。

  TCD检查除了常规探查双侧大脑中动脉、颈内动脉终末段、大脑前动脉、大脑后动脉、眼动脉、椎-基底动脉的血流情况之外,为了提高**的阳性率,准确判断患者颅底动脉环各交通支的血流动力学,需要的时候还会加做颈总动脉压迫实验、卧立位实验、颞浅动脉叩击试验、对光实验、束臂实验等。


  TCD检查操作示意图

  经颅多普勒(TCD)利用超声多普勒效应,以颅骨较薄部位和自然骨孔(如颞骨、枕骨大孔、眼眶等)作为检测声窗,对颅内动脉血流动力学进行评估,被称为「脑部听诊器」。

  由于 TCD 具有很强的操作依赖性,血管的识别通常是在间接参数的基础上进行,因此熟练掌握 TCD 的操作技巧非常重要。

  本系列文章将对 TCD 的基础知识、常见病变特征等相关内容进行介绍。

  检查TCD前可以吃饭么?

  有哪些注意事项?

  检查TCD前可以吃饭。

  反而是如果患者长时间禁食禁水,血容量减少,会影响检测结果的准确性。

  TCD检查无需特殊准备,着衣领和袖口宽松的衣物方便检查。


  图片源自网络

  TCD的主要参数及其临床意义

  经颅多普勒(TCD)检查是用超声多普勒效应来检测颅内主要动脉的血流动力学及血流生理参数的一项无创性的脑血管疾病检查方法,国外于1982年由挪威Aaslid等首推,国内于1988年陆续引进。

  TCD主要以血流速度的高低来评定血流状况,由于大脑动脉在同等情况下脑血管的内径相对来说几乎固定不变,根据脑血流速度的降低或增高就可以推测局部脑血流量的相应改变,现已广泛应用于临床各种脑血管性疾病的检查。

  以下就TCD报告上的主要参数及其临床意义为大家做一个简单的介绍:

  01

  深度(depth)

  指被检血管与探头之间的距离。对于识别颅内血管非常重要。

  02

  血流方向(direction)

  指被检测到血管血流相对于探头的方向。是识别正常颅内血管和病理性异常通道的重要参数。大家在TCD报告上看到的“+”指血管血流朝向探头;“—”指血管血流背离探头。判断血流方向的意义在于发现血流动力学的改变,从而判断血管狭窄发生的位置。

  03

  血流速度

  指红细胞在血管中的流动速度。是TCD频谱中判断病理情况存在的重要参数。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的变化。血流速度又包括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)。在TCD报告上Peak值即为收缩期峰值血流速度(Vs)、Dias值即为舒张期末血流速度(Vd)、Mean值即为平均血流速度(Vm)。

  04

  搏动指数(PI)

  描述频谱形态的重要参数。主要受收缩和舒张期血流速度差的影响,差值越大,PI越大,称之为“高阻力频谱”;差值越小,PI越小,称之为“低阻力频谱”。病理情况下,“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等情况;“低阻力频谱”常见于动静脉畸形供血动脉和大动脉严重狭窄或闭塞的远端血管等情况。

  05

  血流频谱形态

  反应血液在血管内流动的状态。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。如果血流频谱出现了涡流、踹流等频谱紊乱的现象,就可能存在血管狭窄的情况。

  希望通过以上介绍能对大家初步了解TCD报告上的一些数据有所帮助。

  TCD基础知识

  检查前,患者通常无需特殊准备。

  检查颈内动脉颅外段及双侧半球脑动脉时,患者一般仰卧位;检查椎-基底动脉时,一般为侧卧位。

  TCD 检查通常使用专用仪器,与普通超声设备不同,探头频率一般为 2.0 MHz。

  检查时,探头置于选定的声窗上,调整探头角度和探测深度(并根据听到的多普勒频移)以盲法获取多普勒信号,确定信号来源的血管及其频谱特征。部分新型 TCD 设备增加了彩色 M 模式功能,可更容易检测血流。

  常规 TCD 检查的声窗包括:颞窗、枕窗、眼窗和颌下窗(图 1)。


图 1 脑循环示意图及 TCD 声窗。


  CCA:颈总动脉;ECA:颈外动脉;ICA(ec):颈内动脉颅外段远端;ICA(ic):颈内动脉颅内段;VA:椎动脉;BA:基部的动脉;MCA M1:大脑中动脉的M1段;ACA A1:大脑前动脉的A1段;ACA A2:大脑前动脉A2段;aCoA:前交通动脉;OA:眼动脉;pCoA:后交通动脉;PCA P1:大脑后动脉P1段;PCA P2:大脑后动脉P2段;Transorbital:经眼窗;Transtemporal:经颞窗;Transcervical:经颌下窗 ;Transforaminal:经枕窗

  经颞窗检查

  颞窗是 TCD 检查*重要的窗口,可用于检查大脑前循环血管,包括大脑中动脉(MCA)、大脑前动脉(ACA)和颈内动脉末端(TICA),以及大脑后动脉(PCA)。

  经颞窗检查时,探头置于颧弓之上,紧靠耳屏前方并略高于耳屏(图 2)。颞窗可分三部分,包括前颞窗、中颞窗和后颞窗(图 3)。


图 2 经颞窗 TCD 检查



  图 3 颞窗检查时探头的位置。AW:前颞窗;MW:中颞窗;PW:后颞窗

  经颞窗 TCD 检查时,设置*初探测深度约为 50 mm,适当调整探头位置、深度和角度,可探及一朝向探头的血流频谱,对应于 MCA 的主段,即 M1 段(图 4)。但需要注意的是,由于个体差异,各段血管的检测深度可能会有重叠。


  图 4 经颞窗显示的大脑中动脉 M1 段频谱

  继续增加深度,在达到约 65 mm 时,可记录到一双向血流频谱,此时对应为 ICA 分为 MCA 和 ACA 的分叉处。此时,探头角度略朝前偏,可记录到远离探头的负向频谱,即 ACA 的第一段(A1 段,图 5)。


图 5  经颞窗显示的大脑前动脉 A1 段频谱


  回到 ICA 分叉处,不改变深度并略朝尾侧偏斜,可记录到朝向探头移动的正向颈内动脉终末段(TICA)血流(图 6)。


图 6 经颞窗显示的颈内动脉末端频谱


  回到 ICA 分叉处,增加深度至约 70 mm 时,探头稍微向后和尾侧偏斜,可记录到朝向探头的正向 PCA 第一部分(P1 段)频谱(图 7)。继续增加深度至约 80 mm 时,可记录到背离探头的负向 PCA 第二部分(P2)频谱。


图 7 经颞窗显示的大脑后动脉 P1 段频谱


  经眼窗检查

  虽然经颞窗检查可获得非常多的颅内血管信息,然而约有 20% 患者经此途径无法获得满意的多普勒信号,尤以老年女性居多。另外,某些开颅手术也可导致经颞窗检查受损。在这种情况下,可经眼窗(闭合眼睑处)评估(至少部分评估)前循环(图 1 和图 2)。



图 1 和图 2 为经眼窗 TCD 检查示意图和实时操作


  经眼窗检查时,在深度约 70 mm 处可发现颈内动脉虹吸段 ICA(cs),其血流方向可朝向或远离探头(图 3)。在深度约 40 mm 处,可发现眼动脉 OA,其血流方向通常朝向探头。与颅内动脉相比,眼动脉 OA 具有高阻力的血流速度分布(图 4)。


图 3 示颈内动脉虹吸段频谱



  图 4 示眼动脉频谱

  应注意:经眼窗时,建议将功率输出降低至 20% 以下,避免潜在的眼部损伤风险。

  经枕窗检查

  经枕窗(经枕骨大孔)检查时,患者侧卧位,颈部弯曲,使下巴接触胸部。探头沿枕突下方的中线或枕旁窗放置并指向鼻部(图 5)。经枕窗检查的血流检测率差于经颞窗。


图 5 示经枕旁窗检查


  经枕窗检查时,从深度约 40 mm 开始,通过轻微向侧面弯曲探头,可发现与椎动脉颅内任一段背离探头的血流(图 6)。深度增加至约 100 mm,可发现基底动脉血流,表现为背离探头的血流(图 7)。


  图 6 示经枕窗显示的椎动脉频谱

  经颌下窗检查

  经颌下窗检查时,探头置于下颌骨角、胸锁乳突肌内侧肌肉处,并使探头向上向后外侧,调节深度至 40~50 mm,可获得负向、低阻的颅外段颈内动脉 ICA 频谱(图 7 和图 8)。探头朝向前内侧,可探及负向、高阻的颈外动脉 ECA 频谱。


图 7 示经颌下窗检查



  图 8 示经颌下窗显示的颅外段颈内动脉 ICA 频谱

  TCD:经颅多普勒(3-4):颅内主要血管、脑血流的多普勒参数

  学渣的超声心电世界

  TCD,即经颅多普勒,是利用超声的多普勒原理结合现代科技穿透颅骨进行脑底血管网 血流速度及血流性质的一项检查。

  何为脑底血管网?来,咱们看下面的图图~~


  众所周知,咱们的脑细胞是靠血流来供应氧气和营养物质的,因为脑子非常的重要,所以需要的氧气和营养物质也就非常的多,据统计,人的脑组织供血量占到了全身的20%,由此可见,为咱们的脑组织进行血供的这些血管也就非常的重要。可是他们全部走行于脑子的深部,且有颅骨这个坚硬又“密不透风”(普通超声波无法穿过)的东西保护着,着实让人捉急。咋整?总不能每次都进行有创操作进行脑血管造影术吧,费时费力还特“废人”(医生和病人都要吃射线的(lll¬ω¬)),一般的影像学检查又看不到这些血管的状态,真是愁死了。

  于是,经颅多普勒技术(就是咱们今天说的TCD)应运而生!!!


  依然是超声波原理,却能准确的穿透颅骨显示我们想要的血管信息,无辐射,无毒害,方便廉价可重复,简直不要太好用!!!(★ ω ★)(此处省略十万字讲解具体技术原理,让理工娃儿烧脑去吧,咱们只管利用(●ˇ∀ˇ●))

  嘿嘿,这下就大概能懂了,这个TCD就是经颅多普勒,主要就是神经科用于脑底动脉网血流相关数据的一个专门检查。所以,重要的事情说三遍!动脉!动脉!还是动脉!TCD永远检查的都是脑内的动脉血流信息。



  TCD从*初的仅应用于神经外科和重症监护病房发展到今天广泛应用于神经内外科、重症监护病房、麻醉科、脑动脉介入治疗中心和心脏及血管外科等临床科室,不仅能用来监测蛛网膜下腔出血后脑动脉痉挛,还在**脑供血动脉狭窄、判断侧支循环建立、动态观察急性颅内压增高和脑循环停止等方面得到了业界的充分肯定,当然了,在我们“**大气上档次”的神经外科重症监护病房,还被用来进行脑血流自动调节功能评估和脑血流微栓子监测等。

  首先是血流速度,只有各区各段的动脉都保持一个正常范围内的血流速度,才是良好循环维持的一个标志。血流速度快了,就是咱们常说的“血管痉挛”,是会影响正常供血的,而血流速度慢了,那就是供血不足,可能是血管痉挛程度更严重了,也可能是血管狭窄或者闭塞。

  其次是血流性质,在保持一定流速的前提下,只有血流平稳有序才能达到供血*大效率,而不能有“紊流”“湍流”和“反流”。血流性质直接反映了血管壁的状态,告诉我们血管痉挛或者硬化的程度,间接反映了颅内压平衡与否。


  正常血流频谱


  重度血管痉挛频谱



  检查过程相较于其他影像学检查又或是电生理检查真的是方便快捷,基本是机器由医生推到床旁,患者平躺于自己的床上即可,主要工具是两个不同频率的探头,会在您的颈部和太阳穴和枕骨处停留一会儿,一般时间是5~10分钟左右。这几分钟里,您可以继续您的一切治疗,可以闭目养神,可以听音乐看电视,都可以,没有任何影响,除了,(注意了哈),和医生小姐姐进行任何言语交谈!因为你发出的声波会干扰检查波段,您只需要做一个安静的“美少女/男”,等待医生完成检查就好。(*^_^*)



  检查结果我们会第一时间形成报告送到您的主管老师手里,因为是科室配备的机器和人员,不需要大家取送检查报告。您的主管老师在拿到结果后也会第一时间进行治疗方式的选择和调整。

  对了,检查结果大概长下面这个样子O(∩_∩)O↓


  颅内主要血管

  颅内主要有两套血管网络,分别来自双侧颈总动脉和椎动脉。

  颈总动脉(CCA)有颈外动脉(ECA)和颈内动脉(ICA)两个分支,前者不进入颅内,而后者为大脑的前部大部分提供血液。

  双侧椎动脉(VA)汇合成基底动脉(BA)进入颅内,供应大脑的后五分之二、部分小脑以及脑干。

  下面的 3 幅图分别所示为颈外动脉、颈内动脉和椎动脉的分支。




  下列视频所示颅内血管更为直观。

  ,时长00:40

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  颅底动脉环

  位于大脑底部、连接颈内动脉系统及椎-基底动脉系统的大吻合环称为 Willis 环,其包括两侧大脑前动脉 A1 段(ACA A1)、前交通动脉(ACoA)、两侧颈内动脉末端(TICA)、后交通动脉(PCoA)、两侧大脑后动脉 P1 段(PCA P1)。两侧 ICA 在脑底通过 ACoA 相通,并且借后 PCoA 与椎-基底动脉系统相通。

  下图所示为 Willis 环解剖示意图。


  仅有 27%~45% 的个体具有完整的 Willis 环,其结构变异率较高,包括组成血管的缺如以及管径变化(血管直径<1 mm 定义为发育不良)。前循环变异以多支重复为主,后循环变异则主要为发育不良。

  下图所示为颅内动脉主要的侧支循环。


  正常情况下,颈内动脉系统和椎-基底动脉系统压力相等,Willis 环左右两侧血流不相混合,前、后交通动脉也处于相对平衡的状态,这些侧支通路和吻合血管处于关闭状态(如上图所示)。

  若某一供血动脉出现严重狭窄或闭塞,其供血区压力降低,而血液则可经各种交通支(侧支循环)灌注代偿。

  脑动脉侧支循环一般可分为 3 级:

  一级侧支为 Willis 环:是颅内*重要的侧支代偿途径,将两侧半球前后循环联系在一起。然而,由于近一半的人不具有完整的 Willis 环,其无法获得一级代偿效果;

  二级侧支为小血管吻合支,如眼动脉、软脑膜动脉等;

  三级侧支为新生血管。

  眼动脉 OA

  眼动脉 OA 是颈内动脉 ICA 的第一个分支。由于前后交通支(ACoA 和 PCoA)通常功能不全,若 OA 的血流出现逆转,往往与脑血流动力学损害有关。在 ICA 低血流量的情况下,同侧 OA 血流量也很低,*终会逆转。


上图所示为左侧 ICA 闭塞时,OA 侧支代偿开放。有研究表明,ICA 闭塞时,70% 的患者会发现 OA 反向,或无法检测到 OA 血流。


  除作为侧支功能外,OA 还可作为狭窄后低压和低血流量的指标,即颈动脉高度狭窄的指标。与对侧相比,严重颈动脉狭窄患者的同侧 OA 血流量降低。

  前交通动脉 ACoA

  前交通动脉 ACoA 连接两侧大脑前动脉 ACA A1 段,并作为前循环的旁路。一侧 ICA 重度狭窄或闭塞时,同侧 ACA A1 血流量下降或逆转,而对侧血流量升高。


上图所示为左侧 ICA 闭塞时,ACoA 侧支代偿开放。


  有研究发现,双侧 ACA A1 的血流量差异与颈动脉狭窄程度相关,说明来自对侧ACA A1 的代偿血流(经前交通支)足以维持足够的血流量。

  后交通动脉 PCoA

  后交通动脉 PCoA 是 ICA 的第二个分支,有多种解剖学变异,包括缺如、发育不全和胎儿型。

  当 ICA 血流量病理性减少时,后循环血液可经 PCoA 反向代偿前循环。


上图所示为左侧 ICA 闭塞时,PCoA 侧支代偿开放。


  因此,在颈动脉闭塞的患者中,若 PCoA 缺失或过小(<1 mm),导致无法代偿或代偿不足,从而会增加缺血性中风的风险。

  大脑远段动脉的血流量代偿往往来自同侧络动脉,如 ACA、MCA、PCA 在大脑软脑膜内存在着丰富的侧支吻合,可使硬脑膜和软脑膜血管相吻合,以提供更多的脑组织血供。然而,这种侧支吻合往往并不能达到完全代偿。

  脑血流的多普勒参数

  通过前文所述的方法,可经不同声窗获得不同颅内血管的多普勒频谱。

  脑血流频谱的观察参数主要包括有(图 1):收缩期峰值速度(PSV)、舒张末期速度(EDV)、平均速度(MV)和多普勒指数如脉动指数(PI)或阻力指数(RI)。这些参数的数值通常可经设备自动测量获得。

  MV=(PSV-EDV)/3+EDV

  PI=(PSV−EDV)/MV

  RI=(PSV−EDV)/PSV

  常规 TCD 检测分析以 PI 更为准确,颅内动脉 PI 正常值为 0.65~1.10.


  图 1 右侧大脑中动脉(深度 56 mm)的多普勒波形(图左)和参数(图右)

  脑血流的多普勒波形

  正常脑血流的 TCD 频谱形态类似直角三角形。

  一个心动周期的频谱包括收缩期峰和舒张期峰,其中收缩期通常有两个峰(S1 峰和 S2 峰,S1 峰>S2 峰),舒张期为一个峰(D 峰)。

  正常情况下,脑血流呈层流状态,血管中间的红细胞流速*快,周围流速逐渐减慢。与之相对应,正常脑血流频谱周边显示的是流速高的细胞血流状态,表现为颜色明亮的红色或明黄色;中间接近基线的是流速相对较低的血流状态,表现为颜色较暗的蓝色「频窗」。


  图 2 正常脑血管的 TCD 频谱波形

  脑血流频谱的影响因素

  1982 年,Aaslid 首次发表了 TCD 检测脑动脉的平均流速正常标准值(表 1)。2015 年,国家卫生计生委发布《中国脑卒中血管超声检查指导规范》,将 PCA 检测深度调整为 60~75 mm,血流方向为正向、负向、双向。

  表 1 颅内动脉 TCD 检测正常值(Aaslid, 1982)

  

检测动脉
声窗
深    度
(mm)
血流方向
平均速度
(cm/s)
大脑中动脉
MCA
颞窗
30~60
正向
55±12
大脑前动脉
ACA
颞窗
60~85
负向
50±11
大脑后动脉
PCA
颞窗
60~70
正向
负向
40±10
颈内动脉末端
TICA
颞窗
55~65
正向
39±9
颈内动脉虹吸段
ICA(cs)
眼窗
68~80
正向
双向
负向
45±15
眼动脉
OA
眼窗
40~60
正向
20±10
椎动脉
VA
枕窗
60~80
负向
38±10
基底动脉
BA
枕窗
80~110
负向
41±10


  但需注意的是,TCD 在脑灌注评估中的价值存在争议,主要是由于影响多普勒参数的变量较多(表 2),TCD 的检查所见必须要与患者的实际情况相结合。因此,在单独解释 TCD 价值时应谨慎,其血流变化趋势比孤立的测值更重要,更有助于**过程。

  表 2 影响 TCD 血流参数的常见因素

  

速度

多普勒指数

增高

下降

增高

下降

血管面积缩小(如血管痉挛、动脉粥样硬化性狭窄)

贫血

充血

高热

高血容量

高血压

高血酸

血氧不足

挥发性麻醉药

年龄

高粘血症

脱水

低心输出量

低血压

低体温

镇静、催眠

颅内高压

狭窄近段

低碳酸血症

主动脉瓣返流

慢性动脉增生

脑白质稀疏

高血酸

狭窄远段

充血


  TCD:经颅多普勒(5-6):异常血流频谱之流速增快、减慢及其他

  学渣的超声心电世界

  检查脑部血管TCD与其他影像学手段都什么不同?

  一是TCD为无创检查,方便易行,经济实惠,几乎所有患者都可检查,无检查禁忌症。

  二是,它为一功能检查,能实时采集脑动脉血流动力学信息,磁共振和CT的血管成像技术更多展示的是脑血管的解剖结构。用通俗的话讲,磁共振和CT检查的是脑部血管的管道,而TCD检查的是管道里的血流情况,根据血流的变化和近段远段血流动力学变化,来判断管道有无狭窄及闭塞情况等。

  三是,患者有头部不适,排除脑血管病变时,可以把TCD作为一项筛查,当有TCD检测异常时,再做影像学检查,可以为病人减少一些检查费用。

  比如,年龄超过40岁,有高血压、高脂血症、糖尿病、肥胖、抽烟等心脑血管病危险因素的人,*好每年体检一次,了解血管情况。


  动脉狭窄

  大脑中动脉(MCA)狭窄

  ① 流速异常:典型者表现为节段性血流速度明显升高,狭窄近段流速可正常或相对减低,远段流速正常或减低。

  ② 狭窄程度:分为轻度、中度和重度(表 1)。

  ③ 频谱异常:随着狭窄程度增加,S1 峰和 S2 峰融合,呈涡流或湍流,频谱内部可出现索条状对称分布的血管杂音所特有的高强度血流信号频谱。重度狭窄时,狭窄远段 PI 值明显减低。

  ④音频异常:声频粗糙,出现「鸥鸣音」、「乐性」或「机械样」血管杂音。

  表 1  MCA 狭窄**标准(2010 年首都医科大学宣武医院)

  

狭窄分类

PSV(cm/s)

MV(cm/s)

PSV1/PSV2

轻度(<50%)

≥140.<180

≥90.<120

-

中度(50%~69%)

≥180.<220

≥120.<140

≥2.0且<3.0

重度(70%~99%)

≥220

≥140

≥3.0


  注:MV:平均血流速度;PSV:峰值流速;PSV1/PSV2:狭窄段峰值流速与狭窄远段峰值流速比值;-表示无数据


  图 1 ACA 狭窄。红色箭头所示为狭窄频谱内部对称分布的索条状高强度血流信号


  图 2 MCA 狭窄

  椎动脉(VA)狭窄

  VA 狭窄目前尚无统一的**标准。

  部分学者认为,PSV ≥ 110 cm/s 为轻度,PSV ≥ 145cm/s 为中度,EDV ≥ 90cm/s 为重度。EDV 升高对于鉴别 VA 重度狭窄有特殊意义。

  重度 VA 狭窄常规检查评估包括:

  ① 狭窄段高流速,狭窄远段流速明显减低,二者比值 > 4.0;

  ② 狭窄段及远段血流频谱收缩峰延迟;

  ③ 狭窄近段 PI 值相对升高,远段相对减低;

  ④ 狭窄段音频异常;

  ④ 双侧 VA 重度狭窄时,其汇合远段 BA 及 PCA 流速、PI 值明显降低。

  基底动脉(BA)狭窄

  BA 狭窄目前尚无统一的**标准,可参考表 2.重度 BA 狭窄常规检查评估可参考上文的重度 VA 狭窄。

  表 2  BA 狭窄**参考**标准(2018)

  

狭窄分类

PSV

MV

PSVBA/PSVVA

轻度(<50%)

≥110.<150

≥70.<90

≥1.5

中度(50%~69%)

≥150.<210

≥90.<120

≥2.0且<3.0

重度(70%~99%)

≥210

≥120

≥3.0


  代偿性增快

  代偿性血流速度增快表现为流速增快但频谱形态正常。

  一侧颈内动脉严重狭窄或闭塞时:若前交通开放,则对侧 ACA 代偿性增快;若后交通开放,则同侧 PCA 会代偿性增快;

  一侧 MCA 闭塞时,同侧 ACA 和 PCA 也可经与 MCA 软脑膜支的吻合向闭塞的MCA 远段供血,两者血流可代偿性增快。


  图 3 前交通开放时,右侧 ACA 代偿性增快,但频谱形态正常


  图 4 后交通开放时,左侧 PCA 代偿性增快,但频谱形态正常

  动静脉畸形(AVM)

  动静脉畸形是*常见的脑血管畸形病变。

  AVM 频谱表现为收缩期与舒张期流速的非对称性增加,S/D 比值 < 2:1(正常为 2~2.4:1)。

  ① 频谱异常:流速增快,频谱边缘不平滑,呈「毛刺样」改变,内部分布不均,可呈涡流或湍流特征,PI 明显减低。

  ② 声频异常:声频紊乱,似「机器房」样、「隆隆」样杂音。

  ③ 颈总动脉压迫试验前后脑血流速度无明显变化。

  ④ 过度换气或屏气试验前后供血动脉血流速度变化不明显。

  ⑤ 颅内盗血征:非供血动脉血流速度减低或血流方向逆转。


  图 5 动静脉畸形频谱。PSV 和 EDV 均增快,S/D 减低,PI 减低

  脑血管痉挛(CVS)

  CVS 是蛛网膜下腔出血患者不良预后的主要原因,可继发脑缺血、脑梗死、神经功能障碍甚至死亡。

  通常 TCD 检测每日 1~2 次,若受检动脉 MV 逐日递增时,要警惕 CVS 的发生。若无全脑充血,每日 MCA 的 MV 增加 25cm/s~50cm/s 可视为异常。

  CVS 表现为均匀一致、一条或多条动脉流速增快,频谱峰形尖锐,「D峰」前切迹加深。

  PI 值随颅内动脉血流速度变化而变化,可表现为增高-减低-正常的变化过程。若 PI 升高,血流速度下降,提示颅内压增加,脑灌注压降低,并非血管痉挛的缓解,相反提示病情加重。

  Lindegaard 指数(MVMCA)/MV颅外ICA)可用于区别血管痉挛和一般充血。前循环多以 MCA 为准,正常人为 1.7±0.4.若 Lindegaard 指数 ≥ 3.则考虑为血管痉挛(图 6),参考标准见表 3.

  表 3 TCD 评估脑血管痉挛的参考标准

  

CVS 程度

MCA(MV)

频谱

Lindegaard 指数

轻度

120~140


≥3

中度

140~200


3~6

重度

≥200

频谱紊乱或涡流频谱伴杂音

≥6


  后循环的 Lindegaard 指数也一定比例适用于 VA 和 BA。血管痉挛的**速度低限分别为 80 cm/s 和9 0 cm/s,Lindegaard 指数 > 2 提示血管痉挛。


  图 6 血管痉挛。图 A 为 MCA 频谱,图B为经下颌窗远端 ICA 频谱。Lindegaard 指数 4.6.表明血管痉挛

  充血

  若流速高于正常参考值,前循环 Lindegaard 指数 < 3.被定义为充血。


  图 7 充血。图 A 为 MCA 频谱,图 B 为经下颌窗远端 ICA 频谱。Lindegaard 指 2.1

  异常血流频谱之流速减慢及其他

  检查过程中若发现某颅内血管的血流速度低于正常参考值,其原因通常包括:低灌注或低流量、重度狭窄或闭塞段远段、狭窄近段、脑循环停止或脑死亡等。

  (1)低灌注或低流量:指速度低于正常参考值,伴或不伴多普勒指数增高(图 1)。

  TCD 对脑灌注评估的价值存在争议,系因为血流速度可受多种因素影响,如系统参数(血红蛋白、PaCO2、平均动脉压等),其值在不稳定患者中不断变化。某些药物,如他汀类、血管加压素或抗高血压药,对大脑循环也有很大影响。


  图 1 低灌注导致的 MCA 流速明显减低,PI 未明显增高

  (2)重度狭窄/闭塞远段:重度狭窄或闭塞可导致其远段低灌注,TCD 可表现 S1 峰< S2 峰,收缩峰延迟,低流速,低 PI 的血流频谱。

  如 MCA 慢性闭塞时,沿 MCA 主干可检测到不连续性、单向或双向低流速、低 PI 的血流频谱,同侧 ACA 和/或 PCA 流速代偿性增快(与健侧比较)。一侧颈内动脉重度狭窄或闭塞时,同侧 MCA 也可表现为低流速,低 PI 的血流频谱(图 2)。


图 2 左侧 ICA 重度狭窄导致同侧 MCA 流速明显减低,PI 减低,收缩峰延迟


  (3)狭窄近段:由于狭窄前阻力增高,舒张期血流下降更明显,TCD 会出现低流速、高 PI 的血流频谱(图 3)。


  图 3 VA 远段狭窄时,其狭窄近段表现为流速明显减低,PI 增高

  (4)VA 重度狭窄近闭塞(注意和锁骨下动脉盗血时的VA相鉴别):VA流速减低,也表现为类似切迹的改变,针状震荡频谱。另一侧 VA 血流速度代偿性升高,BA 流速与健侧VA流速一致。


  图 4 VA 流速减低,出现类似切迹改变


  图 5 VA 呈针状震荡频谱

  (5)脑循环停止/脑死亡:适用于各种原因引起的重症昏迷患者。

  评估双侧 MCA 和 BA,表现为血流速度减慢,PI 增高,也常出现舒张期血流反向等变化。由单纯低流速性尖锐型收缩峰频谱,转变为舒张期位于基线下方的收缩-舒张频谱,即「振荡波」(图 6A),继而出现仅有高尖的收缩期血流、舒张期血流为零的「钉子波」;*后呈现微弱的收缩期血流信号甚至无血流信号(图 6B);需要在不同时间动态观察脑循环的改变。

  脑死亡血流指数(DFI),DFI=1-R/F,R 为负向血流速度,F 为正向血流速度。DFI<0.8 可以判定脑死亡血流改变。


图 6 提示脑循环停止可能的频谱。图 A 为「振荡波」,图 B 表现为微弱的收缩期血流信号甚至无血流信号


  其他常见的异常频谱

  (1)锁骨下动脉盗血时的 VA:TCD 对锁骨下动脉窃血评估,是针对锁骨下动脉狭窄或闭塞病变导致的VA血流异常的检测,其主要的血流动力学异常包括:双侧 VA 血流速度不对称,患侧流速低于对侧,且对侧 VA 的 PI 增高。患侧 VA 收缩期切记(I 期,隐匿型);收缩期血流频谱部分反向或完全反向,舒张期正向(II 期,部分型);血流频谱完全反向(III 期,完全型)。


  图 7 I 期盗血:VA 收缩峰可见小切迹


图 8 II 期盗血:VA 收缩期反向



图 9 III 期盗血:血流信号完全反向


  (2)高阻力:PI 高于正常参考值以上。这种模式不仅在颅内压升高的初始阶段可以观察到,在非病理的情况下也可以观察到。随着颅内压增高,脑血流速度逐渐减低,初期以舒张末期流速下降明显,平均流速相对减低,晚期收缩期流速也下降,舒张期血流接近基线水平。TCD 血流频谱呈高阻力型改变,收缩峰高尖,S1 与 S2 峰融合。D 峰的初期表现为初期升高,晚期消失。随颅内压增高,PI 进行性增大。


图 10 MCA 的 PI 明显增高


  (3)眼动脉(OA)反向:血流速度下降、血流信号消失甚至逆转,与对侧相比,脉动指数明显减低(正常的眼动脉 PI>1.10.血流频谱为正向)。多见于同侧颈内动脉重度狭窄或闭塞,同侧颈外动脉通过眼动脉向颅内供血。


图 11 OA 侧支循环开放,同侧 OA 会反向向颅内供血,表现为背离探头低阻频谱形态


  TCD异常频谱鉴别**

  表1 根据TCD检测到的主要血流动力学模式进行鉴别**

  

血流动力学模式

鉴别**

灌注不足,PI 正常

脑梗死

代谢性脑病

灌注不足,PI 升高

低灌注(低平均动脉压,高颅内压或二者都有)

低碳酸血症

低体温

充血

败血症(高心排血量)

心脏停搏后再灌注

脑膜炎

贫血

高碳酸血症

发热

血管痉挛

蛛网膜下腔出血

血管炎

颅内动脉狭窄

高阻

颅内压早期升高

高龄

脑循环停止

蛛网膜下腔出血再灌注

颅内压暂时上升

心血管循环停止


  TCD 异常频谱对临床提示意义

  当使用 TCD 检测新的血流动力学改变时,将 TCD 与颅内压读数和临床或其他影像学数据相关联以避免误解是至关重要的。如前所述,趋势比孤立的价值更好,因此,鼓励使用连续的监视系统(例如,头架)。表 2 显示了一些可以在床边实施的 TCD 指导的干预措施。

  表 2 TCD指导的干预措施

  

低灌注

充血

血管痉挛

升高脑灌注压

升高平均动脉压:补液

降低颅内压:脑室引流,渗透治疗,短暂性过度通气

及时CT检查

识别和纠正贫血

高碳酸血症

发烧

癫痫发作

脓毒症

尼莫地平

升高平均动脉压

及时脑血管造影检查


南京科力悦生物有限公司

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