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经颅多普勒血流诊断仪使用指导

一、经颅多普勒血流诊断仪（TCD）简介
首先我们先培训MRT-2000型经颅多普勒血流诊断仪，也就是TCD。对于TCD，是在1982在挪威首创，是挪威人Aaslid发明，从上个世纪八十年代末引进国内到现在已经开展了20多年了，相信大家应该都了解。
TCD跟彩超一样，同样利用的是超声的多普勒效应。由于超声波具有良好的穿透能力，超声束在同一种均匀的媒体中传播没有方向性变化，在遇到不同媒体表面时超声束会发生部分反射，其余部分继续传播，在媒体表面不规则并且障碍物直径小于入射波的波长时，则超声束会发生散射现象，接收探头能在任何角度接收到散射波。血流中主要是大量的红细胞，红细胞被看做散射体，反射回来的散射波是多普勒频移信号的主要组成部分。
经颅多普勒血流诊断仪探头发射的超声能无创伤的透过颅骨骨缝，来检测颅内脑底动脉环上各个主要动脉血流动力学及各血流生理参数，是一种无创伤性血管疾病检查方法。近年来在国内外迅速发展，成为目前脑血管疾病诊断的重要手段之一。经颅多普勒血流诊断仪摒弃了传统的脑血流图的不准确性和脑血管造影的有创伤性，所以其操作简便、重复性好，可以对病人进行连续、长期的动态观察，更重要的是它可以提供 MRI、CT等影像技术所测不到的重要血液动力学资料，成为影像诊断的重要佐证，可为脑血管病的诊断、监测、治疗提供参考信息，并对能引起脑血液动力学变化的因素进行分析。因此，它在评价脑血管疾患以及鉴别诊断方面有着重要的意义。
TCD超声发射器有两种：脉冲波（PW）多普勒探头和连续波（CW）多普勒探头。脉冲多普勒探头采用单个换能器，间隔一定时间规律间歇地发射和接收超声波。连续多普勒探头采用两个换能器，一个换能器上的晶片连续不间断地发射连续超声波信号，另一个换能器上的晶片接收返回的连续波信号。
二、 临床应用
TCD 技术出现仅10多年，发展迅速，目前已广泛应用于临床与科研，TCD 在神经内外科、心血管内外科、超声诊断科、重症监护病房、手术室、某些外科手术中的监护等得到了广泛的应用，其范围主要有:
a. 临床诊断和研究: 高血压病及脑动脉硬化症、脑血管狭窄和闭塞、脑血管、痉挛、头痛及偏头痛、急性脑血管疾病(脑梗塞、短暂性脑缺血发作、脑出血及蛛、网膜下腔出血)及颅内动静脉畸形和锁骨下盗血综合征等疾病的诊断、疾病发展情况的观察、指导药物治疗、估计预后等
b. 脑血管机能评价: Willis 环侧枝循环和脑血流自动调节功能; 脑血管外科术前、术后的评价; 选择脑外科手术时机; 脑血管复合损伤的血流动力学评价; 为脑血管造影术筛选病人和选择造影时机
c. 危重病人监护: 心、脑血管病人手术前、中、后脑血流的监护; 危重病人脑血管监护; 脑血管危重病人的长期监护; 间接颅内压的监测等
d. 基础研究: 脑血管疾病的演变过程、发病机理和病因控制; 药物对脑血管的作用及对脑血流的影响; 不同生理状况下脑血流状况; 动脉血中二氧化碳分压、氧分压、血压、交感、副交感神经作用对脑血流的影响等
e. 顶防保健: 对脑血管病的流行病学调查，为脑血管病高危人群建TCD 档案和进行定期检测、中风预测等
经颅多普勒血流诊断仪可探测到的血管主要有：
1、 MCA：大脑中动脉
2、ACA：大脑前动脉
3、PCA：大脑后动脉
4、VA：椎动脉
5、BA：基底动脉
6、ACOA：前交通动脉
7、PCOA：后交通动脉
8、OA：眼动脉
9、ICA：颈内动脉颅内段
10、CS：颈内动脉虹吸部
11、PICA：小脑后下动脉
在上面这些血管中，我们国内常规开展前面的5项共9条血管，对于乡镇医院也主要是开展这9条。
三、 经颅多普勒检测窗口和检测方法
1. 检测颅内血管的超声窗口
颅内血管处于密闭的较厚骨质的颅骨所包围的腔内，故检测颅内的血管首 先要确定进行扫描的窗口即超声窗。临床常用有颞窗、眼窗、枕窗，用 2MHz 脉冲多普勒探头

a. 颞窗，在颧弓上方，眼眶外缘与耳翼之间。又分前窗(AW)、中窗(MW)、 后窗(PW)，中窗是常用的窗口，而老年人常用后窗。通过颞窗可检测到 大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉、前交通动脉、后交通动脉、颈内动脉终末段及基底动脉分叉处。用 2MHz脉冲多普勒探头，检测深度: 55~70mm 左右，体位: 受检者仰卧位或坐位 头置正位

b. 枕窗
使超声束经枕骨下枕骨大孔达到并检测到椎动脉颅内段、基底动脉及小脑下后动脉，用2MHz脉冲多普勒探头，探测深度: 60~80mm左右，体位: 一般情况下病人取坐位，头向前倾，尽可能使下颌接触到胸部，重病人也可仰卧位，头偏向一侧并尽量前倾，以拉开头部与寰椎之间空隙

c. 眼窗 通过眼窗进行超声检测，可检测到眼动脉和颈内动脉虹吸段，用 2MHz脉冲多普勒探头 探测深度: 眼动脉 35~ 50mm; 虹吸段 50~60mm 体位: 仰卧、头置正位，闭合双目，有足够耦合剂，无需探头加压，接触好即可。
注意: 目前尚未确定一个绝对安全的超声能量水平(有报道大能量超声可导 致晶状体发生白内障)，故推荐经眼窗检测使用 5%的能量 这已足够获得清晰的多普勒信号，但是我们仍然不建议采取眼窗检测！！

四、 参数分析
经颅多普勒的检测结果的主要参数有：检测深度、血流方向、血液速度、搏动指数和频谱形态。
1、深度　深度是指被检血管与探头之间的距离，深度是通过每一群脉冲超声波被PW发射器发射出去时，由距离选通预设的发射和接收脉冲波间隔时间决定的。深度对于识别颅内血管非常重要。
2、血流方向　血流方向是指被检测到血管血流相对于探头的方向。血流方向是识别正常颅内血管和病理性异常通道的重要参数。病理状态下，当一侧大血管出现严重狭窄或闭塞后，某些相邻血管血流方向会发生改变，根据血流方向改变可以识别病理通道的出现。
3、血流速度　血流速度是指红细胞在血管中流动的速度，主要根据多普勒频移计算出来。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液速度变化。血流速度又包括收缩期峰值血流速度、舒张期血流速度和平均血流速度。
4、搏动指数（PI）和阻抗指数（RI）搏动指数和阻抗指数是描述频谱形态的两个参数。PI计算公式PI＝（Vs－Vd）/Vm(Vs收缩期峰血流速度；Vd舒张期末血流速度；Vm平均血流速度)。RI计算公式:RI＝（Vs-Vd）/Vs
5、从公式中可以看出，搏动指数主要受收缩和舒张期血流速度差的影响。病理情况下，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，而高阻力频谱则常见于如颅内压增高和大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管。
6、血流频谱形态　血流频谱的形态反映血流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。
TCD频谱信号的强度用颜色表示，信号从弱到强的颜色变化为蓝色－黄色－红色。因此，红细胞多的地方信号强呈红色。红细胞数少信号弱的地方呈现蓝色。正常情况下血液在血管内流动呈规律的层流状态。血管出现严重狭窄时：
1）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；
2）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，其底部“频窗”消失而被双向的红色涡流或湍流替代。

五、 正常经颅多普勒图的诊断标准
一　脑底动脉的血流速度参数、脉动参数及其他检测参数，按年龄、性别在正常范围。
二　左右两侧相应动脉的血流速基本对称　正常成人两侧非对称指数（AI）的上限值：大脑中动脉为21%，大脑前动脉为27%，大脑后动脉为28%
三　脑底各动脉血流速度的高低按正常顺序排列　生理学研究发现，在WILLIS环分支中，MCA血流量最高，携带约占全脑80%的血流流到大脑半球。TCD测定脑底动脑的血流速度以MCA为最高，顺序为MCA＞ICA＞ACA＞＝CSI＞CS2＞BA＞＝PCA1＞PCA2＞VA＞PICA＞OA。
四　同一血管主干上，由于分支分流，流速逐渐减低不应有节段性显著流速增减。
五　血流音频信号正常　正常的脑动脉血流音频信号的音调平滑柔和，呈微风样。不应闻及乐音性杂音或噪音性杂音
六　血流方向正常　正常脑底动脉内的血流沿一定的径路流动，当血流方向朝向探头时呈正向频移，血流方向背离探头时呈负向频移。血流方向的改变明确提示侧支循环已经建立或出现盗血现象。
七　脑底动脉对机能负荷与药物试验反应正常。
六、 异常经颅多普勒频谱图的诊断标准
异常TCD表现主要有9种：
1、脑底动脉血流信号消失：脑底动脉血流信号消失　脑底动脉血流信号测得率不可能达到100%，特别是ACA和PCA。约有30%的ACA和20%PCA不能被检出。一般来说，经颞窗MCA最易检出，检出率几乎达100%（颞窗缺失者除外），所以如果探测ACA和PCA信号顺利，MCA信号却测不到，提示颞窗完整无缺，此时应卷曲度怀疑MCA闭塞，可作脑血管造影明确诊断。

2、血流速度增快：
a..心输出量增高。
b.脑底动脉狭窄　成人血管狭窄多由动脉粥样更化、脑动脉炎所致，而小儿脑动脉狭窄原因较多，如“烟雾病”、细菌性脑膜炎等等。
c.脑血管痉挛　　脑血管痉挛最常见的原因是蛛网膜下腔出血（发生率70－80%），亦可见于重度颅脑损伤后（发生率55%）。脑血管痉挛的高流速是可逆的，药物治疗后往往恢复正常。

d.动静脑畸形　
e.侧支循环代偿血流　一支或数支动脉血流速度异常增高，特别是ACA和PCA的血流速度增高时，应考虑侧支循环代偿的可能。如图

f.其他。

3、血流速度减慢；
a.心输出量减少
b.颈内动脉颅外段严重狭窄和闭塞
c.脑底动脉狭窄或闭塞　颅内某支动脉狭窄时，狭窄段血流速度增高，而狭窄远端的多普勒信号减弱，血流速度减低。

d.脑小动脉及毛细血管收缩
e.脑底动脉扩张　普通偏头痛病人在头痛发作期，由于脑大动脉扩张而引起血流速减低。
4、两侧血流速不对称；
两侧血流速不对称有三种表现：
a.一侧正常，一侧异常高流速；
b.一侧正常，一侧异常低流速；
c.两侧血流速均在正常范围，但两侧流速差明显增大，超过正常限定值。
5、脉动参数增高或减低；
脉动参数是反映脑动脉顺应性，脑阻力血管变化的可靠指标。脉动参数主要取决于舒张其末峰流速（Vd）的改变，两者之间呈反比。
a.脉动参数增高　脉动参数增高分生理性和病理性两种，分析时应加以区别。病理性脉动脉参数增高多伴有血流速减低，最多见于严重的脑动脉硬化，亦可见高血压，低碳酸血症、颅内压增高和红细胞增多症等。凡是能引起脑阻力血管（脑小动脉和毛细血管）收缩的病变均可出现脉动参数增高。
b.脉动参数减低 脑动静脉畸形的供血,脑可表现为脉动参数的明显减低
6、血流方向异常　
a.大脑前动脉血流方向逆转　正常情况下，ACA的血流方向背离探头。　同侧颈内动脉颅外段严重狭窄或闭塞，ACA的血流方向可逆转。
b.眼动脉血流方向逆转　正常情况下，OA的血流方向朝向探头。若同侧颈内动脉颅外段严重狭窄或闭塞，特别是脑底WILLIS环大的侧支循环不良时，OA的血流方向逆转，流速减低。
c.基底动脉或椎动脉血流方向逆转　正常情况下，BA和VA的血流方向均背离探头，呈负向频移。如果BA远端闭塞，可出现盗血现象，BA血流方向逆转。若存在锁骨下盗血，同侧的VA血流方向逆转。
7、音频信号异常：分为两类，即乐音性杂音和噪音性杂音
a.乐音性杂音　乐音性杂音系由周期性涡旋所形成，当血流速增快，血流处于一种层流和湍流之间的瞬间状态时，高流速的血流撞击血管壁使之振动，产生杂音。临床上乐音性杂音多见于血管狭窄、痉挛和动静脉畸形。
b.噪音性杂音　临床上噪音性杂音多见于血管狭窄和偏头痛等。
8、频谱图形异常，异常频谱有二种：
伴有频谱紊乱的频谱充填。因为这一表现反映了湍流的无规律运动与具有不同流速的红细胞的分布不均匀。

a.杂音频谱。表现为在接近基线两侧对称分布的簇关或线条关的高声强或较高声强信号。意义：血管狭窄或血管痉挛造成的血流异常增高，血流撞击血管壁导致高调杂音

9、特殊异常图形。
a.高阻力图形　舒张期血流信号消失，频谱图可见高的收缩峰；收缩峰高尖，而舒张峰降到极低，多见于颅内压增高。
b.极小的收缩峰图形　收缩期血流速极低，波形呈尖，棘状，舒张期血流信号消失。多见于脑死亡。
c.舒张期逆行血流图形　收缩期血流为正向，波形尖，流带低，而舒张期血流方向逆转。多见于颅内压增高和脑死亡病人。
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