高山教授TCD书稿：前五章
内容简介
本书以大量病例资料为基础，深入浅出地分析 TCD 检测到脑血流速度增快或减慢的真正
病理生理意义，详细阐述了 TCD 对颅内外几乎每一条脑供血动脉狭窄或闭塞的检查方法、诊
断步骤、技巧和要点。书中列举了 60 多例脑动脉狭窄或闭塞部位不同、临床表现不同或病
因不同的 TCD 频谱群分析，并与脑血管造影、核磁共振血管成像、CT 血管成像和颈动脉彩
超结果比较，也配了相应的血管示意图方便读者参照。由于笔者是神经科医生，书中特别增
加了与脑供血动脉狭窄或闭塞相关的临床及其他影像学如头颅 CT 和核磁共振等内容，并由
此展开脑梗塞发病机制的分析以及与其他疾病的鉴别诊断。本书对 TCD 的最新领域—脑供血
动脉微栓子监测进行了详细完整的描述，包括微栓子特性、微栓子监测方法和临床应用等。
此外，也阐述了 TCD 在脑血流停止脑死亡诊断中的应用以及脑血流动力学检查方法。
目录
第一章 总论
第一节 经颅多普勒超声仪的发展史
第二节 经颅多普勒超声临床应用发展史及展望
第三节 如何学习 TCD
第二章 经颅多普勒超声原理和参数
第一节 经颅多普勒超声原理
第二节 参与频谱分析重要参数产生的原理及临床意义
第三节 检查过程中参与调节参数的简单原理和调节方法
第四节 M-模简介
第三章 TCD 正常脑供血动脉的检查方法和识别
第一节 颅外颈部动脉检查方法和血管的识别
第二节 颅内脑动脉检查方法和血管的识别
第四章 TCD 血流速度增快或减慢的病理意义
第一节 血流速度增快的不同病理意义
第二节 血流速度减慢的不同病理意义
第三节 同侧半球不同名颅内血管血流速度次序发生变化时潜在的病理生理意义
第四节 双侧半球同名血管血流速度不对称时的病理生理意义
第五节 椎动脉颅内段血流速度发生变化时可能的病理生理意义
第六节 血流速度改变时病理意义小结
第七节 TCD 血流速度与脑血流量之间的关系
第五章 颅内动脉狭窄的 TCD 诊断、临床应用和研究
第一节 颅内动脉狭窄和闭塞的 TCD 诊断
第二节 颅内动脉狭窄和闭塞 TCD 实例分析
第三节 颅内动脉狭窄的临床表现、诊治及临床病例分析
第四节 TCD 在颅内动脉狭窄研究中的应用
第六章 颈动脉狭窄的 TCD 诊断、临床应用与研究
第一节 颈内、颈外和颈总动脉狭窄和闭塞的 TCD 诊断
第二节 颈内、颈外和颈总动脉狭窄 TCD 实例分析
第三节 颈内动脉狭窄临床表现
第四节 颈内动脉狭窄的治疗
第五节 TCD 在颈内动脉内膜剥脱术中的应用
第六节 颈内动脉狭窄临床病例讨论
第七章 锁骨下动脉起始部闭塞性病变和盗血综合征的 TCD 诊断与临床应用
第一节 锁骨下动脉起始部闭塞性病变和盗血综合征的 TCD 诊断
第二节 锁骨下动脉盗血综合征的 TCD 实例分析
第三节 锁骨下动脉狭窄的临床表现、检查方法和治疗
第八章 椎动脉狭窄或闭塞的 TCD 诊断与临床应用
第一节 椎动脉狭窄和闭塞的 TCD 诊断
第二节 椎动脉狭窄或闭塞 TCD 实例分析
第三节 椎动脉狭窄或闭塞的临床表现及病例分析
第四节 TCD 在发作性眩晕患者中的应用
第九章 非动脉粥样硬化性脑动脉狭窄的 TCD 诊断与临床应用
第一节 烟雾病
第二节 大动脉炎及自身免疫病所致动脉炎
第三节 其他原因所致脑供血动脉狭窄
第十章 TCD 在急性脑梗塞中的应用
第一节 TCD 在急性脑梗塞亚型分类和病因探讨中的应用
第二节 TCD 在急性脑梗塞栓塞机制和临床病情严重性判断中的应用
第三节 TCD 在溶栓治疗中的应用
第十一章 脑血流微栓子监测
第一节 微栓子信号产生的原理和特性
第二节 微栓子监测方法
第三节 微栓子监测的临床意义
第四节 TCD 监测在卵圆孔未闭中的应用
第十二章 TCD 在脑血流动力学评估领域中的应用
第十三章 颅内压增高和脑死亡的 TCD 应用
第十四章 TCD 在蛛网膜下腔出血中应用
第十五章 脑动静脉畸形和颈动脉海绵窦瘘的 TCD 改变
脑动脉硬化诊断与TCD
作者：高庆春
编者按：脑动脉硬化的诊断一直缺乏客观而、特异性的指标。本文从血管形态学、血管僵硬度、CTT、CVR等方面进行阐述，为脑动脉硬化提供可靠的检测方法和观察指标。
关键词：脑动脉硬化；血管僵硬度；脑血管储备
1脑动脉硬化的概念
脑动脉硬化是一个病理学概念，包括大动脉粥样硬化、小动脉硬化和微动脉玻璃样变，是众多脑血管疾病的病理基础。在欧美等发达国家，大动脉如颈内动脉等粥样硬化常见；而在亚洲和非洲，则以小动脉如颅内动脉等硬化较常见。
脑动脉硬化症是一个临床概念，是指由于脑血管弥漫性硬化、管腔狭窄及小血管闭塞致使供应脑实质的血流量减少, 神经细胞变性, 从而引起一系列的神经和精神症状的综合症。早在1986年中国就提出了脑动脉硬化症的病名，1988年提出了诊断标准，但1995年全国《脑血管疾病分类》中却取消这一病名，究其原因可能与缺乏特异性的客观诊断指标有关。随着MRI、超声、电生理技术在临床上的广泛应用，有关脑动脉硬化的检测越来越客观而具有特异性。另一方面，近来在TCD的临床应用中，脑动脉硬化症诊断的出现率又有点过高，显示证据不是很足，在此一并讨论一下。
2 脑动脉硬化的评价方法
2.1 血管形态学的检测
⑴磁共振成像(magnetic resonance imaging , MRI)
MRI不仅能识别血管腔的狭窄、管壁的增厚及斑块的大小,多序列成像还能识别斑块的形态以及病理特性。Toussaint 等 对6 例颈动脉内膜切除术 (carotid enderteretomy ,CEA)术前患者进行了MRI 检查,发现T2WI 除了能发现颈动脉内斑块,还能把斑块中的脂质核心、纤维鞘、胶原及钙化与正常血管内外膜区分开来。Yuan等把3D-TOF (3D-time-of flight) 技术与T1WI、T2WI 和PDWI技术结合起来,评价斑块中富含脂肪的坏死核心和急性斑块内出血,结果发现3D-TOF 这种磁共振血管造影(MRA) 的亮血技术,能较好地显示血管腔的内缘,对发现病灶非常有价值。而快速自旋回波(fast-spin-echo ,FSE) 序列、T2WI 和PDWI 对于识别斑块的病理成分具有较好的敏感性和特异性。然而，MRI也有一定的限制,如幽闭综合征、体内金属(起搏器、去纤颤器、体内金属类) 等是其禁忌证,呼吸和心脏大血管运动也影响图像质量。相信随着MRI技术的不断完善,这些限制将会逐步被克服。然而，目前MRI检测的血管形态改变主要局限于颈部动脉和MCA等大血管，并且主要是检测局部的动脉粥样硬化斑块。对于血管系统的弥漫性功能改变，或高血压动脉硬化导致的小动脉玻璃样变等病理改变，MRI则有很大的局限性。
⑵彩色多普勒超声 彩色多普勒超声检查能直接显示血管内斑块大小、血流充盈情况、频谱改变及管壁状况等特点。陈浩的研究显示，颈动脉内—中膜增厚及血管轻度狭窄者彩色血流充盈缺损，无明显湍流，频谱形态无明显改变；血管明显狭窄者狭窄处血流束变细，血流速度明显加快，频谱形态出现异常，频幅增宽，频窗消失；血管闭塞者该段血管无血流信号显示，不能检出多普勒频谱。目前彩色多普勒超声已成为一种无创性重复性强的诊断血管病变可靠的方法,并在随访、评估内外科治疗疗效方面起到重要作用。当然，这一血管评价方法，也主要是应用于大血管动脉粥样硬化的检测。
2.2 血管僵硬度（Vascular Stiffness）的评价 动脉僵硬度又称动脉弹性、动脉顺应性,指动脉容积随压力变化的比值,可反映动脉结构和功能的变化。各种心血管危险因素通过血管内皮损伤导致冠状动脉内膜脂质沉积,内膜灶状纤维化,粥样斑块形成,管腔狭窄,管壁结构成分改变,僵硬度增高。动脉壁是动脉硬化的始发部位,使用无创手段检测动脉僵硬度能更早地发现和诊断动脉硬化。 ⑴脉搏波(pulse wave) 脉搏波是指动脉系统中，节律性心脏射血引起的脉搏沿血管树由心脏向外周传播。动脉系统有三种脉搏波：流量脉搏、压力脉搏和容量脉搏，三种脉搏波以同样的方式和一定的速度沿血管系统传播。脉搏波在沿血管系统从中心传向外周的过程中，脉搏波的传播速度( pulse wave velocity, PWV)、波幅的衰减，受血管壁结构和血管系统几何学的影响，从而不同频率成份的波阻不同、脉搏波反射分量不同，结果PWV和传播到外周的脉搏波形态随血管病理改变而有不同。因此，可以通过PWV的测定和脉搏波分析（Pulse wave analysis, PWA）来评价动脉的僵硬度。目前PWV和PWA在外周血管是动脉僵硬度的经典评价指标。 PWV是指动脉脉搏由近心端向远心端传导的速度，能综合地反映各种危险因素对血管的损伤，是心血管疾病危险率的独立预测因子。PWV的检测原理：心室射血产生的压力搏动沿动脉树传播,速度由动脉壁的弹性和几何性质及所含液体的特征(密度) 决定。由于血液是含在弹性管道(动脉) 中的不可压缩的液体,能量的传播主要是在动脉壁，与血液流速是完全不同的概念。动脉管壁的顺应性越大,脉搏波的传播速度就越慢,僵硬度的增加可加快脉搏波传导速度。脉搏波传导速度大小可以反映动脉壁硬度。因此，PWV与管壁弹性模量、管壁厚度、血管腔半径、血液密度等因素密切相关。PWV的测定是通过测量脉搏波传导时间和两个记录部位间的距离求得，计算公式为: PWV (m/s)= L/t (L:探测器间的距离;t:两个波形的时间差)，PWV 常测定10个连续搏动,包括一个完整的呼吸周期。大量的研究显示，心血管事件和冠状动脉事件的发生率与PWV独立相关，PWV能够预测脑血管病再发的危险性,很好地显示动脉硬化的进程，所以应用PWV进行脑动脉检测能更早地发现和诊断动脉硬化。当然，PWV检测的是较长的一段血管，如从主动脉弓到股动脉，或主动脉到桡动脉的血管段。PWV增快，说明检测血管段动脉比较僵硬，但是整体弥漫性硬化，还是节段性硬化，甚至是哪一节段硬化就很难区分了。 PWA是通过对脉搏波的波谱进行分析来评价大小血管的僵硬度。其主要的指标有增强指数(augmentation index，AI)、脉压（pulse pressure，PP）、弹性指数（compliance，C）等，但都是在时域范围内的分析，比较粗浅，若能进行傅立叶分析等频域分析后结果可能会更加客观和精确。
⑵脉动指数（Pulse index，PI） PI是经颅多普勒（transcranial Doppler，TCD）评价血管功能的一个重要参数，反映血管的搏动与阻力等情况，主要用来评价动脉的顺应性和弹性。但是，TCD中利用PI评价血管功能的时候，一定要注意到动脉血压的脉压差对PI值的影响，尤其是老年性高血压患者的脉压差非常大。此外，PI增高或降低，不单与血管病变有关，病变和检测血管间的相对空间关系对PI值影响非常明显。如在粥样硬化导致血管狭窄处以前的血管段检测，TCD上表现为血流速度降低、PI值增高；如检测处恰好是狭窄处，则血流速度增快、PI值改变轻微或降低；如检测的血管位于狭窄的后面，则血流速度减慢、PI值明显降低，表现为波动性血流。PI值不单与大血管动脉粥样硬化有一定关系，也能反应小动脉的硬化情况和功能状态，即通过PI值也能一定程度上反应出检测的MCA、ACA、PCA等血管段以后小血管的病理改变。如高血压动脉硬化患者的PI值普遍偏高。李培媛等的研究也显示，脑动脉硬化的PI值均高于正常组，甚至大于1.1；可作为小血管硬化诊断的重要指标。另外，PI值也随小动脉的收缩或舒张而相应升高或降低，如动脉血中CO2分压升高，或使用血管扩张药物，则小动脉扩张，PI降低；反之，PI升高。因此，PI可以很好地反映动脉系统某一断面的顺应性和血流弹性阻力，但在临床具体应用中要注意检测血管和病变血管的相对位置关系，以及不同部位病变叠加对PI值的影响。 然而从脉搏波的范畴看，PI反应的是流量脉搏， PI变化可以反应一定的病理变化，但还是比较粗糙。脉动传递指数（PTI）能更好地、动态地反应血管的僵硬度，成为TCD诊断脑动脉硬化的较为合适的指标。Giller CA等利用双通道TCD观察了MCA到大脑大静脉间的脉搏波的传递情况，为脑动脉脉搏波的测定奠定了坚实的基础。而TCD的其它参数如一、二、三峰（S1,S2,D）评价脑动脉硬化则颇具争议，主要这些都是在时域范围内的分析，比较粗浅，有时甚至结果相反,而频域分析如，Fourier分析、小波分析、近似商分析等则更值得期待。 ⑶Fourier分析 Fourier分析，又称谐波分析，是Fourier于1982年首先阐明的一种数学方法。具体是把一个周期性信号分解成一系列振幅、相位、频率不同的正弦波，便于定量分析。有人应用Fourier分析于TCD中，发现动脉硬化与对照组有着明显的区别，并认为在TCD探测的周期性流量脉搏中，Fourier分析会大大提高描述的精确性，故而Njemanze将其称为“高分辨TCD”。我们早期的研究亦发现脑动脉硬化组各级Fourier系数之和明显高于对照组，并且能够说明在脑动脉硬化时脑血管舒缩功能的储备情况。因此，应用TCD的参数描述血管僵硬度时，可进行Fourier分析以增进其精确性。
2.3 脑通过时间（cerebral transit time，CTT) CTT是指应用TCD技术观察脑部血流由动脉到静脉通过脑部所需时间。早在1999年Puls就认为CTT是诊断小血管病变有用工具。2002年Martin等证明了这一观点，相关的研究发现存在脑微血管病变者，其CTT明显延长。故CTT对小血管硬化的检测具有一定的作用。
2.4 脑血管储备（cerebrovascular reserve, CVR） 又称脑血流储备、脑灌注储备、脑循环储备、或脑储备，是指在生理或病理因素刺激作用下，脑血管通过小动脉、毛细血管前阻力血管等的代偿性扩张或收缩，维持脑血流量正常稳定的过程和能力。应用TCD技术观察人为诱发血管扩张〔CO2或Diamox试验（acetazolamide 1g静脉注射）〕或收缩前后相关脑血流速度的变化，提供关于脑血管自动调节、脑血管CO2反应及侧支循环的信息，提供脑血管的储备能力。尽管脑血管储备功能检测中的小动脉的收缩或扩张，是小动脉平滑肌主动收缩和舒张的结果，但也与小动脉壁的硬化程度或僵硬度密切相关，因此，通过脑血流储备检测，也可在一定程度上评价脑小动脉的硬化程度。脑血管储备功能的检测对脑血管疾病的早期诊断、临床治疗方案的确定以及预后和疗效的评价均具有重要意义。Pfefferkorn等运用TCD研究了伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病（CADASIL）患者脑血管的功能，发现基础MCA平均血流速度及其对CO2的反应性下降，神经功能障碍者更显著，提示该病存在脑血管反应性损害。通过对CVR的检测可以了解小血管血流储备情况，从而分析小动脉硬化程度。 总之，脑动脉硬化的诊断一直缺乏一种客观的标准。近年来随着影像学和超声技术的迅速发展，人们对脑动脉硬化的研究越来越深入，不仅仅停留在血管形态学的改变上，还关注血管僵硬度等早期变化，甚至通过血管反应性和内皮功能等指标超早期评估血管功能，为脑动脉硬化的早期诊断提供了客观而精确的依据。然而，一些技术或指标在脑动脉上的应用如脉搏波、CVR等还处于初级阶段，有待进一步完善和推广。
