经颅多普勒超声课件.ppt

1、经颅多普勒的发展史经颅多普勒的发展史1842年奥地利学者多普勒首先发现多普勒效应1918年法国物理学家朗之万发现超声波1965年Miyazaki和Kate测定颈部血管的血流速度1966年拉什莫尔等建立脉冲多普勒仪,可定位所测血管1982年挪威人Aaslid通过脉冲低频超声+适当颅窗,建立 了经颅多普勒(Trancraninal Doppler Ultrasound,TCD),目前已发展到第四代,可进行微栓子监测1989年开始国内引进目录目录一一、TCDTCD原原理理二、二、TCDTCD检测部位及方法检测部位及方法三、三、TCDTCD检测结果分析检测结果分析四、四、TCDTCD临床应用与进展临床

2、应用与进展一、经颅多普勒超声原理一、经颅多普勒超声原理 通常我们人耳所能够听到的声波范围为2020000HZ，超过这一频率范围以上的声波称超声波超声波。经颅多普勒超声是应用和B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检查方法。TCD 是基于颅外多普勒检测原理，探头发射的超声束投射在运动物体(红细胞)，回收到该物体的反射信号频率是变化的，而且与该物体的速度成正比。TCD超声发射器连续多普勒探头连续多普勒探头采用采用两个换能器，一个换两个换能器，一个换能器上的晶片连续不能器上的晶片连续不间断地发射连续超声间断地发射连续超声波信号，另一个换能波信号，另一个换能器上的晶片接收返回器上的晶片

3、接收返回的连续波信号。的连续波信号。脉冲多普勒探头脉冲多普勒探头采采用单个换能器，间用单个换能器，间隔一定时间规律间隔一定时间规律间歇地发射和接收超歇地发射和接收超声波。声波。超声探测的原理图F2:接收超声的频率接收超声的频率F1:发射超声的频率发射超声的频率检测深度：探头至检测部位的距离深度探头探头血管连续波没有深度脉冲波可调节深度二、二、TCDTCD检测部位及方法检测部位及方法1、颅外血管检测方法、颅外血管检测方法 颈总动脉颈总动脉：在甲状软骨搏动点即可进行检测。颈内动脉颈内动脉：甲状软骨上、胸锁乳突肌外方寻找其搏动点进行检测。颈外动脉颈外动脉：甲状软骨上偏内侧寻找其搏动点进行检测。锁骨下

4、动脉锁骨下动脉CCAICA/ECASub A颅外动脉检查颅外动脉检查VA VA 颈总动脉颈总动脉颈内动脉颈内动脉2 2、颅内血管检测方法、颅内血管检测方法颅内血管的检测窗颅内血管的检测窗：检测窗：指超声束进入颅内的途径。1）颞窗：指超声束经颞骨进入颅内的途径。取样深度4570 mm 前窗（AW）颧骨前突的后面，靠颧骨顶部。中窗（MW）前窗与后窗的中间。后窗（PW）耳翼前面。通过颞窗可探得MCA,ACA,PCA和后交通动脉。颅内血管检测方法颅内血管检测方法超声束经眶上裂可检测到超声束经眶上裂可检测到OA（眼动脉），（眼动脉），CS（颅内（颅内动脉虹吸部）、动脉虹吸部）、PCOA（后交通动脉）和（

5、后交通动脉）和PCA（大脑（大脑后动脉）后动脉）超声束经视神经可检测到对侧超声束经视神经可检测到对侧ACA（大脑前动脉）及（大脑前动脉）及ACOA（前交通动脉）。（前交通动脉）。眶前后窗眶前后窗眶斜窗眶斜窗2 2）眼窗：取样深度）眼窗：取样深度454565 mm65 mm颅内血管检测方法颅内血管检测方法 3）枕窗枕窗：位于枕外隆凸下23CM，项中线左右旁开2CM区域内。在枕窗超声束经枕大孔可检测到VA（椎动脉）、BA（基底动脉），有时可检测到PICA（小脑后下动脉）。取样深度取样深度454565 mm65 mm 受检者尽量使其头颈前屈，以便暴露枕大孔利受检者尽量使其头颈前屈，以便暴露枕大孔利于

6、超声束穿颅进行检测于超声束穿颅进行检测 STr A大脑中动脉大脑中动脉(MCA)大脑前动脉大脑前动脉(ACA)大脑后动脉大脑后动脉(PCA)三、三、TCD检测结果分析检测结果分析TCD检测结果分析检测结果分析脉动参数血流方向血流速度频谱图像v反映血流在血管内流动的状态。vTCD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。vTCD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。血流频谱形态血流频谱形态弱弱Text强强TCDTCD频谱信号的强度用颜色表示频谱信号的强度用颜色表示蓝色蓝色 黄色黄色 红色红色

7、中中红细胞逐渐增多红细胞逐渐增多红细胞逐渐增多红细胞逐渐增多TCDTCD正常频谱图像分析正常频谱图像分析v频谱为一近似直角三角形，S1峰 S2峰。S2峰后有切迹，切迹之后为一明显D峰。v眼动脉（OA）高阻波形即有一个舒张期流速及舒张末期流速值均较低。PI,RI,S/D均较高。v颅内血管均低阻波形。即有一个较高舒张期流速及舒张末期流速值。PI,RI,S/D均较低。v频宽基本相同，频窗明显。正常正常TCDTCD频谱图像频谱图像异常TCD频谱图像v高阻波形（外周血管频谱图像）：低舒张 末期流速0。PI、RI、S/D 意义：脑动脉硬化。v弥散型波形：频窗消失，包络线紊乱不规则，整个频谱弥散状。意义：轻

8、-中度血管狭窄及动静脉畸形。v涡流：正常频谱的反向出现高强度的信号，一般均在收缩期出现。意义：明显的血管狭窄。高阻波型高阻波型涡流频谱形态频谱形态(血流形态血流形态)正常层流狭窄下游紊乱的血流TCD频谱参数分析频谱参数分析一、搏动指数搏动指数（pulastility Index，PI）计算方法：PI=（收缩峰速度-舒张末速度）/平均速度=（Vs-Vd）/Vm 正常值正常值：PI=0.61.05 意义：意义：反映血管顺应性和血管弹性指标。反映血管顺应性和血管弹性指标。PI 见于脑动脉硬化。PI 见于脑血管畸形（A-V）、动脉瘤。搏动指数搏动指数(PI)=(Vs-Vd)/VmPI :远端血管阻力增

9、高PI :远端血管阻力降低一个心动周期VsVdVs:收缩峰血流速度Vd:舒张末血流速度Vd 舒张期残留血流速度，反应了远端血管床的阻抗 TCD频谱参数分析频谱参数分析二、阻力指数二、阻力指数(resistance Index RI)计算方法：RI=（收缩峰速度-舒张末速度）/收缩峰速度 =（Vs-Vd）/Vs正常值：正常值：RI=0.500.80意义：反映血管的舒缩状况、阻力状况的指数。意义：反映血管的舒缩状况、阻力状况的指数。TCD频谱参数分析频谱参数分析三、收缩峰速度与舒张末速度的比值（三、收缩峰速度与舒张末速度的比值（S/DS/D）计算方法：S/D=收缩峰速度/舒张末速度 正常值：正常值

10、：S/D3 意义：评价血管顺应性和弹性的一个指标。意义：评价血管顺应性和弹性的一个指标。S/D 见于脑动脉硬化见于脑动脉硬化血流方向血流方向v 指被检测到血管血流相对于探头的方向。指被检测到血管血流相对于探头的方向。v 血流方向是识别正常颅内血管和病理性异常通道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改变，根据血流方向改变可以识别病理通道的出现。现。血流速度血流速度收缩峰血流速度（收缩

11、峰血流速度（VsVs）平均血流速度（平均血流速度（VmVm）舒张期血流速度（舒张期血流速度（VdVd）血流速度血流速度:多谱勒频移之差多谱勒频移之差 f1f2发射频率(f1)与接收频率(f2)之差正常正常TCD的判断标准的判断标准v流速在正常范围(最重要！)v脉动参数(PI,RI,S/D)在正常范围v血液流速按从快到慢顺序排列 MCA ACA ICA BA PCA VA PICAv左右侧流速基本对称 Vs20cm/s Vd13cm/sv血流方向,频谱形态正常v音频信号和特殊试验结果正常异常异常TCD的表现的表现1）颅窗中相应动脉信号消失2）血流速度增快3）血流速度减慢4）两侧血流不对称5）脉动

12、指数增高或减低6）血流方向异常7）血流音频信号异常1）脑底动脉血流信号消失）脑底动脉血流信号消失v脑底动脉血流信号测得率不可能达到100%。v约有30%的ACA和20%PCA不能被检出。v经颞窗MCA最易检出，检出率几乎达100%（颞 窗缺如者除外）。v如果探测ACA和PCA信号顺利，MCA信号却测不到，同时颞窗完整无缺，此时应高度怀疑MCA闭塞，可作脑血管造影明确诊断。2）血流速度增快血流速度增快v心输出量增高心输出量增高v脑底动脉狭窄脑底动脉狭窄 成人血管狭窄多由动脉粥样硬化、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。v脑血管痉挛脑血管痉挛 脑血管痉挛最常见的原

13、因是蛛网膜下腔出血（发生率7080%），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。3 3）血流速度减慢）血流速度减慢v心输出量减少心输出量减少v颈内动脉颅外段严重狭窄和闭塞颈内动脉颅外段严重狭窄和闭塞v脑底动脉狭窄或闭塞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。v动静脉畸形动静脉畸形v侧支循环代偿血流侧支循环代偿血流v脑底动脉扩张脑底动脉扩张 普通偏头痛病人在头痛发作期，由于脑动脉扩张而引起血流速减低。4 4）两侧血流速不对称）两侧血流速不对称 一侧正常，一侧异常高流速一侧正常，一侧异

14、常高流速两侧血流速均在正常范围，但两两侧血流速均在正常范围，但两侧流速差明显增大，超过正常限侧流速差明显增大，超过正常限定值。定值。一侧正常，一侧异常低流速一侧正常，一侧异常低流速5 5）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。脉动参数脉动参数增高：增高：严重的脑动脉硬化 高血压 低碳酸血症 颅内压增高 红细胞增多症脉动参数减低：脑动静脉畸形脉动参数减低：脑动静脉畸形6）血流方向异常）血流方向异常v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，ACA的血流方向背离探

15、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。v眼动脉血流方向逆转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v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）血流音频信号异常）血流音频信号异常 乐音性杂音乐音性杂音 噪音性杂音噪音性杂音 血管狭窄、痉挛血管狭窄、痉挛动静脉畸形动静脉畸形血管狭窄血管

16、狭窄偏头痛等偏头痛等四、四、TCD临床应用及进展临床应用及进展TCD的临床应用概况的临床应用概况v诊断颅内、外血管阻塞&评价颅外血管病(ICA狭窄或闭塞,锁骨下动脉盗血)，对颅内血流状态的影响v确定脑血管的弹性和阻力，供血情况v诊断与评测AVM供血动脉术前术后变化vSAH(包括t-SAH)脑血管痉挛的发生发展v偏头痛的血流状态v药物对脑血流的影响TCD的临床应用概况的临床应用概况v微栓子监测(与近期卒中复发有关)v脑卒中的溶栓过程v术前评价侧枝循环状态(如ICA内膜剥离)v术中监测的脑血流的动态变化v颅内高压监测v脑死亡的判断脑动脉硬化症脑动脉硬化症TCD表现表现v频谱图像改变：S1和S2融合

17、成一园钝峰，S2峰S1峰。v高阻波形v参数改变：S/D、PI、RI。v有收缩峰低流速（脑供血不足），弥散波形，涡流（脑动脉狭窄）。园顿波形园顿波形硬化伴涡流硬化伴涡流脑动脉狭窄脑动脉狭窄TCD表现表现v血流速度改变。v出现涡流，湍流信号，弥散波形。v有脑动脉硬化TCD表现。脑血管的痉挛与狭窄脑血管的痉挛与狭窄痉挛v范围大,一条或多条v具有发作性特点,多次检查结果重复性差v药物反应良好狭窄v范围小,呈节段性,近 端与远端相差大v狭窄呈持续性v狭窄对药物无反应脑动脉狭窄与闭塞脑动脉狭窄与闭塞v轻度狭窄:节段性Vs或Vs,Vd增快v中重度狭窄:节段性Vs或Vs,Vd明显增快 有湍流或涡流的表现 狭窄

18、远端流速低，近端流速略低或正常v严重狭窄:狭窄段速度低,舒张期更明显v完全闭塞:TCD无相应动脉的信号,但应有其他动脉的信号以示颅窗完好偏头痛偏头痛TCD表现表现v脑血管痉挛：单支或多支血管高流速表现，其他参数、图谱均正常。MCA、PCA为主。v两侧血管收缩期血流速度不对称，超过20cm/s。原因：处于血管性头痛发作期，颅外血管扩张，颅内血管收缩，或颅内、颅外血管均扩张。急性脑血管疾病急性脑血管疾病v脑梗死vTIAv脑出血v蛛网膜下腔出血v颅内动脉瘤v颅内动静脉畸形脑梗死脑梗死TCD表现表现v急性期：被阻塞血管TCD频谱图像缺如。v发作期及恢复期：监测到有侧枝循环的频谱图像。反向Dopple

19、表现。收缩期血流速度下降。脑梗死脑梗死TCD表现表现 受累血管的受累血管的Dopple信号缺如并有侧枝血流信号信号缺如并有侧枝血流信号 一般如具备下列条件，缺血性中风诊断才能成立：1.受累血管的多普勒信号缺如，但对侧各血管Dopple信号存在。2.受累血管的多普勒信号缺如，同一检测窗其他动脉血管Dopple信号良好。表明检测窗完整可测。3.受累血管本身的Dopple信号缺如而能检测到侧枝血流的信号，这对缺血性中风最有诊断价值。TIA的的TCD表现表现v患者血管出现收缩期高流速表现血管痉挛，其余血管动脉硬化表现。v患侧单枝或多支动脉Dopple狭窄表现。v患侧血管出现较低或极低收缩期流速频谱，而

20、健侧收缩期流速较高，两侧血流出现不对称。显示患者血管分支或末端有梗塞vTIA均有动脉硬化Dopple频谱。v微栓子监测(与近期卒中复发有关)TIA的的TCD表现表现v 结合临床症状体症，符合以下特点：1.患侧血管有收缩期高流速的Dopple频谱。2.患侧血管有收缩期低流速Dopple频谱，两侧血流速度不对称。3.可动态观察，在疾病的缓解期高流速的Dopple频谱可消失（即血管痉挛可解除）。蛛网膜下腔出血的蛛网膜下腔出血的TCD表现表现v收缩期高流速(脑血管痉挛)。S/D，PI，RI正常。v动脉瘤，A-V畸形Dopple表现。临床意义临床意义v动态观察了解脑血管痉挛情况。了解脑血管痉挛发生发展的

21、全过程。v了解蛛网膜下腔出血合并脑血管痉挛的程度。MCA Vs200cm/s,重度血管痉挛。椎椎基底动基底动脉缺血性疾病脉缺血性疾病v椎基底动脉供血不足v锁骨下动脉盗血综合症椎基底动脉供血不足椎基底动脉供血不足TCD表现表现 椎基动脉出现收缩期血流速度下降。一侧、双侧VA或BA。动脉硬化引起则出现动脉硬化特点。收缩峰圆钝，S1S2、S/D、PI、RI指数增高。动脉狭窄引起狭窄血管出现收缩期高流速，严重时可有明显涡流或湍流。脑血管痉挛则出现收缩期血流高流速。锁骨下动脉盗血综合症锁骨下动脉盗血综合症Dopple表现表现v患侧椎动脉血流速度明显降低或患侧椎动脉血流信号方向发生逆转，健侧正常。部分患侧

22、血流速度有代偿性增高。v锁骨下动脉阻塞，锁骨下动脉完全探不到信号。脑死亡的脑死亡的TCD诊断诊断vTCD为脑死亡三项确认试验之一 在脑死亡时，通常前循环选择大脑中动脉，后循环选择基底动脉作为目标血管，将震荡波、钉子波、血流信号消失作为脑死亡的诊断的频谱标准。第一阶段:双向血流,振荡样波形 第二阶段:S期尖峰血流,D期无血流 第三阶段:无血流卵圆孔未闭卵圆孔未闭v卵圆孔是胎儿期维持右到左的血液循环通路，3岁以上仍未闭者称卵圆孔未闭。v可引起反常性的右向左分流，是引起栓子导致脑梗塞的病理性基础。v首选检查方法为经食道超声vTCD可诊断卵圆孔未闭，并监测微栓子镰状细胞病镰状细胞病 v是一种血红蛋白异

23、常的遗传性疾病。临床表现复杂，栓塞是该病的临床特征。v2-16岁患有镰状细胞病合并有脑梗死的患儿与闭塞性血管病变有关，可累及颈内动脉(ICA)的颅内远段、大脑中动脉(MCA)及大脑前动脉（ACA）的近端。v据长期随访的大样本队列研究报道，TCD检测到的ICA或MCA升高，最大平均血流速度200cm/s时与卒中风险强烈相关。功能性经颅多普勒超声（功能性经颅多普勒超声（fTCD）vTCD可持续监测双侧脑动脉流速，在监测的同时进行不同的认知活动，此时双侧半球的血流速度变化必定与认知活动有关。v在此基础上发展的fTCDfTCD监测技术通过分析比较双侧半球事件相关血流速度改变的差异，可无创评价高级认知功

24、能的偏侧优势。v作为一种新的高级神经功能检查方法，fTCDfTCD应用于脑的基本功能、某些疾病发展机制及临床预后等研究。可能有助于阿尔茨海默病和血管性痴呆的鉴别诊断。经颅彩色双功能超声经颅彩色双功能超声(TCCD或或TCCS)vTCD仅探测血流信号而不能显示血管本身，故在很大程度上依赖于操作者的经验。vTCCD将二维灰阶实时及彩色多普勒显像结合，能够观察脑实质和颅内血管的解剖结构,以色彩显示血管的部位、形态,走行和血流方向,同时探测其多普勒频谱信号，可用于脑出血的诊断和测量出血面积，与CT测量值具有良好地相关性。美国神经病学学会依据循证医学结论推美国神经病学学会依据循证医学结论推荐荐TCD临床

25、应用价值临床应用价值v TCD有明确的价值v TCD/TCCS提供重要信息v TCD/TCCS提供有用信息TCD有明确的价值有明确的价值（1）筛查儿童（216岁）镰状细胞病卒中风险（A级推荐，级证据）；（2）检测自发性蛛网膜下腔出血后血管痉挛（A级推荐，级证据）。TCD/TCCS提供重要信息提供重要信息（1）颅内动脉狭窄或闭塞的检测（B级推荐，级证据）；（2）血管舒缩性反应的检测（B级推荐，级证据）；（3）脑循环衰竭脑死亡的检测（A级推荐，级证据）；（4）颈动脉内膜切除术的监测（B级推荐，级证据）；（5）脑血栓溶栓术的监测（B级推荐，级证据）；（6）冠状动脉分流术的监测（BC级推荐，级证据）。TCD/TCCS提供有用的信息提供有用的信息（1）右向左分流的先天性心脏病（A级推荐，级证据）；（2）颅内闭塞性病变（B级推荐，级证据）；（3）出血性脑血管疾病（B级推荐，级证据）。结结 语语经颅多普勒的特点经颅多普勒的特点:v经济、无创、可重复性v需检查者有扎实的解剖学基础v5-15%的病人无颞窗v影响血流速度的各种因素（年龄，红细胞压积和血粘度，二氧化碳分压，心输出量等）可干扰检测的准确性。