经颅多普勒超声操作标准

经颅多普勒超声操作 经颅多普勒超声操作标准:第一部分——检查方法(1) 徐晓彤 1，李囡馨 2，韩英 2，林金嬉 3，王桂红 3，华扬 4(编译) 来源:中国卒中杂志?2007 年 第 3 卷 第 1 期 【摘要】 经颅多普勒超声(TCD)作为一种常规检查手段在临床上的应用越来越广泛，但各 个医院的检查程序和诊断标准并不统一。 因此， 国际专家组织结合基础理论研究及临床经验， 开始规范 TCD 的操作方法，统一诊断标准，确定使用范围。第一部分介绍脑血管疾病的频谱 TCD 检查。颞窗常用于观察大脑中动脉(MCA)、大脑前动脉(ACA)、大脑后动脉(PCA)、 颈内动脉 C1 段(ICA)及前交通动脉(AComA)、后交通动脉(PComA)的侧支循环;眼窗用 于观察眼动脉 (OA) ICA 虹吸部; 和 枕窗用于观察椎动脉 (VA) 和基底动脉 (BA) 尽管 Willis 。 环的构成存在显著的个体差异， 但完整的诊断性 TCD 检查还是应该评价双侧的脑动脉， 包括: 大脑中动脉 M2 段(深度范围 30,40 mm)，M1 段(深度范围 40,65 mm)[大脑中动脉 M1 段中点的深度位于 50 mm 处(范围 45,55 mm)，平均长度约 16 mm(范围 5,24 mm)]，大 脑前动脉 A1 段(深度范围 60,75 mm)，颈内动脉 C1 段(60,70 mm)，大脑后动脉 P1, P2 段(平均深度 63 mm，范围 55,75 mm)，前交通动脉(70,80 mm)，后交通动脉(58, 65 mm)，眼动脉(40,50 mm)，颈内动脉虹吸部(55,65 mm)，椎动脉(40,75 mm)， 以及基底动脉近段(75,80 mm)、中段(80,90 mm)、远段(90,110 mm)。经下颌下窗 检测颈段 ICA 远端(40,60 mm)可以计算 VMCA/VICA 比值或 Lindegaard 指数，用于评价蛛 网膜下腔出血后血管痉挛的程度。 诊断性 TCD 检查的目的是探查上述动脉节段的特征性频谱， 确定动脉血液流动方向， 计算脑动脉血流速度和搏动指数。 对于频谱多普勒和具有 M-模的超 声装置来说，建立标准化的检查程序，诸如选择探头的位置、角度和深度及血管的区分等， 将有助于该项检查的临床应用和推广。 【关键词】 经颅多普勒超声;脑血管疾病;操作指南 自从经颅多普勒超声(TCD)发明以来，这项技术在临床的使用不断扩展。但不同医疗机 构之间的 TCD 检查程序、 需要检测的血管数量、 常规使用的深度范围以及报告形式各有不同。 鉴于血管检查的重要性，有必要制定标准化的检查程序和诊断标准。TCD 专家和美国神经影 像指导委员会及国际神经超声组织的成员完善了一系列的标准和指南。本文将介绍由脑血管 疾病领域的 TCD 专家组所推荐的操作标准。 1 完整的诊断性 TCD 检查技术 TCD 是一种无创伤性的检查手段，Rune Aaslid 报导了利用单通道频谱 TCD 评价脑血流 动力学的方法，操作过程中使用了颞窗、眼窗、枕窗及下颌下窗(图 1A、B)。完整的 TCD 检查不仅要评价双侧脑血管，还要利用上述 4 窗分别探查前循环和后循环的血流情况。 颞窗通常是用来探查大脑中动脉(MCA)、大脑前动脉(ACA)、大脑后动脉(PCA)、 颈内动脉(ICA)终末段或颈内动脉 C1 段的血流信号。眼窗用于眼动脉(OA)和颈内动脉虹 吸部检查。枕窗则通过枕骨大孔来观察椎动脉(VA)远端和基底动脉(BA)。 脑血流动力学应该被视为一个内部相互依赖的系统。尽管每段血管都有自己的特定深度 范围，但是应该意识到它们的形态学表现、血流速度以及搏动情况会因解剖变异不同，因 Willis 环或其它部位的血管出现疾患而受到影响发生变化。 无论是脑缺血还是存在卒中风险，以及在神经重症监护病房或有痴呆等慢性病的患者， 在施行完整的诊断性 TCD 时，均应检查双侧的脑动脉，包括:大脑中动脉 M2 段(深度 30, 40 mm)，M1 段(40,65 mm)，大脑前动脉 A1 段(60,75 mm)， 颈内动脉 C1 段(60,70 mm)， 大脑后动脉 P1,P2 段 (55,75 mm) 前交通动脉 ， (AComA) (70,80 mm) 后交通动脉 ， (PComA) (58,65 mm)，眼动脉(40,50 mm)，颈内动脉虹吸部(55,65 mm)，椎动脉(40,75 mm)， 基底动脉近段(75,80 mm)、中段(80,90 mm)、远段(90,110 mm)。尽管没有额外要 求一定要对血管分支进行检查，例如大脑中动脉的 M2 段，但指南强调只要诊断需要就应该 实施完整的 TCD 检查。由于头颅大小不同及存在个体差异，上述各段血管的检测深度彼此之 间会 有重叠，或者位置比叙述的更深，例如 BA 近端深度可能达到 85 mm 等。 蛛网膜下腔出血的患者，通常会使用下颌下窗测量 ICA 远端入颅前(40,60 mm)的血 流速度，计算 VMCA/VICA 比值或 Lindegaard 指数。但是 ICA 血流速度稍有降低便会影响计 算结果，血管痉挛的程度也会因此而被高估。 图 1 TCD 检查的声窗、需检测的血管及成人的检测深度范围 D 中实箭头表示正常血流方向;探头旁的 实箭头在 F 中表示探头移动，在 B 中表示声窗的位置;血管旁的空箭头提示深度改变后的取样位置 为了缩短使用频谱 TCD 寻找声窗和判定各个血管节段的时间，经颞窗及枕窗检查开始时 可将功率调至最大并采用较大的取样容积(例如，输出功率 100,，但不要超过 720 mW，取 样容积 10,15 mm)。尽管这种方法表面上违反了最小剂量原则(as low as reasonably achievable，ALARA)，但这样做可以缩短寻找患者，尤其是老年患者声窗的时间，缩短整 个检查所需的时间， 降低患者总体接受的超声曝光量。 超声操作者可能更愿意开始时使用 M模(motion mode)多深度展示或 5,10 mm 的较小取样容积，这有助于血管的识别，找不到 声窗时再加大取样容积。如果在输出功率 100%时颞窗血流信号很容易采集而且信号强度高， 就应减小输出功率和取样容积使患者的超声曝光量降低到最小。经眼窗或囟门检查时应使用 低输出功率(10%)。 诊断性 TCD 检查通常使用 3,5 s 的快速屏幕扫描以显示波形及频谱的细节，从而提供 更多的信息用于分析 (图 1C) 基线放置在屏幕的中间以便显示双侧信号。 。 如果血流速度高， 就需要增加纵坐标血流速度刻度比例尺，降低基线以避免频谱的收缩峰翻转至基线下方产生 重叠(倒挂现象)。增益的调节应使频谱清晰显示的同时背景噪声保持在最小。如果由于声 窗窄(例如颞骨较厚)导致信号衰减，则可以适当延长扫描时间，以便超声操作者有时间调 整探头位置使多普勒频谱信号显示更清晰。对于信号强度弱的高速血流信号，超声操作者可 通过加大增益、选用最慢的屏幕扫描，来显示更高的多普勒频移。好的波形显示应该无倒挂 且背景噪声最小，可通过调节增益完成。使用血流速度自动计算功能时需重复确定包络线与 波形相吻合，如果探查到的信号弱或认为包络线不准确时则可以使用人工测量。 经颅多普勒超声操作标准:第一部分——检查方法(2) 徐晓彤 1，李囡馨 2，韩英 2，林金嬉 3，王桂红 3，华扬 4(编译) 来源:中国卒中杂志?2007 年 第 3 卷 第 1 期 频谱多普勒超声检查中，操作者应该做到: (1)检查 Willis 环中每一主要分支的血流情况。 (2)识别、优化每条动脉频谱，并记录至少 2 个关键点的波形(图 1D、F、G);存储大脑 中动脉近段、中段及远段波形，椎动脉深度为 40,50 mm 和 60,70 mm 处波形，基底动脉近 段、中段及远段波形，并且要标出它们的长度范围和血流速度变化。 (3)识别、优化和记录所有变异或异常的波形或信号。 (4)测量每一个关键点的最高流速。 需要注意的是颈总动脉及椎动脉的敲击或压迫试验，可以用来鉴别颅内血管，但使用时 需格外小心。由于颈总动脉压迫试验可能导致卒中，所以在美国不列为常规，除非有直接的 血管影像可以排除颈总动脉的动脉粥样硬化性病变方能使用。 以下推荐的步骤和血管识别标准是汇集几个机构的 TCD 相关研究而成的。深度范围和血 流方向也同样适用于 M-模或经颅双功能超声的频谱检查。 1.1 颞窗检查步骤(图 1A、B、D) 第一步:设置检查深度为 50 mm(50 mm 左右的深度是大脑中动脉 M1 段中点)。 探头放置在颧骨弓上方对准对侧耳廓或声窗，然后稍稍向上、向前调整角度。如果使用后颞 窗，需注意探头的角度应更向前以避免在检查开始时探测到大脑后动脉 P1 段。 寻找任何血流信号(窗)，避免直接切入、向下或太向后倾斜探头。 寻找直接朝向探头的血流信号，很可能就是 MCA。正常的 MCA 波形为低阻力频谱(图 1C)， 与 ICA 血流模式相似。 降低深度，连续观察至 M1 段远端。通常需要稍微调整一下探头的角度。远 端 MCA 的位置更 靠上或靠前，而检测近端 MCA 时探头角度要直一些，通常与颞骨垂直。 在 30,40 mm 处记录远端 MCA 最高血流速度信号。如果发现双向信号，需记录每个方向的最 高血流速度信号(M1 远端,M2 近端分支)。 第二步:连续观察直至在深度 30 mm 左右血流信号消失。 正常时大脑中动脉 M2 段比 M1 段的血流速度低。 记录所有异常信号，例如高流速、高阻力频谱、血流信号紊乱、阻力极低和收缩期血流加速 度时间延迟等。 返回到大脑中动脉 M1 段远端。 第三步:沿着大脑中动脉 M1 段主干探查至中段(45,55 mm)和起始部(60,65 mm)，注 意深度依据成人患者头颅的大小不同可能会有出入。ICA 的终末段也可能在此深度出现，应 注意声音和血流速度的变化。牢记大脑中动脉 M1 段是颈内动脉 C1 段的延续。记录近端 MCA 的最高血流速度信号。 沿近端 MCA 信号通常可以找到 ICA 分叉处。 深度范围一般多在 51,65 mm 左右， 但依取样容积的不同其深度范围会有变化。 记录深度 60,65 mm 的 ICA 分叉处信号， 该处可同时得到大脑中动脉 M1 段近端和大脑前动脉 A1 段近端的血流信号。使用足够大的取 样容积同时记录分叉处的双向血流信号(M1/A1)，有助于其他血管识别。 第四步:探查大脑前动脉 A1 段远端全长，通常到 70,75 mm 深度(大脑前动脉 A1 段平均长 度 13.5 mm，范围 8,18.5 mm)。探查可能止于大脑前动脉 A2 水平段，但由于多普勒显示 的是频谱而非影像，所以不能准确区分 A2 段与 A1 段。在 70 mm 深度记录远端 A1 段 ACA 频 谱。 第五步:沿着远端 A1 段 ACA 信号探查至中线位置(75,80 mm)。在这个位置 A1 段 ACA 会 消失或出现双向血流信号，其中朝向探头的血流信号是对侧的 ACA。尽管在中线深度看到的 双侧 ACA 信号可能是流经前交通动脉的血流，但由于取样容积通常大于 AComA 的直径，并且 覆盖双侧 A1 段 ACA 和 AComA，因此很难区分 AComA 和邻近的 ACA。另外，AComA 常见于大脑 前动脉的 A1 和 A2 交界处。 记录所有异常信号。 返回到 60,65 mm ICA 分叉处。 第六步:从 ICA 分叉处，探头向下在 60,65 mm 深度寻找终末段 ICA(TICA)信号。如果探 头在 ICA 分叉处，深度范围 60,70 mm 向下、向前成角，可通过颞窗找到虹吸段远端。需注 意由于检查角度的限制，可能导致 TICA 信号不连续。 记录所有异常信号。 返回到 60,65 mm ICA 分叉处。 第七步:设定深度为 62 mm 并且缓慢将探头向后转动 10,30 度寻找 PCA。通常 ICA 分叉处与 PCA 之间有一段无信号区。在 55,75 mm 范围可找到朝向探头(P1/近端 P2)及远离探头(远 端 P2)的 PCA 信号。应注意大脑后动脉 P1 段源自于 BA 顶部，如果探头位于后颞窗时，大脑 后动脉 P1 段的检测深度可能会比 P2 段更深。使用同样角度和深度范围检测时还可以发现流 经 PComA 的侧支血流。 记录 P1 或 P2 段 PCA 的最高血流速度频谱。 1.2 眼窗检查步骤(图 1E) 第一步:功率减至最小(17 mW)或 10,。 设定检查深度为 50 mm，把探头放置在眼睑上方稍稍向内成角。 判断眼动脉远端的血流搏动及方向。 记录最佳的远端 OA 信号(深度范围 40,50 mm)。 第二步:增加深度至 50,55 mm 寻找 ICA 虹吸部血流信号。 虹吸部信号通常可于眼窗的正中获取。 在 60,62 mm 记录双向信号或最高血流速度信号(C3 或虹吸膝部)。眼窗信号强时 C2,C4 段可能分别显示。 避免太深和探头向上，否则眼窗信号强时会检测到 ACA 和其他颅内血管。 如果只得到单方向的血流信号，记录朝向探头(C4 或床突下段)或远离探头(C2 或床突上 段)的血流信号。 没有颞窗的患者，可以通过眼窗来获取颅内动脉的信号。需注意尽管能探查到 ACA 及 ICA 的 分支，但是血管识别有一定困难，也许需要做颈动脉敲击或压迫试验。通过眼窗检测颅内动 脉常被用来获取异常的颅内动脉高速血流信号，但不能准确区分是狭窄还是侧支代偿。 1.3 枕窗检查步骤(图 1F) 第一步:功率调回至最大。 将探头放置在颈后部正中距颅骨边缘大约 2.54 cm 处，并对准鼻梁。 设定深度为 75 mm(即双侧 VA 终末段和 BA 近段的位置)。 探查血流方向背离探头的信号，即寻找声窗。 获得的血流信号可指定为是某一侧 VA 终末段(探头稍稍向侧方成角)或近段 BA(探头置于 内侧并稍向上成角)。 沿着背离探头的血流方向增加深度，在大多数成年人这种深度的增加会使声束指向近段 BA。 在 80 mm 左右 深度记录近端 BA 血流信号。 第二步:沿着 BA 探查至 90 mm 深度(BA 中段)。 在颈后轻轻地推动探头尾部便可探查到 BA 中段和远段，但探头要向上翘起，因为相对于近 段血管而言 BA 远端位置更偏于头侧。 几乎在各个深度都可以探测到双向的血流频谱，朝向探头的低阻力血流来自小脑动脉。 记录所有异常的信号。 第三步:沿着远端 BA 探查至 100,105 mm 深度，直到 BA 血流信号消失或被前循环血流信号 替代。 记录 BA 最远端的最高血流速度信号。 第四步:沿着 BA 主干返回，检查深度降低至 80 mm 并再次确定之前的检查所见。 第五步:将探头放置在距颈后部正中侧方大约 2.54 cm 的地方并对准鼻梁部或轻轻地偏向对 侧眼睛方向。 寻找背离探头方向的 VA 血流信号。 自深度 75 mm 处末段 VA 主干探查 VA 颅内段至 40 mm 处。 记录 60 mm 处的 VA 血流信号，或 VA 血流速度最高处的频谱。在各个深度都可能探测到双向 血流频谱，朝向探头的低阻力血流来自小脑后下动脉。亦可在枕窗探查到低流速/低搏动的 静脉血流。 第六步:将探头放置在距颈后部中线大约 2.54 cm 的一侧，探查另一侧 VA。 重复上述检查步骤，从 80 mm 至 40 mm 检测对侧 VA。 记录 60 mm 处的 VA 血流信号，或 VA 血流速度最高处的频谱。 1.4 下颌下窗检查步骤(图 1G) 第一步:将探头放在下颌侧下方、胸锁乳突肌前中部。探头向上并略偏向中线。 设定深度为 50 mm。 寻找背离探头方向的低阻力血流信号。 第二步:深度从 50 mm 增加至 60 mm 再降低至 40 mm。 在显示最高血流速度信号的深度记录远端 ICA 信号。 在浅表处，实施颞浅动脉叩击可以鉴别颈外动脉的血流信号。 经颅多普勒超声操作标准:第一部分——检查方法(3) 徐晓彤 1，李囡馨 2，韩英 2，林金嬉 3，王桂红 3，华扬 4(编译) 来源:中国卒中杂志?2007 年 第 3 卷 第 1 期 1.5 注意事项 (1)经颞窗检查开始时探头应避免太向前或太向后或过于垂直的成角。 (2)不要盲目记录首次获得的血流信号。要尽可能寻找最高速度的血流信号，尽管其强度 不一定是最强的。 (3)发现最高速度的血流信号时，应尽量避免由于检测深度的改变而丢失信号;如果可能， 在同一声窗上沿着受检动脉(“随着血流走”)轻轻的变换探头角度进行探查。要牢记成年 人 Willis 环中动脉的正常深度范围(图 1D)和血流方向。 (4)在同一声窗检查完所有血管节段前不要将探头移开。 (5)如果患者躁动或检查被迫中断时，要记住探头的位置及角度，以便恢复检查时能迅速 找到血流信号。 (6)如果某侧的颞窗透声差、缺失或不可用时，可通过对侧颞窗探查该侧的 MCA/ACA 信号。 没有图像引导时，穿越中线的检查难度很大。可以通过测量患者的头颅直径来判断中线的深 度。大多数成年人的中线位置在 70,80 mm 深度处。一旦检测深度超越了中线，血管方向的 识别就要颠倒过来:对侧 A1 段 ACA 是朝向探头的(75,85 mm)，而其它血管均背向探头， 包括 M1 段 MCA(85,105 mm)，TICA(80,85 mm)，P1/P2 段 PCA(75,83 mm)。经颞窗 在中线深度可以探及朝向探头方向的 BA 终点和 P1 段 PCA 的起始部的血流信号。 (7)信号的增益不要调的过高(如果血流频谱容易探查到，应调整背景噪声信号到最小或 无)。 (8)如果信号弱，可增加取样容积，降低屏幕扫描速度，加大增益获得“增强”的信号并 使用人工测量。 (9)要常规进行完整的 TCD 检查，记录所有主要动脉(图 1D)的平均血流速度、搏动指数 及血流方向，并且需重复检测信号缺失的动脉段。搏动指数受心率的影响，需记录下来供以 后的研究使用。TCD 检测时没有探查到血流信号，并不一定代表受检动脉闭塞。 (10)血管的识别取决于操作者的技术水平。可以通过研究正常人或患者的脑血管造影获取 经验。 (11)坚持使用标准的 TCD 检查程序。记录有助于诊断的信息。 Moehring 和 Spencer 发明了 M-模或 PMD(power motion mode Doppler)技术，可以帮 助寻找声窗和识别血管。M-模或 PMD，可同时显示颅内几厘米范围内的血流信号强度和方向 (图 2A) 这一模式的优点是能够同时显示在给定位置上和固定探头方向后获得的所有血流 。 信号(图 2B、C)。使用 单通道频谱 TCD 寻找声窗需要经过长时间的培训，而 PMD 的应用使 TCD 易于操作，即使是一位无经验的操作者也能顺利地找到声窗。由于 PMD 能够提供多深度 信息，因此寻找声窗不再依靠单一深度的频谱。超声操作者可以同时评价在 PMD 上显示的多 深度彩色血流带，并且可以挑选靶血管显示最佳的声窗(图 2)。PMD 的实时血流图像可以 作为一个帮助找寻声窗的工具，并有助于更全面的频谱分析。要分析的频谱深度在 PMD 上标 记为横向走行的黄线，见图 2。即使 PMD 可以诊断紊乱的血流，但它仍不能代替 TCD 的频谱 分析。颅内动脉关键节段的频谱分析任何时候都是必不可少的，即使有 PMD 或彩色血流多普 勒技术用于识别声窗和血管。如果缺少颞窗，可以记录在报告中，但不能因此终止对其它声 窗的检查。 图 2 PMD 所示有助于寻找声窗并指导完成频谱多普勒检查 完整的 TCD 检查报告应包括: (1)检查日期和时间; (2)患者姓名、性别、年龄及病案号; (3)临床诊断; (4)检查过程的描述; (5)数据获取过程的描述; (6)记录操作失败的原因，如缺少颞窗等; (7)超声检测数据分析; (8)条件允许时，需与既往检查结果相比较; (9)检查结果的临床指导意义。 我们从已发表的研究中总结了成年人血管的正常深度范围、血流方向及血流速度值，见 表 1(表 2 是儿童的)。另外，文献报导在一些特定患者中可以通过额骨声窗评价 A1 和 A2 段 ACA。不过这种检查方法，额骨的透声率低且检查所见尚未与造影进行有效的对比。尽管 它不是诊断性 TCD 检查所必须的步骤，但超声操作者应该注意到这个潜在的声窗，在怀疑 A1,A2 段 ACA 有颅内动脉狭窄、血管炎、ACA 血管痉挛等疾患时可以使用它。 本文的后续部分将详细介绍特殊的 TCD 操作程序和诊断标准，以满足神经血管超声学家 及内科医生们日常工作的需要。