经颅多普勒超声在脑动脉血管狭窄(或闭塞)中的应用和不足

冯茂胜 李爱静 田冬梅

1 经颅多普勒(transcranial Doppler,TCD)的历史与现状

经颅多普勒于上个世纪80年代由挪威学者Aaslid率先研制，其工作原理是使用较低的发射频率和脉冲波探头，通过颅骨骨质薄弱处探查颅内血管，获取颅内血管血流动力学信息。经颅多普勒最初的应用主要用来检测蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛，继而在诊断脑供血血管狭窄或闭塞、判断侧支循环、观察脑死亡、微栓子监测等方面发挥了越来越大的作用。

2 脑动脉狭窄(或闭塞)的诊断

动脉狭窄(或闭塞)是指动脉粥样硬化、血管炎等各种原因造成的动脉管径缩小直至血流不再能够通过。健康人群中约2.9%～7%的人有颅内血管狭窄[1-2]，短暂性脑缺血(TIA)的患者50%～60%有明显的脑血管狭窄[3]，缺血性脑血管病患者颅内脑动脉狭窄发生率可高达80.7%[4]。欧美以颅外动脉狭窄为主，而亚洲人群中以颅内脑动脉狭窄为主[5]。血管管腔狭窄50%以上时才引起血流速度的增加，狭窄70%以上时血流速度明显增加，此时TCD的阳性率在95%以上，如狭窄超过80%时可以有侧支循环建立[6]，颅内侧支循环建立以Willis环的前交通动脉和后交通动脉开放为主,颅外可通过颈外动脉-眼动脉-颈内动脉途径及颈外-椎动脉途径代偿，合并颅内血管狭窄可以使代偿通路的开放受到影响，TCD对颈内动脉闭塞患者颅内侧支循环形成的判断有良好的敏感性和特异性[7]。

血流在狭窄部位高速通过时，在TCD上可以表现为高流速或伴有频谱及声频异常图像。无论轻度、中重度血管狭窄，采用不同的流速标准所获得的TCD检测结果与血管造影比较，其敏感性和特征性均不同。通常，TCD检测出血流速度的结果判定为轻度血管狭窄时，脑血管造影不一定有明显异常，只有在中重度狭窄时候(血管内径减少大于50%时)，TCD与其结果相符[8]。TCD对诊断颅内和颈部严重狭窄血管如大脑中动脉、颈内动脉近端和远端,以及锁骨下动脉狭窄诊断的可靠性较高，不易与其他疾病相混淆,可作为DSA检查的筛选手段。

国内几家著名医院对于各动脉血管狭窄(或闭塞)的诊断标准略有差异，华扬、高山等[9]在《经颅多普勒超声操作规范及诊断标准指南》一文中提出颅内血管狭窄诊断标准(40岁以上，狭窄＞50%)为国内广泛采用。见表1。

北京协和医院诊断血管闭塞的标准是：主要血管MCA、ICA或CCA信号消失，附近血管信号存在，远端血管血流减慢，脉动指数降低，波形圆钝；一定有侧支循环形成[5]。

美国神经病学学会统计结果显示：TCD对前循环的敏感度为70%～90%，特异性90%～95%；后循环敏感度50%～80%，特异性为80%～96%，前循环的敏感性和特异性均高于后循环。检测颅内动脉狭窄的发生率以MCA为最高[10],其次为TICA和ACA，刘俊艳等[11]通过与MRA比较,认为TCD诊断MCA狭窄的最佳速度值为收缩期流速在140cm/s,以此速度值诊断MCA狭窄的相应特异性和敏感性分别为82.7%、91.4%。而流速140cm/s和180cm/s为区分MCA不同程度狭窄的最佳速度分界值。

单纯血流速度虽然重要，但更重要的是要结合相邻血管表现，以及频谱声频改变和阶段性血流速度改变综合判断狭窄程度和责任血管。

表1 颅内血管狭窄诊断标准

3 经颅多普勒诊断脑动脉狭窄与DSA及MRA的对比

DSA是诊断血管狭窄的金标准。黄一宁等[6]曾比较了120例患者TCD和DSA的检查结果，分析了771条血管，发现TCD诊断颅内外脑动脉狭窄的敏感性是86%，特异性达98%，假阳性8%和假阴性3%。其中对于MCA、ICA、TICA和锁骨下动脉的诊断准确率最高，对ACA和PCA的闭塞诊断准确率比较差。部分病例在DSA显示闭塞性病变时，TCD仍可探及高速血流，这可能是因为血流太细导致造影剂显影不足，血流速度和血管狭窄的程度不是直线关系。因此，靠血流速度判断血管管腔狭窄程度并不可靠，DSA虽为诊断血管狭窄的金标准，但也有不足之处，血管狭窄的确认和成像的投影角度有关，不同角度对狭窄的程度认定不同，动脉重度狭窄后，DSA不能显示血管远端情况，且DSA为有创性检查，动脉插管易导致血管痉挛、斑块脱落和血管损伤。

磁共振血管成像(MRA)对血液流动非常敏感，它的成像是基于对流动血液与静止脑组织信号差异而得到的,MRA检测大脑动脉环血管的结果和DSA比较，其敏感性和特异性均超过88%，尤其是对MCA狭窄的诊断和DSA比较，其敏感性可达88.3%～100%，特异性达94.8～96.8[5]，TCD和MRA的诊断符合率达到92.8%[12]。MRA存在普及率低、价格昂贵、部分患者有检查禁忌症等缺点。在诊断无症状性MCA狭窄以及狭窄程度评估方面,TCD与MRA之间有良好的相关性。

TCD与DSA、MRA等无法相互替代，互相补充更能发挥其临床应用价值。MRA和DSA均不可能用于大规模的筛查或随访。与之相反，TCD普及率高，具有无创、方便、经济、可动态或反复监测等优点，可获得准确的血流参数，但TCD难以准确定位狭窄部位,其中一个重要的原因即是检查时使用的取样容积大，局限病变易表现为全程血流速度异常，所以行狭窄定位时，取样容积越小越好。TCD结果分析必需考虑所有脑动脉血流的变化，结合临床实际，运用解剖和生理学的知识对各种血流现象进行解释，如有必要建议患者行TCD随诊或采用其它影像学手段予以检查。

4 TCD对血管狭窄诊断的意义

TCD可以早期发现狭窄血管的部位和评估狭窄血管的长度，可以用于健康人群的普查和脑血管病临床常规检查，以筛选出适合病例进一步检查或进行介入治疗。早期发现血管狭窄病人可以早期干预，早期治疗，降低缺血性脑病的发生，提醒临床医生更有目的地进行血管病高危因素检查，并采取相应治疗,敦促病人改变不良生活习惯,在病人发生TIA或脑梗塞时能有的放矢，这一点对于年轻患者尤其重要。对缺血性脑血管病治疗方案的选择、预后判断和随访有很好的指导作用。

5 经颅多普勒在监测动脉狭窄中的优势与不足

经颅多普勒可以观察颅内外动脉的血流速度、频谱形态及脉动指数等血流动力学变化。可以在床边使用，方便临床医护人员以及患者。检测过程无创，病人没有痛苦感，易于被病人接受。可以反复检测或者长时检测。但是缺点是只能展示大脑中动脉等部分较大的血管，对小血管无能为力。某些受检者骨窗钙化，导致不能通过颞窗检出血流信号。其中老年人检出率低于青年人，尤其老年女性检出率较低。

需要指出的是，经颅多普勒的探测过程属于盲测，对操作者技术要求较高，有赖于操作者的识别和探查能力，不同的操作者可能得出不同的结论。要求操作者具有相当的经验，才能获得可靠的临床诊断信息。因此，我们强调对脑血管解剖的熟悉和耐心细致的探查是提高TCD准确性的关键。

[1]汪波,高山,刘俊燕,等.无症状人群脑血管狭窄的调查[J].中华流行病学杂志,1998,19(6-B):344-347.

[2]Wong KS,Huang YN,Yang HB,et al. Prevalence of intracranial large artery stenosis in China:a population-based study (Abstract)[J].Stroke,2000,31:2793.

[3]黄一宁,高山,叶健,等.低分子肝素治疗短暂性脑缺血临床研究[J].中国康复理论与实践,2005,11(5):368-369.

[4]王桂红,王拥军,姜卫剑,等.缺血性脑血管病患者脑动脉狭窄的分布及特征[J].中华老年心脑血管病杂志,2003,5(5):315-317.

[5]高山,黄家星,黄一宁,等.颅内大动脉狭窄的检查方法和流行病学调查[J].中国医学科学院学报,2003,25(1):96-100.

[6]黄一宁,高山,王莉娟,等.闭塞性脑血管病经颅多普勒超声和脑血管造影的比较[J].中华神经科杂志,1997,30(2):98-101.

[7]高山,黄一宁,金征宇,等.颈内动脉严重狭窄或闭塞患者颅内侧支循环的建立——经颅多普勒超声与数字减影血管造影的对照研究[J].中国超声医学杂志,1999,15(4):96-100.

[8]华杨.实用颈动脉与颅脑血管超声诊断学[M].北京：科学出版社,2002.60-61.

[9]华扬,高山,吴钢,等.经颅多普勒超声诊断规范及诊断标准指南[J/CD].中华医学超声杂志：电子版,2008,5(2):197-222.

[10]王桂红.美国神经病学学会关于经颅多普勒超声治疗及技术评估的报告[J].中国卒中杂志,2008,3(2):136-147.

[11]刘俊艳,高山,黄家星.经颅多普勒超声评估大脑中动脉狭窄程度的最佳速度值[J].中华神经科杂志,2003,36(6):458-460.

[12]尹世敏,张雄伟,牛俊英,等.缺血性脑血管病颅内脑动脉狭窄的TCD、MRA对比检测[J].中华神经医学杂志,2006,5(7):720-722.