2024超声在脑血管病检查方面的应用优势与局限.docx

2024超声在脑血管病检查方面的应用优势与局限超声在颅内外大动脉狭窄和闭塞的检查方面有重要作用。超声诊断采用多普勒技术和脉冲回波技术，前者采用彳氐频超声波，能够通过计算血流速度推算出血管的狭窄程度适用于颅内大血管的检查后者应用于B型超声，采用高频超声波，能够显示血管腔内形态结构，主要用于颈部颈动脉和椎动脉的检测。经卢页多普勒经卢页多普勒（transcranialDOPPler,TCD）由挪威学者Aaslid在1982年发明，它为无创检测颅底大血管血流动力学状态，深入认识颅内血流的生理和病理生理学变化提供了可能。TCD利用脉冲多普勒技术，低频超声发射使得超声束得以穿透颅骨较薄的区域或部位（颅窗）,获取脑底主要动脉的血流频谱信号，多普勒超声的脉冲发射结合距离（深度）选择技术能够在规定的深度使超声束仅仅发射到该部位的血管，实现定位检测。经计算机处理转换和视屏显示，得到一系列反映颅内血管血流动力学状况的参数，如血流速度、血流方向、频谱形态、频窗、回声强度等。临床应用1 .颅内外血管狭窄的评估：TCD经题窗、枕窗和眼窗可以检测颅底Willis环动脉，记录分析血流动力学参数，诊断多种原因导致的颅内外血管狭窄和闭塞。研究显示，TCD诊断颅内动脉狭窄与DSA或MRA比较有很高的敏感性和特异性，可作为闭塞性脑血管病或脑卒中高危患者脑动脉狭窄或闭塞的一项可靠的筛查手段。黄一宁等对TCD和DSA检查的对比性研究显示TCD诊断血管狭窄的敏感性为86%,特异性达98%,假阳性为8%,假阴性为3%,病变血管条数的漏诊率和误诊率在颅内和颅外血管均为2%JCD和DSA之间无显著性差异。TCD诊断颅外动脉严重狭窄或闭塞的可靠性也已得到验证。具有连续波和脉冲波的4MHz探头可用来检测狭窄程度50%60%以上的颈部血管的严重狭窄或闭塞。对某些特殊部位的狭窄如右侧锁骨下动脉起始段狭窄,TCD诊断的敏感性甚至超过了常规脑血管造影。2 .侧支循环和脑血流储备能力的评估:研究已经证实TCD可作为颅外大动脉严重狭窄或闭塞后评估侧支循环建立的一项首选的无创检查方法。如结合颈动脉压迫试验JCD可以评估卢页外颈动脉严重狭窄或闭塞时的侧支循环，对侧颈内动脉血流经前交通动脉和同侧大脑前动脉A1段供应同侧大脑中动脉、同侧或对侧颈外动脉血流经同侧眼动脉供应颈内动脉狭窄或闭塞远端的血流、同侧椎基底动脉系统的血流经大脑后动脉Pl段供应同侧颈内动脉的血流。TCD可以评估脑血流储备能力，包括脑血流自动调节能力（血压变化时）、脑血管运动反应性（化学环境变化时，如高碳酸血症）,已经在临床实践和科研中用于评估狭窄闭塞性脑大血管病变、小动脉病等。3 .脑血管病疗效的评估:在观察急性缺血性脑血管病的治疗效果方面JCD提供了一个客观的评价手段，如评价溶栓或其他治疗后血管开通情况，监测再闭塞的发生。4 .微栓子监测近20年来JCD在技术方面的进步使脑循环中的微栓子检测成为可能。1995年第九届国际血液循环会议制定了TCD微栓子信号(microembolicsignals,MES)的基本标志：信号为一过性的，持续时间<300ms;信号强度应至少高于背景血流强度3dB;信号在血流频谱上一般为单向的；在出现视频信号的同时，可听到啾、啾的音频信号。双深度或多深度探头的应用可以同时检测不同深度的血管，由于微栓子由近端血管到远端依次流过取样容积,MES还具有双深度之间具有时间差的特点。双深度探头的使用提高了MES检出的阳性率，还有助于微栓子来源的定位。体外实验提示微栓子的大小和性质与信号强度、通过时间有关,但是还缺少临床资料的支持，目前根据微栓子信号特点还不能得出关于栓子大小和组成的确切结论。对于临床疑诊脑栓塞的患者，如果有微栓子阳性，提示有栓塞机制参与，但是栓子来源何处，还需要结合其他临床和实验室检查资料进一步判断。大多数情况下，如动脉源性和多数心源性微栓子，无症状的微栓子可以预测未来症状性栓塞的风险；只有人工心脏瓣膜置换术后患者除外，因为是气栓，与血栓栓塞风险和抗凝治疗强度无关。监测到的微栓子一般不会引起临床症状，但是提示有活动性栓子来源，目前微栓子监测在临床上的应用领域如下：协助确定栓塞发病机制并判断栓子来源；评价颅内外动脉狭窄未来卒中风险，帮助临床选择治疗策略；已经作为替代终点评估缺血性卒中抗栓治疗的有效性此方面的代表性研究是CARESS和CLAIR研究。TCD结合超声声学造影又称为对比剂增强TCD(contrastedTCD)或TCD微泡实验(TCDbUbbIetest),对检测右向左分流具有很高的灵敏度和特异性，有助于隐源性卒中特别是青年人卒中的病因诊断，尤其是疑诊栓塞机制的缺血性卒中患者，经常规临床检查未能发现常见的心源性或动脉源性栓子来源疾病，需要考虑反常栓塞。此时进行TCD微泡实验，可以有效地筛查反常栓塞患者的右向左分流通道，包括较为常见的卵圆孔未闭。此外，还包括右向左分流的先天性心脏病和罕见的肺动静脉畸形。声学对比剂可以使用上市的超声对比剂，也可以使用激活生理盐水。5 .术中和围术期监测：TCD可以监测颈动脉内膜切除术，持续记录同侧或双侧大脑中动脉血流和微栓子信号，提供与围术期脑血管事件相关的所有主要因素的信息，包括术中操作、分流或术后血栓形成导致的微栓子信号或栓塞事件、术后血栓形成或术中操作如夹闭所致低灌注、指导术中是否放置分流、术后高灌注综合征等。此外TCD还用于以下手术术中和围术期监测，包括颈动脉介入治疗、脑血管造影、冠脉造影和介入手术、体外循环等。6 .TCD辅助溶栓：超声溶栓临床应用是近年来的研究热点。一系列体外实验研究都证实了超声的溶栓作用。国内外使用超声溶栓的研究主要通过以下2种途径：使用导管介入的方法将超声探头直接输送到血栓局部，利用相对高能量的超声直接将血栓击碎，或者辅助其他机械方法将血栓物理性清除；使用相对低能量的超声在体外辅助酶性溶栓药物溶栓，此方法是将超声探头放置于血栓形成部位的相对体表部位，经皮发射超声，通过机体组织等媒介传递，聚焦于血栓部位，同时静脉或动脉介入给予溶栓药物溶解血栓。Alexandrov等首先报道了40例急性缺血性卒中使用TCD连续监测rt-PA溶栓而提高了血管再通率，并使临床转归得以改善。2004年发表的CLoBUST-H期研究，入组了126例发病3小时之内的有溶栓指征的急性脑梗死患者，得出结论为持续使用2MHzTCD超声监测同时加rt-PA治疗组短期内的血管再通率明显高于单用rt-PA的对照组,且不增加出血风险。2005年另一项研究入组了37例MCA主干完全闭塞的缺血性卒中患者,证实持续经卢页超声监测可以提高缺血性卒中患者的早期血管再通率和临床转归率。但是由于低频超声引起脑出血的发生率增加，2005年采用300KHz超声辅助r-PA溶栓的TRUMBI研究破提前终止。此外，TCD还用于脑动静脉畸形供血动脉的探测和识别；蛛网膜下腔出血后血管痉挛的诊断和动态随访；作为脑死亡脑循环停止试验的辅助检查方法，用于监测进行性颅内压增高和脑循环停止。优点和局限TCD的优点在于实时、动态、无创、价廉、便携、重复性好，具有较高的敏感性及特异性，可以短期内反复检测，易被患者接受。TCD可作为闭塞性脑血管病或脑卒中高危患者脑动脉狭窄或闭塞的一项可靠筛查手段。探查卢页内动脉狭窄，与其他血管成像技术相比，TCD对于前循环血管狭窄的敏感性为70%90%,特异性为90%95%,对于后循环血管狭窄的敏感性和特异性较前循环稍差。TCD可以有效地诊断MCA闭塞，诊断其他血管闭塞（ICA、VA、BA）的能力要差一些,敏感性为55%80%,特异性高达95%o使用对比剂增强可以提高TCD对上述疾病的诊断能力。但是TCD也具有一定的局限性，包括：只有当血管狭窄50%以上时才会出现血流速度明显增快等血流动力学变化；血流速度参数的正常值标准、临床意义和应用价值尚未完全明确。频谱形态的命名和异常频谱的判断尚缺乏统一标准；由于颅骨对超声衰减的程度不同，部分患者因颅骨骨化程度很高，超声波严重衰减，可能探测不到某些动脉的TCD信号，较多见于高龄患者，尤其是亚洲人群；检测受颅内某些血管正常变异的影响，部分患者的脑血流生理性变异可产生不同于正常的频谱形态；有时对检测到的血管进行确认存在一定困难，或出现难以分辨的血管信号；对椎基底动脉病变检出率低；缺乏二维图像引导，人为因素影响较大，对操作人员技术要求很高，必须具有相当水平者才能胜任。临床应用TCD时需要注意下列几点：相对性，TCD的正常值只能作为一个相对的参考值，必须结合临床资料才能作出诊断。这是由于TCD检测的各血管流速及由流速推算出的参数等正常值，是人群中的平均值，然而由于正常人群脑血管解剖变异较多，个体间差异大，即使在同一个体中左右侧向之间亦有不同。此外，探头发射的声束方向与血流方向之间存在一定的夹角，这种测定流速与实际流速的差异，又与检查者的手法及被测血管的走向有关。整体性JCD检测切忌仅以一个血管段的流速作判断,应综合分析的多个参数如搏动指数、频谱形态、血流方向、声频特点等。由于脑循环是由众多白页内外血管所组成的整体，有丰富的侧支循环,因而脑血管的检测必须完整，应该同时检测颅内外脑血管，综合分析颅内外多支血管的频谱参数以及侧支循环开放的情况，才能作出正确诊断。动态性，TCD反映的是血流动力学的特点，这是TCD能够进行动态实时监测的优势所在。空间上可以动态追踪，如追踪血管狭窄处、狭窄前后的血流速度和频谱形态变化，分析侧支循环开放的情况。时间上也要动态追踪，如蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛或可逆性脑血管痉挛综合征。研究进展随着TCD技术的发展，经颅彩色编码超声(transcranialcolor-codedSOnograPhy,TCCS)的应用，通过二维图像的引导进一步提高了对脑血管狭窄的诊断能力，但是TCCS较TCD更易于受骨窗限制。脑血流动力学监测以及脑动脉微栓子监测将是TCD应用极具价值的领域。TCD评估脑血流自动调节能力和脑血管运动反应性，用于缺血性卒中、大血管闭塞性疾病、小动脉病等临床研究领域前景广阔。随着计算机技术的进步和传感器的改进，自动寻找血管，对脑组织三维空间的超声成像是可以期待的技术,建立真正的三维空间显示脑底血管。届时，应用经卢页超声不仅可以获取更加详尽、直观的血流动力学信息，还有望在观察病灶的解剖结构和病理改变方面取得突破。颈部血管超声颈部动脉狭窄的早期诊断和治疗已经成为缺血性脑血管病治疗和预防复发的重要措施。随着高分辨率多功能超声诊断仪的不断发展和超声检查技术的不断进步，B型超声(B-modesonography)成像可以对显示动脉壁形态学特点，脉冲多普勒(PUISe-WaVeDoPPler)技术可以得到多普勒频谱测量血流速度，两者结合即为双功能超声(DUPIeXsonography),可同时获得颈部动脉的解剖结构和血流动力学信息。彩色多普勒血流显像(ColOrDopplerflowimaging,CDFI)根据血流方向成像，在B超图像上同时叠加了彩色血流成像，可实时观察血流状态，判断血流方向。此外还有能量多普勒(POWerDOPPIer)超声,根据多普勒信号幅度成像，对血流探测的敏感性更高，可以显示接近闭塞的狭窄、走行迁曲、其他动脉壁的形态学异常。这些超声技术为各种脑血管病的诊断提供大量辅助信息。临床应用完整的颈部动脉超声检查包括双侧颈总动脉、颈动脉窦部、颈内动脉倾外段全程、颈外动脉、椎动脉颅外段全程和锁骨下动脉。颈部超声检查可以检测颈部血管病变部位、范围、性质和严重程度，尤其是用于颈动脉粥样硬化性疾病的筛查和诊断，评估内中膜厚度(intima-mediathickness,IMT)、斑块性质和稳定性、血管狭窄程度，为动脉粥样硬化的早期预防和治疗提供客观的依据，对预防缺血性脑率中有重要意义。颈部超声检查还可以用于颈动脉狭窄内膜切除术治疗或介入治疗术前筛查、评估和术后随访。对于后循环血管病变可以用于评估锁骨下动脉狭窄和盗血、椎动脉狭窄或闭塞、椎动脉发育不良和走行变异等。IMT是指自管腔-内膜界面至中膜-外膜界面的厚度，使用线阵探头(>7MHz)获得高分辨二维灰阶图像，一般在颈动脉纵切面远侧壁测量。IMT随年龄而增加0.008-0.010mmazIMT增厚定义为1.0mm<IMT1.5mmoIMT增厚的病理生理意义如下：反映了动脉粥样硬化的早期改变，与内膜损害的程度相关，随IMT增厚斑块检出率升高；与非动脉粥样硬化性内膜反应，如内膜增生和内膜纤维细胞肥大，与血流或管壁张力有关。IMT增厚的临床应用如下aIMT与动脉硬化的传统危险因素相关；预测未来心脑血管事件的发生；作为动脉粥样硬化的替代终点，研究危险因素控制后IMT的变化，如他汀类调脂治疗对IMT的影响；颈动脉支架植入术后的支架内新生内膜和再狭窄。与DSA的管腔成像相比，超声可以提供更多的管壁信息，包括斑块形态、厚度、大小、管腔重构情况等。超声评价斑块的声学特征，根据回声特点可将斑块分为均质回声和不均质回声斑块，均质回声斑块包括低回声、等回声和高回声斑块。超声评价斑块的形态学特点,将斑块分为规则型（如扁平斑块）和不规则型（如溃疡斑块）对于60%69%的颈动脉粥样硬化性狭窄，与均质回声的斑块相比，不均质回声的斑块更容易导致缺血性率中或TlA,而且更易进展为70%的重度狭窄。超声诊断颈动脉斑块可以区分形态学分类和组织学特征，准确性高，明显优于DSA和MRA,与高分辨MRI斑块成像相比，廉价快捷是其不可比拟的优势。超声检测动脉粥样硬化斑块的临床意义在于：反映整体的动脉粥样硬化负荷，比IMT增厚更有优势；斑块的回声特点与神经系统症状相关，低回声和不均质回声的斑块较强回声和均质性斑块发生神经系统症状的危险性高，而等回声斑块更多的与无症状的临床状态有关；预测未来心脑血管急性事件发生，尤其是易损斑块:超声评估斑块部位、类型、大小有助于外科治疗方式的选择。超声已经是成熟的颈动脉狭窄的筛查和诊断技术。主要根据血流动力学指标判断颈动脉狭窄程度，结合二维超声和CDFI作出诊断。超声检查对颈动脉狭窄程度的判定结果报道不一，对中重度以上颈动脉狭窄的敏感性较高。与DSA比较超声检测重度颈动脉狭窄(70%)的敏感性为83%86%,特异性为87%99%0一项荟萃分析显示，所有的超声研究中，敏感性都80%,特异性都90%。优点和局限颈部血管双功能超声作为颈部血管的有用筛查工具，无创、简便、经济、实时、动态、便于重复检查，假阴性率低，是颈动脉病变的首选筛查方法。但是超声检查技术的主观性强，需要强调检查操作和结果解读的标准化以提高不同检查者之间的一致性和可重复性。研究进展颈部超声研究的趋势是建立客观和定量的诊断指标。如IMT和斑块的测量指标包括部位、数目、厚度、长度、面积、体积、斑块积分、斑块灰阶中位数和平均灰度值等。有研究采用这种计算机辅助定量超声图像分级方法,在一定程度上可解决超声检查主观性强和重复性差的问题。三维超声斑块成像也已经用于临床研究，可能会更好的评估动脉粥样硬化负荷，随访自然病程和治疗前后的演变。超声造影(ContraSt-enhancedUItraSOUnd,CU)可以更加清楚地显示动脉管腔和斑块形态，提高对IMT的分辨率，直接反映了易损性的斑块内新生血管。此外，高频超声法还可以测定血流介导的内皮依赖性舒张功能和硝酸甘油介导的非内皮依赖性舒张功能，用于血管内皮细胞功能的无创评价。