经颅多普勒超声(TCD)医学课件.ppt

1、 经颅多普勒超声是应用和经颅多普勒超声是应用和B超一样的物理原理超一样的物理原理为基础，以发生声波的装置为能源的一种为基础，以发生声波的装置为能源的一种DOPPLER检查方法。通常我们人耳所能够听检查方法。通常我们人耳所能够听到的声波范围为到的声波范围为4015000HZ，超过这一范，超过这一范围以上的声波称超声波。围以上的声波称超声波。由于超声波具有良好的穿透能力，超声速在同一由于超声波具有良好的穿透能力，超声速在同一种均匀的媒体中传播没有方向性变化，在遇到不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，其余部分同媒体表面时超声束会发生部分反射，其余部分继续传播

2、，在媒体表面不规则，并且障碍物直径继续传播，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，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。接收探头能在任何角度接收到散射波。血流中主血流中主要是大量的红细胞，红细胞被看做散射体，反射要是大量的红细胞，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。回来的散射波是多普勒频移信号的主要组成部分。TCD超声发射器有两种：脉冲波多普勒探头和超声发射器有两种：脉冲波多普勒探头和连续波多普勒探头。连续多普勒探头采用两个连续波多普勒探头。连续多普勒探头采用两个换能器，一个换能器上的

3、晶片连续不间断地发换能器，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。脉冲多普勒探头采用单收返回的连续波信号。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个换能器，间隔一定时间规律间歇地发射和接收超声波。收超声波。参与频谱分析的重要参数的产生原理及临床意义参与频谱分析的重要参数的产生原理及临床意义 参数有：检测深度、血流方向、血液速度、搏参数有：检测深度、血流方向、血液速度、搏动指数和频谱形态。动指数和频谱形态。深度深度深度是指被检血管与探头之间的距离，深度是指被检血管与探头之间的距离，深深

4、度是通过每一群脉冲超声波被度是通过每一群脉冲超声波被PW发射器发射出发射器发射出去时，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。时间决定的。深度对于识别颅内血管非常重要。深度对于识别颅内血管非常重要。血流方向血流方向血流方向是指被检测到血管血流相血流方向是指被检测到血管血流相对于探头的方向。对于探头的方向。血流方向是识别正常颅内血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，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

5、流方向改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。变可以识别病理通道的出现。血流速度血流速度血流速度是指红细胞在血管中流动的血流速度是指红细胞在血管中流动的速度，速度，主要根据多普勒频移计算出来。主要根据多普勒频移计算出来。血流速度血流速度是是TCD频谱中判断病理情况存在的最重要参数，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。血流速度、舒张期血流速度和平均血流速度。搏动指

6、数（搏动指数（PI）和阻抗指数（）和阻抗指数（RI）搏动指数（如图）和阻抗指数是描述频谱形态的两个参数。PI计算公式：PI（VsVd）/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。从公式中可以看出，搏动指数主要受收缩和舒从公式中可以看出，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

7、塞的近于如颅内压增高和大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管。端血管。如图如图 血流频谱形态血流频谱形态血流频谱的形态反映血流在血血流频谱的形态反映血流在血管内流动的状态。管内流动的状态。TCD频谱上的纵坐标是血流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，基线则代表血流周期某一时刻最快血流速度，基线则代表血流速度为零。速度为零。TCD频谱内的每一点的颜色则代表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在该心动周期内某一时刻处于该血流速度红细胞的数量。胞的数量。TCD频谱信号的强度用颜色表示，信号

8、从弱到强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。的颜色变化为蓝色黄色红色。因此，红细胞因此，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：律的层流状态。血管出现严重狭窄时：1）狭窄）狭窄部位血流速度增快但处于高流速红细胞数量减少，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；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，）由于狭窄后血管内径的复原或代偿性扩张，使处于边缘

9、的红细胞形成一种涡漩的反流状态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。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因此在狭窄段包括狭窄后段在内的取样容积内检测到的检测到的TCD频谱完全失去了正常层流时的形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，态，而表现为典型的狭窄血流频谱，周边蓝色，其底部其底部“频窗频窗”消失而被双向的红色涡流或湍消失而被双向的红色涡流或湍流替代。流替代。如图如图 经颅多普勒超声的检测技术经颅多普勒超声的检测技术颈总动脉（颈总动脉（如图如图）颈内动脉和颈外动脉（颈内

10、动脉和颈外动脉（如图如图）锁骨下动脉（锁骨下动脉（如图如图）椎动脉起始部（椎动脉起始部（如图如图）椎动脉寰枢段（椎动脉寰枢段（如图如图）常用的有颞、枕和眶窗常用的有颞、枕和眶窗 一、颞窗颞窗位于颧弓上方，眼眶外侧缘到耳前间的区域，一般在耳前15CM颞鳞范围内。又中将这一区域划分为前、中、后3个区域，称为颞前、颞中和颞后窗。中青年在前、中窗便可获得良好的多普勒超声信号，老年人往往移行到中、后窗。在颞窗可检测MCA（大脑中动脉）、ICA（颈内动脉末端）、ACA（大脑前动脉）和PCA（大脑后动脉）。如图 眶窗眶窗根据探头放置的位置，又可分为眶前后窗和眶斜窗。在眶前、后窗，超声束经眶上裂可检测到OA（

11、眼动脉），CS（颅内动脉虹吸部）、PCOA（后交通动脉）和PCA。在眶斜窗，超声束经视神经可检测到对侧ACA及ACOA（前交通动脉），如图 枕窗枕窗 位于枕外隆凸下位于枕外隆凸下23CM，项中线左右旁开，项中线左右旁开2CM区域内。采用枕窗检测时，应让受检者尽量使其区域内。采用枕窗检测时，应让受检者尽量使其头颈前屈，以便暴露枕大孔利于超声束穿颅进行头颈前屈，以便暴露枕大孔利于超声束穿颅进行检测。在枕窗超声束经枕大孔可检测到检测。在枕窗超声束经枕大孔可检测到VA（椎（椎动脉）、动脉）、BA（基底动脉），有时可检测到（基底动脉），有时可检测到PICA（小脑后下动脉）（小脑后下动脉）正常经颅多普勒图

12、的诊断标准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。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（常成人两侧非对称指数（AI）的上限值：大脑）的上限值：大脑中动脉为中动脉为21%，大脑前动脉为，大脑前动脉为27%，大脑后动，大脑后动脉为脉为28%三脑底各动脉血流速度的高低按正常顺序排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，在列生理学研究发现，在WILLIS环分支中，环分支中，MCA血流量最高，携带约

13、占全脑血流量最高，携带约占全脑80%的血流的血流流到大脑半球。流到大脑半球。TCD测定脑底动脑的血流速度测定脑底动脑的血流速度以以MCA为最高，顺序为为最高，顺序为MCAICAACACSICS2BAPCA1PCA2VAPICAOA。四同一血管主干上，由于分支分流，流速逐渐四同一血管主干上，由于分支分流，流速逐渐减低，不应有节段性显著流速增减。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性杂音或噪音性杂音 六血流方向正常正常脑底动脉

14、内的血流沿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。现盗血现象。七脑底动脉对机能负荷与药物试验反应正常。七脑底动脉对机能负荷与药物试验反应正常。异常经颅多普勒频谱图的异常经颅多普勒频谱图的 诊断标准诊断标准 异常异常TCD表现主要有表现主要有9种：种：1）脑底动脉血流信号消失；）脑底动脉血流信号消失；2）血流速度增快；）血流速度增快；3）血流速度减慢；

15、）血流速度减慢；4）两）两侧血流速不对称；侧血流速不对称；5）脉动参数增高或减低；）脉动参数增高或减低；6）血流方向；血流方向；7）音频信号异常；）音频信号异常；8）频谱图形异）频谱图形异常；常；9）特殊异常图形。）特殊异常图形。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脑底动脉血流信号测得率不可能达到得率不可能达到100%，特别是，特别是ACA和和PCA。约有约有30%的的ACA和和20%PCA不能被检出。一不能被检出。一般来说，经颞窗般来说，经颞窗MCA最易检出，检出率几乎最易检出，检出率几乎达达100%（颞窗缺如者除外），所以如果探测（颞窗缺如者除外），所以如果探测ACA

16、和和PCA信号顺利，信号顺利，MCA信号却测不到，信号却测不到，提示颞窗完整无缺，此时应卷曲度怀疑提示颞窗完整无缺，此时应卷曲度怀疑MCA闭塞，可作脑血管造影明确诊断。闭塞，可作脑血管造影明确诊断。血流速度增快（血流速度增快（如图如图）一心输出量增高。一心输出量增高。二二 脑底动脉狭窄脑底动脉狭窄成人血管狭窄多由动脉粥样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更化、脑动脉炎所致，而小儿脑动脉狭窄原因较多，如较多，如“烟雾病烟雾病”、细菌性脑膜炎等等。、细菌性脑膜炎等等。血流速度能较敏感地反映出动脉狭窄的程度。血流速度能较敏感地反映出动脉狭窄的程度。脑底动脉狭窄所到的高流

17、速多见于一支或几支脑底动脉狭窄所到的高流速多见于一支或几支血管，为不可逆性，使用药物治疗无明显改变，血管，为不可逆性，使用药物治疗无明显改变，故可与其他原因引起的高流速相区别。故可与其他原因引起的高流速相区别。三脑血管痉挛三脑血管痉挛脑血管痉挛最常见的原因脑血管痉挛最常见的原因是蛛网膜下腔出血（发生率是蛛网膜下腔出血（发生率7080%），亦可），亦可见于重度颅脑损伤后（发生率见于重度颅脑损伤后（发生率55%）。脑血管）。脑血管痉挛的高流速是可逆的，药物治疗后往往恢复痉挛的高流速是可逆的，药物治疗后往往恢复正常。正常。四动静脑畸形四动静脑畸形 五五 侧支循环代偿血流侧支循环代偿血流一支或数支动脉

18、血流一支或数支动脉血流速度异常增高，特别是速度异常增高，特别是ACA和和PCA的血流速的血流速度增高时，应考虑侧支循环代偿的可能。度增高时，应考虑侧支循环代偿的可能。如图如图 六其他。六其他。血流速度减慢血流速度减慢如图如图 一心输出量减少一心输出量减少 二颈内动脉颅外段严重狭窄和闭塞二颈内动脉颅外段严重狭窄和闭塞 三脑底动脉狭窄或闭塞三脑底动脉狭窄或闭塞颅内某支动脉狭窄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。勒信号减弱，血流速度减低。四四脑小动脉及毛细血管收缩脑小动脉及毛细血管收缩 五五脑底动脉扩张脑底动脉扩张

19、普通偏头痛病人在头痛发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。作期，由于脑大动脉扩张而引起血流速减低。两侧血流速不对称两侧血流速不对称两侧血流速不对称有三种两侧血流速不对称有三种表现：表现：1）一侧正常，一侧异常高流速；）一侧正常，一侧异常高流速；2）一）一侧正常，一侧异常低流速；侧正常，一侧异常低流速；3）两侧血流速均）两侧血流速均在正常范围，但两侧流速差明显增大，超过正在正常范围，但两侧流速差明显增大，超过正常限定值。常限定值。脉动参数增高或减低脉动参数增高或减低脉动参数是反映脑动脉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。脉动参顺应性，脑阻力血管变化的可

20、靠指标。脉动参数主要取决于舒张其末峰流速（数主要取决于舒张其末峰流速（Vd）的改变，）的改变，两者之间呈反比。两者之间呈反比。一脉动参数增高一脉动参数增高脉动参数增高分生理性和病理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小动脉和毛细血管

21、）收缩的病变均可出现脉动参数增高。数增高。二二脉动参数减低脉动参数减低 脑动静脉畸形的供血脑动静脉畸形的供血,脑可表现为脉动参数的明脑可表现为脉动参数的明显减低。显减低。血流方向异常血流方向异常 一一 大脑前动脉血流方向逆转大脑前动脉血流方向逆转正常情况下，正常情况下，ACA的血流方向背离探头。同侧颈内动脉颅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，外段严重狭窄或闭塞，ACA的血流方向可逆转。的血流方向可逆转。二眼动脉血流方向逆转二眼动脉血流方向逆转正常情况下，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

22、严重狭窄或闭塞，特别是脑底WILLIS环大的环大的侧支循环不良时，侧支循环不良时，OA的血流方向逆转，流速的血流方向逆转，流速减低。减低。三三基底动脉或椎动脉血流方向逆转基底动脉或椎动脉血流方向逆转正常情正常情况下，况下，BA和和VA的血流方向均背离探头，呈负的血流方向均背离探头，呈负向频移。如果向频移。如果BA远端闭塞，可出现盗血现象，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，同侧血流方向逆转。若存在锁骨下盗血，同侧的的VA血流方向逆转。血流方向逆转。血流音频信号异常血流音频信号异常 音频信号异常分为两类，即乐音性杂音和噪音性音频信号异常分为两类，即乐音性杂音和噪音性杂音

23、杂音 一一 乐音性杂音乐音性杂音乐音性杂音系由周期性涡旋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。多见于血管狭窄、痉挛和动静脉畸形。二二噪音性杂音噪音性杂音临床上噪音性杂音多见于血临床上噪音性杂音多见于血管狭窄和偏头痛等。管狭窄和偏头痛等。频谱图异常频谱图异常 异常频谱有二种：异常频谱有二种：1）伴有频谱紊乱的频谱充伴有频谱紊乱的频谱充填填。

24、因为这一表现反映了湍流的无规律运动与。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窨颁布不均匀。具有不同流速的红细胞的窨颁布不均匀。如图如图 2）杂音频谱杂音频谱。表现为在接近基线两侧对称分。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。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。高，血流撞击血管壁导致高调杂音。如图如图特殊异常图形特殊异常图形一高阻力图形一高阻力图形舒张期血流信号消失，频谱图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

25、降到可见高的收缩峰；收缩峰高尖，而舒张峰降到极低，此图形多见于颅内压增高。极低，此图形多见于颅内压增高。二二极小的收缩峰图形极小的收缩峰图形收缩期血流速极低，波收缩期血流速极低，波形呈尖，棘状，舒张期血流信号消失。此图见形呈尖，棘状，舒张期血流信号消失。此图见于脑死亡。于脑死亡。三三舒张期逆行血流图形舒张期逆行血流图形收缩期血流为正向，收缩期血流为正向，波形尖，流带低，而舒张期血流方向逆转。此波形尖，流带低，而舒张期血流方向逆转。此图形多见于颅内压增高和脑死亡病人。图形多见于颅内压增高和脑死亡病人。几种疾病经颅多谱勒超声诊断特点几种疾病经颅多谱勒超声诊断特点一一脑动脉硬化脑动脉硬化 1）频谱图

26、波形的异常）频谱图波形的异常 2）搏动指数（）搏动指数（PI）增加。）增加。二二TIA 1）平均血流速度减慢；）平均血流速度减慢；2）搏动指数（）搏动指数（PI）增加；）增加；3）供血指数（）供血指数（SBI）降低；）降低；4）频谱图波形异常；）频谱图波形异常；三三脑动脉狭窄与闭塞脑动脉狭窄与闭塞 1）血流速度的改变；）血流速度的改变；2）血流频谱图的改变；）血流频谱图的改变；如图如图四四 锁骨下动脉盗血锁骨下动脉盗血（如图如图）返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回下一图下一图返回返回返回返回返回返回下一图下一图返回返回下一图下一图返回返回下一图下一图下一图下一图返回返回