应用多普勒超声研究颈动脉病变对全脑血流量的影响

2011-06-13李嘉民刘满卓

中国全科医学 2011年35期

李嘉民，刘满卓，张兵

李嘉民，刘满卓，张兵

目的研究颈动脉狭窄程度对全脑血流量 (CBFV)的影响，寻找早期诊断缺血性脑血管病的超声指标。方法选取69例接受颈部血管彩超检查的缺血性脑血管病患者，应用彩色多普勒超声技术测量其两侧颈内动脉、椎动脉内径 (D)、狭窄程度及时间平均血流速度 (TAMV)，计算CBFV，比较不同程度颈动脉狭窄患者的CBFV。结果不同程度颈动脉狭窄患者的CBFV间差异有统计学意义 (F=54.81，P＜0.05);颈内动脉狭窄＞70%组、狭窄50% ～70%组患者的CBFV低于颈内动脉狭窄＜50%组患者，差异均有统计学意义 (q值分别为3.43和2.69，P＜0.05)，颈内动脉狭窄50% ～70%患者的CBFV与颈内动脉狭窄＞70%患者比较，差异无统计学意义 (q=1.27，P＞0.05)。结论经多普勒超声证实颈内动脉狭窄＞50%的患者CBFV显著减少。

缺血性脑血管病;颈动脉;超声检查，多普勒;脑血流

脑血流 (CBF)是缺血性脑血管病诊治过程中的重要参数之一。然而，全脑血流量 (CBFV)的定量测量方法很少。目前临床工作中仅能通过数字减影血管造影 (DSA)等有创检查或者应用放射性核素技术对患者的CBFV进行定量测量［1］，但这些方法存在不适合床旁检查和随访观察等局限性。随着超声技术的发展，应用颈部血管彩超测量CBFV已成为可能［1-3］。本研究应用颈部血管彩超技术测量缺血性脑血管病患者的CBFV，观察颈部血管狭窄程度对CBFV的影响，旨在寻找早期诊断缺血性脑血管病的超声指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2011年1—7月在我院行颈部血管彩超检查的69例缺血性脑血管病患者为研究对象，年龄45～80岁，其中男36例，女33例;短暂性脑缺血发作 (TIA)患者41例，脑梗死患者28例。排除标准:(1)脑血管畸形和颈椎病等非动脉硬化性疾病;(2)出血性脑血管疾病;(3)伴有椎动脉狭窄或闭塞的患者。

1.2 方法

1.2.1 颈部血管彩色超声检测方法和观测指标采用美国惠普5500彩色超声机，探头频率11 MHz，受试者采用平卧位，头偏向对侧以充分暴露受检侧颈部，探头置于胸锁乳突肌前缘或后缘，从颈总动脉分叉前1 cm处开始，沿着颈动脉走向自下而上做连续纵横切检查，使血流与声束夹角＜60°，逐节段从前、侧、后3个方向对双侧颈总动脉、颈动脉分叉、颈内动脉以及颈外动脉进行检查，分别测量颈内动脉内径 (D1，于颈内动脉起始后1.5 cm处测量)、椎动脉内径 (D2，于颈4～5椎体间测量)、时间平均血流速度 (TAMV)。狭窄程度=狭窄段残余管径/狭窄远段管径×100%［3-4］。彩色超声检查由同一名医师操作完成。

1.2.2 脑血流量计算公式 (1)截面 (A)=(D/2)2×π;(2)单位面积血流量 (FV)=TAMV×A×60;(3)总的椎动脉血流量=右侧椎动脉的FV+左侧椎动脉的FV;(4)总的颈动脉血流量=右侧颈内动脉的FV+左侧颈内动脉的FV;(5)CBFV=双侧颈内动脉及双侧椎动脉的血流量之和［1，3］。

1.3 统计学方法应用SPSS 13.0软件包进行数据分析。所有数值以(±s)表示，将颈内动脉狭窄＜50%、颈内动脉狭窄50% ～70%、颈内动脉狭窄＞70%3组患者的CBFV进行单因素方差分析;方差不齐者用秩和检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

颈内动脉狭窄＜50%组、狭窄50%～70%组和狭窄＞70% 组患者的 CBFV 分别为 (948.66±170.33)ml/min、(647.58 ±110.65)ml/min和 (444.19 ±98.01)ml/min，3 组比较差异有统计学意义 (F=54.81，P＜0.05);颈内动脉狭窄＞70%组、狭窄50%～70%组患者的CBFV低于颈内动脉狭窄＜50%组患者，差异有统计学意义 (q值分别为3.43和2.69，P＜0.05);颈内动脉狭窄50% ～70%组患者与颈内动脉狭窄＞70%组患者比较，CBFV间差异无统计学意义 (q=1.27，P ＞0.05，见图1)。

图1 颈内动脉狭窄＜50%、50% ～70%和＞70%3组患者的CBFV比较 (*P＜0.05)Figure 1 Comparison of CBFV between different internal carotid artery stenosis groups

3 讨论

CBFV是缺血性脑血管病临床诊治过程中的重要参数之一。然而目前CBFV的定量测量方法仍很局限。虽然有研究称磁共振血管造影 (MRA)、CT血管造影 (CTA)、DSA、正电子发射体层摄影 (PET)等技术可用于脑血流量的测量，但这些技术或因其有创性、或因其放射性、或因不适合床旁检查等原因，不适宜广泛应用于临床CBFV的测量［2，5］。多普勒超声检查具有方便、无创的特点，可为颈动脉和椎动脉疾病的诊断提供重要、可靠的数据，是临床诊断颈动脉和椎动脉疾病的重要手段之一。随着超声技术的发展，利用颈部血管彩超监测颈内动脉和椎动脉的内径、狭窄程度及血流动力学指标TAMV，并借此计算CBFV的方法已逐渐成熟。在临床试验研究中，利用颈部血管彩超获得的CBFV稳定可靠［1-3］。但是，超声诊断的准确性取决于操作者的技术和经验。由于颈动脉分叉、血管弯曲、血管狭窄等原因，利用超声测量CBFV难度较大［1-2］，需由经验丰富的医师操作完成。

颈动脉狭窄多是由于颈动脉粥样硬化斑块导致的动脉管腔的狭窄，发病率较高，与缺血性脑血管病有密切的关系。颈动脉狭窄可造成血流阻力增加，导致慢性持续性CBFV减少，出现相应的临床症状［3］。但是，颈动脉的狭窄程度与脑血流量的关系尚不明确。本研究采用血管彩超测量了69例缺血性脑血管病患者的CBFV，结果发现:(1)颈内动脉狭窄＞70%组、狭窄50%～70%组患者的CBFV显著低于颈内动脉狭窄＜50%组患者;(2)颈内动脉狭窄50%～70%患者的CBFV与颈内动脉狭窄＞70%患者相比无明显差异。

部分缺血性脑血管病患者同时存在颈动脉和椎动脉的狭窄或闭塞。李明利等［6］利用CT灌注技术对脑血流动力学的研究发现，多血管病变引起脑血流动力学损害的概率增加。其可能的机制为多血管狭窄使CBFV减少更加明显。另外，多血管病变可能影响了willis环侧支循环的建立。本研究旨在观察颈动脉病变对CBFV的影响，研究对象中排除了伴有椎动脉狭窄或闭塞患者。

通常情况下，脑血流通过各种调节方式保持稳定。脑血流的调节非常复杂，涉及多重调节模式和多种重要结构组分。关于脑血流调节的确切机制尚不完全清楚。目前认为脑血流主要的调节模式有3种:(1)自身调节:即通过改变脑动脉 (尤其是小动脉)的血管张力来应对不断变化的脑灌注压，保持恒定的脑血流。当脑灌注压在50～150 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)变化时，通过自身调节可使脑血流保持相对稳定［7］;(2)血流-代谢偶联调节:脑代谢活动加强可引起局部脑组织血流量增加，可能与代谢产物 (如K+、H+)通过突触传递使相应的血管舒张有关。有学者猜测一些分子物质在神经元活动与脑血流调节的联系中起重要作用，但仍需进一步研究［7-8］;(3)神经调节:大量的功能学和组织学证据表明血管分支周围广泛存在神经末梢。这些神经末梢可起到调节脑血流的作用。人们已逐渐认识到血管内皮细胞、血管周围神经和星形胶质细胞通过复杂的“网络”相联系，形成一个“整体”，即神经血管单元。血管周围的神经根据其起源和神经递质的不同分为外源性血管周围神经和内源性血管周围神经，外源性血管周围神经支配是指血管神经通过支配脑实质以外的部分调节CBFV。目前证实此类神经支配的来源有3个:三叉神经节、颈上神经节和蝶腭神经节。这些神经节发出交感神经或副交感神经纤维，交感神经可通过调节血管张力调控血压，使血压维持在脑自身调节可调控的范围之内。副交感神经纤维则与某些病理状态有关 (比如三叉神经血管单元与痛觉有关);当血管深入到脑实质，离开了血管周围间隙 (Virchow-Robin间隙)，血管主要接受内源性血管周围神经支配。这些血管周围神经并不直接调节血管本身，而是与星形胶质细胞足联系，并且基底核、中缝核等结构均参与脑微血管调节。目前，内源性血管周围神经对脑微血管的调节机制尚未完全清楚［7，9-10］。颈内动脉轻度狭窄时，由于上述脑血流的调节机制，脑血流尚能保持相对恒定，不出现临床症状。当颈动脉狭窄到一定程度时，脑血流的调节机制不能平衡颈动脉狭窄造成的血流动力学改变，遂引起CBFV下降，出现相应的临床症状。本研究发现，颈内动脉狭窄＞50%患者的CBFV显著低于颈内动脉狭窄＜50%患者;为缺血性脑血管病的早期诊断提供了依据，有一定的临床意义。

1 Scheel P，Ruge C，Petruch UR，et al.Color dupler measurement of cerebral blood flow volume in healthy adults［J］.Stroke，2000，31(1):147-150.

2 Yazici B，Erdoĝmus B，Tugay A.Cerebral blood flow measurements of the extracranial carotid and vertebral arteries with Doppler ultrasonography in healthy adults［J］.Diagn Interv Radiol，2005，11(4):195-198.

3 张春玲，吴长君，郑淼，等.多普勒超声对缺血性脑血管疾病患者脑血流量的研究［J］.中国超声医学杂志，2008，24(6):1-4.

4 李嘉民，张兵.150例颈动脉粥样硬化斑块患者相关危险因素的分析［J］.中华老年心脑血管病杂志，2011，13(5):432-434.

5 Piotin M，Gailloud P，Bidaut L，et al.CT angiography，MR angiography and rotational digital subtraction angiography for volumetric assessment of intracranial aneurysms.An experimental study ［J］.Neuroradiology，2003，45(6):404-409.

6 李明利，金征宇，张晓波，等.颈动脉重度狭窄性病变脑血流动力学变化的CT灌注［J］.中国医学科学院学报，2006，28(1):5-8.

7 Peterson EC，Wang Z，Britz G.Regulation of cerebral blood flow［J］.Int J Vasc Med，2011，2011:823525.

8 Lin AL，Fox PT，Yang Y，et al.Time-dependent correlation of cerebral blood flow with oxygen metabolism in activated human visual cortex as measured by fMRI［J］.Neuroimage，2009，44(1):16-22.

9 Dalkara T，Gursoy-Ozdemir Y，Yemisci M.Brain microvascular pericytes in health and disease ［J］.Acta Neuropathol，2011，122(1):1-9.

10 Arai K，Lok J，Guo S，et al.Cellular mechanisms of neurovascular damage and repair after stroke ［J］.J Child Neurol，2011，26(9):1193-1198.

The Influence of Carotid Artery Disease on Global Cerebral Blood Flow Volume by Doppler Ultrasound

LI Jia-min，LIU Man-zhuo，ZHANG Bing.Department of Neurology，the First Hospital of Shijiazhuang，Shijiazhuang 050011，China

ObjectiveTo study the influence of the extent of carotid artery stenosis on global cerebral blood flow(CBFV)，and to discover the early diagnostic ultrasound indexes of ischemic cerebrovascular disease.Methods 69 patients with ischemic cerebrovascular disease having

the neck vascular ultrasound test were chosen randomly as the subjects，whose internal carotid arteries and the vertebral arteries as well as the vertebral artery diameter(D)，the degree of carotid artery stenosis，and the Angle-corrected time-averaged flow velocity(TAMV)of the vessel were measured with the help of carotid color duplex.CBFVs were calculated and compared among the patients with different degrees of carotid artery stenosis.ResultsThe difference of CBFVs among the patients suffering from different degrees of carotid artery stenosis was statistically significant(F=54.81，P ＜0.05).Compared with patients having lower than 50%of internal carotid stenosis，CBFV decreased significantly in patients having more than 70%of internal carotid stenosis and patients having 50%～70%of internal carotid stenosis(q=3.43，2.69，P ＜0.05);There was no significant difference in CBFV between patients having more than 70%of internal carotid stenosis and patients having 50% ～70%of internal carotid(q=1.27，P ＞0.05).ConclusionCBFV decreased significantly in patients having more than 50%of internal carotid stenosis，which was confirmed by carotid color duplex.

Ischemic cerebrovascular disease;Carotid arteries;Ultrasonography，Doppler;Cerebral blood flow

R 743.3

1007-9572(2011)12-4051-03

河北省卫生厅重点课题计划 (05431)

050011河北省石家庄市，石家庄市第一医院神经内二科

2011-09-12;

2011-11-21)

(本文编辑:王俊懿)