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经颅多普勒超声（transcranial doppler，TCD）是利用颅骨薄弱部位作为检测声窗，应用多普勒频效应研究脑底动脉主干血流动力学的一种无创的检测技术。 由于实时、便携、无创、可反复检查、可长程监测的优点，TCD 在临床上得到广泛应用，在神经系统疾病诊断中占有重要地位。下面就介绍 TCD 的基础内容并举例临床中的实际应用。 1 TCD 的基本原理 TCD 是利用超声波的多普勒效应，采用低频脉冲式超声探头，超声波束穿透颅骨，利用频移信号测得血流流速 V。 TCD 在颅内血管监测时所用的声窗包括眶窗、颞窗、枕窗（如下图）。 表 1. 颅内血管监测的声窗
图 1. TCD 声窗示意图 2 相关参数及临床意义 1）血流速度参数 主要包括：收缩期峰流速 Vs，舒张末期流速 Vd，平均流速 Vm =（Vs - Vd）/3 + Vd。  图 2. 血流速度参数 2）血流方向 TCD 监测中血流朝向探头，频谱方向向上；血流背离探头，频谱方向向下。所有常见的颅内外大血管的频谱方向是固定的（表 1）。如果方向发生了改变，那一定是有问题的。 表 2. 颅内大血管 TCD 监测深度、血流频谱方向及速度正常范围
例如正常状态下，椎动脉频谱是向下的，但当锁骨下动脉盗血时，就有可能出现患侧椎动脉频谱方向反向。 大脑前动脉频谱一般也是向下的，当患侧颈内动脉末端闭塞，对侧前交通动脉开放，经大脑前动脉代偿时，患侧大脑前动脉 A1 段血流信号就是有可能反向了。  图 3. 迎向探头频谱在基线上，背离探头频谱在基线下 3）脉动参数 评价动脉顺应性和弹性（主要是小动脉和微动脉），与动脉血压和脑血管阻力有关，均由血流速度换算而来，包括搏动指数 PI =（Vs - Vd）/Vm：阻力指数 RI =（Vs - Vd）/Vs；S/D = Vs/Vd。其中 PI 指数最为常用。 ① PI 指数降低见于低阻力型血流频谱，多见于动静脉畸形供血动脉、颈内动脉海绵窦瘘、高碳酸血症、贫血以及一些能引起脑阻力血管扩张的疾患。 当血管近端严重狭窄，推动血液运动的压力损失太大，狭窄远端的血流速下降，同时 PI 值亦明显减低。 如若侧枝循环建立充分，血流速可在正常范围，只有血流频谱的改变和 PI 值减低。 ② PI 指数增高见于高阻力型血流频谱，分生理性和病理性两种，分析时应加以区别。 小于 1 岁的小儿和大于 60 岁的老年人，其 PI 可生理性增高，前者是由于脑血管发育不成熟所致；而后者则反映了老年人的脑动脉弹性生理性减退，血管阻力增加。 病理性 PI 增高最多见于严重的脑动脉硬化、高血压、低碳酸血症、颅内压增高等。凡是能引起脑阻力血管收缩的疾患均可出现 PI 值增高。 4）频窗 正常情况下血管内血液处层流状态下，血管中央反射的多普勒能量最大，频谱周边部分信号强度高。血管侧边部分反射的能量少，频谱中下部信号强度低。 此低强度信号区在收缩期面积较大，类三角形，称为「频窗」，如下图。  图 4. 频窗 当血管内出现红细胞涡流时，频谱表现为对称分布在基线两侧的簇状高声强信号，一般局限于收缩期，但与收缩期开始有一短暂的时间差。 此信号多见于动脉分叉处，音质粗糙，也可见于动脉狭窄。其产生多数是由于在较高的血流速和雷诺数状态下产生不规则的涡旋喷射，冲击血管壁，导致血管及其周围结构的振动。  图 5. 频窗 5）频谱形态 是分析颅内动脉弹性、血管搏动性，判断颈动脉病变导致颅内动脉脑血流灌注异常的重要指标。 ① 正常频谱形态：近似直角三角形，占据一个心动周期（收缩期和舒张期），收缩期有两个峰（S1 和 S2 峰），S1 峰 > S2 峰， S2 峰之后为舒张峰（D 峰）。 图 6. 正常频谱状态 ② 收缩期峰圆钝频谱形态：S1 峰与 S2 峰融合为一个圆凸状，S2 峰高于 S1 峰，收缩峰加速度延迟。多见于脑血管弹性减退及脑动脉硬化。 图 7. 异常频谱状态 ③ 高阻力型频谱形态：收缩峰高尖，舒张末期血流速明显减低，PI 值增高，频谱基底部缩窄。多见于高血压、脑动脉硬化、颅高压等。 图 8. 高阻力型频谱状态 ④ 低阻力型频谱形态：舒张期血流速度增高明显，与收缩期流速差异很小，频谱基底增宽，PI 值明显减低。多见于动静脉畸形、颈内动脉海绵窦瘘及狭窄远端血流。 图 9. 低阻力型频谱状态 3 TCD 的临床应用 下面，举 2 个 TCD 监测的实际例子，来看看 TCD 的具体应用。 1）急性脑梗死取栓术后血流监测 57 岁男性，突发左肢无力伴言语不清，急诊 DSA 证实右侧大脑中动脉 M1 段闭塞，急诊机械取栓治疗血管完全开通，TICI 分级 3 级，发病至再通时间 6.5 小时。 术后第 2 天患者意识障碍加重，床旁 TCD（图 10）示左侧大脑中动脉全程（深度 50～65）血流速度及频谱大致正常，右侧大脑中动脉深度 55 毫米以上未探及血流信号，提示右侧大脑中动脉近端闭塞。 急查头 MRI 证实右侧幕上大面积脑梗死（图 11），MRA 示右侧大脑中动脉未显影（图 12）。
图 10. 急性脑梗死血管内治疗术后第 2 天床旁 TCD
图 11. 血管内治疗术后 24 小时复查头 MRI 检查 DWI 序列示：右侧幕上大面积脑梗死
图 12. 术后 24 小时复查头 MRA 示：右侧大脑中动脉未显影 2）蛛网膜下腔出血血管痉挛监测 42 岁男性，突发蛛网膜下腔出血，第 5 天行床旁 TCD 监测示右侧大脑中动脉（图 12A）、左侧大脑中动脉（图 13B）血流速度增快，峰流速超过 300 厘米/秒，提示严重血管痉挛。
图 13. 蛛网膜下腔出血第 5 天双侧大脑中动脉流速增快 当然，TCD 检测还有很多其他应用，如颅内大动脉狭窄/闭塞的判断、侧支代偿的初步判断、锁骨下动脉盗血的诊断、微栓子监测、TCD 发泡试验发现从右向左异常分流等等。 4 TCD 的优势和局限性 1）TCD 检查的优势 无创、全面（颅内外颈动脉/椎基底动脉系统），能提供实时动态的血流动力学资料，良好的可重复性。 连续动态监测，可用于外科/介入手术及危重病人的长期血流动力学监护，TCD 能检测脑血管器质性疾病，还可反映脑血管功能变化。 TCD 检查仪体积小、便携式可在床旁检查。 表 3. 神经科常用检查项目及意义 2）TCD 检查的局限性 非直视，血管判断及角度调整需检查者有丰富脑血管解剖及临床知识和熟练手法与耐心。 受患者颅骨声窗穿透性的影响较大，老年、女性（> 60 岁）的患者由于骨质增厚可能颞窗探查失败。 年龄、红细胞压积和血粘度、二氧化碳分压和心输出量等均为影响血流速度的生理性因素。 策划｜时间胶囊 投稿｜zhangjing3@dxy.cn |
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