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1、经颅多普勒超声(TCD)相关知识汇总1.TCD定义：利用超声多普勒效应，对脑底大血管及其分支的血流速度进行检测，从而了解脑血流动力学变化的一种无创检测方法。-将脉冲多普勒技术与低频发射频率（2 M Hz）相结合，使超声声束得以穿过颅骨较薄的部位（特定的声窗），直接获得在规定距离及规定取样容积内的脑底血管多普勒频移信号，具有无创、连续、动态监测脑血流动力学变化。-TCD直接获取脑底血管多普勒信号，并进行颅底动脉血流速度测定，能很好的显示血管中血流的特性，如血流速度、波形及波动次数等，并能很好的选是血管有无阻塞或狭窄，对脑血管病的诊断有一定的参考价值。 -多普勒效应：当声源与接收器之间存在相对运动
2、时，彼此靠近则频率增加，相背运动则频率下降当移动物体M 向着波源运动时，接 当移动物体M 背离波源运动时，接 收频率大于发射频率，频移为正值 收频率小于发射频率，频移为负值原理：探测流动红细胞在血管中的血流速度变化-血流中主要是大量的红细胞，红细胞被看做散射体，反射回来的散射波是多普勒频移信号的主要组成部分。-平移大小取决于相对或相向红细胞血流运动的速度，平移的正负值取决于红细胞相对或相向运动。-TCD采用多普勒频谱快速富里叶转换（FFT）：TCD以10ms对多普勒模拟信号取样1次，经过模数转换，转变成一组二进制的数字信号，由FFT把信号分成频率和振幅两个分量，产生数字实时频谱显示。频率是该时
3、间点上速度的分布，振幅是该时间速度点上的信号强度。血流速度：红细胞血流速度公式：v=fdC/2f0COSV ：移动红细胞速度fd ：频移（fd=f2-f0）C ：超声在组织中传播速度f0 ：发射超声频率f2 ：接收超声频率COS：多普勒超声束与血流方向的夹角。检测到的血流速度受超声束和血管走行之间的夹角大小影响明显，当夹角成60时，检测到血流速度只是实际血流速度的50%；当夹角为直角时，由于COS90等于0，检测不到血流信号；理论上检测范围在 030之间，则对Cos 值影响不大（10.86），最大误差值15%。血流方向：当血流朝向探头时，接收频率发射频率，血流频谱为基线上方的正向值，称正向频移
4、；当血流方向背离探头时，接收频率发射频率，血流频谱为基线下方的负向值，称负向频移。正向值-血流正对探头，负向值-血流背对探头血流频谱 -血流频谱的形态反映血液在血管内流动的状态。TCD 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。TCD 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。频宽：在频谱上某一瞬间从零基线到最高血流速度之间的速度分布范围称之；频窗：高能量信号集中在周边，色彩较深， 低能量信号分布在频谱的下边， 色彩较淡，由此形成窗口，称“频窗”；频窗的形成主要是由于血流在血管内的“层流” 所
5、引起， 血液层流状态被改变，频窗也消失。 2.TCD常用检测参数深度（depth）：识别颅内血管血流方向（direction）：识别正常血管和病理通道血流速度（velocity）：Vs：收缩期峰速度Vd：舒张期末速度Vm：平均速度-Vm=（Vs+2Vd）/3搏动指数（PI）和阻抗指数（RI）：描述频谱形态的两个参数.PI：搏动指数-PI=（Vs-Vd）/Vm RI：阻力指数-RI=（Vs-Vd）/Vs S/D：收缩峰与舒张期末血流速度比值-S/D=Vs/Vd血流频谱形态（pattern of waveform）：峰型、频窗 3.脑底常用血管TCD检测部位及方法A、颅外动脉检测部位B、颅外段血管
6、检测方法-颈总动脉、颈外动脉、颈内动脉颅外段方法步骤：颈总动脉：病人去枕仰卧位，头偏向对侧，将4 M Hz 探头置于胸锁乳突肌外侧，从近端到远端移动探头对颈总动脉进行完整的观察；颈外动脉：一般在甲状软骨水平分出颈外动脉，向前上方对其进行追踪检测和记录；颈内动脉：从颈总动脉分叉处向后上方外侧追踪观察颈内动脉直至不能检测为止；注意：检测时应注意使超声与血管走行方向保持在45角的位置，角度过大或过小都会影响计算出来的血流速度；正常情况下， 对颈总动脉，颈外动脉的检测不存在识别上的困难；颈总动脉，颈外动脉和颈内动脉的频谱形态有明显区别，前两者都具有很强的搏动性。颅内动脉三个窗口:颞窗、眼窗、枕窗颞窗：
7、探头置于颧弓上方、眼眶外缘和耳之间的范围内-检测大脑中动脉（MCA）、颈内动脉终末端（ICA1）、大脑前动脉（ACA）、大脑后动脉（PCA）及前交通动脉（AcoA）；眼窗：探头置于闭合的眼睑上方，超声发射功率5%10%-检测眼动脉（OA）和颈内动脉虹吸部以及对侧ACA1；枕窗：探头置于枕骨粗隆下方，发际上方1cm左右，枕骨大孔中央或旁枕骨大孔-检测双侧椎动脉颅内段（VA）、小脑后下动脉（PINC）和基底动脉（BA）； C、 颅外段血管检测方法1） 颞窗：颧弓上方、眼眶外缘和耳之间的范围内，此区内又可分为前、中、后窗。方法：受检者取仰卧位，头置正位， 在检测局部涂以足够的导声耦合剂，以适度的压力
8、保持探头和皮肤良好接触，又不至把耦合剂挤压出去并引起病人的不适感。采用频率为2 M Hz 的聚焦发射探头，深度一般先定在55 60cm 之间，在此深度最易获得多普勒信号。当发现多普勒信号后， 再轻微移动或倾斜探头， 选择最佳探头位置，以得到最强、最清晰的多普勒频移信号。经左颞窗TCD 检测到了某一血流频谱信号，根据深度不同，可能是同侧大脑中动脉（深度3565mm，绿色圆点）；同侧大脑前动脉（深度5570mm，红色圆点）；对侧大脑前动脉（深度7585mm，黄色圆点）；对侧大脑中动脉（深度90mm，白色圆点）如下图： MCA：深度在3060mm，主干位于4060mm深度，正向频谱。压迫同侧颈总动脉
9、（CCA），血流速度明显减低，压迫对侧CCA，血流速度无明显变化。 ICA1：沿MCA主干随检测深度增加到6070mm，可以检测ICA末端分叉处，再适当增加深度，可获得单纯的正向ICA1血流频谱，压迫同侧的CCA时，血流信号消失并出现短暂尖小的负向血流信号。ACA1：探测到ICA1后，适当增加检测深度至6075mm，可获得负向的ACA1流速，进一步增加取样容积深度，在7085mm，可以检测到对侧ACA1正向血流频谱。当AcoA发育正常时，同侧CCA压迫试验，ACA1血流频谱从负向逆转为正向，对侧ACA1血流速度明显升高。当颞窗透声不良时，可经眼窗检测，眼窗探测到的ACA1为正向血流频谱。 PC
10、A：检测深度在5570mm，出现的较低流速的正向血流频谱，即为PCA的交通前段（P1段）。探头方向进一步向后外侧调整，可检测到负向的血流频谱，为PCA的交通后段（P2段）。当PCA血流来自BA，PcoA发育正常时，压迫同侧CCA可使P1段血流速度增加。若PCA血供来自ICA，无P1段血流信号，仅获得负向的P2段血流频谱，压迫同侧CCA时，P2段血流速度下降。2） 眶窗：受检者仰卧，头置正位，双目闭合， 使用2 M Hz 探头，放在眼睑上，不需用力压，只要保持探头与皮肤接触即可，多普勒能量降到5 并尽可能缩短在眼部的检测时间 OA：检测深度为4050mm，血流频谱为正向，血管搏动指数（PI值）1
11、.10。压迫同侧CCA时，OA血流速度减低或消失。ACA1：颈内动脉虹吸部，首先应获得OA的血流信号，增加取样容积的深度在5575mm，分别获得正向的海绵窦段（C4段）、负向的床突上段（C2段）、双向的膝段（C3）血流频谱。同侧CCA压迫时，CS血流信号消失，对侧CS流速代偿性升高。3） 枕窗：受检者低头屈颈，使头颅和环椎之间的空隙开大。探头放在颈后正中线枕骨粗隆下15 2cm 处，声束指向眉弓， 使其经枕骨大孔入颅。此窗口可以检测到椎动脉颅内段、小脑后下动脉和基底动脉。VA、PINC or BA：通常以坐位检测，选择深度范围5580mm，获得左右侧呈负向血流频谱的VA血流信号及正向的PINC
12、血流频谱。以不间断的VA血流信号为基准，逐渐增加检测深度，在70120mm范围可以获得负向的BA血流频谱。注意：由于超声穿透颞窗取决该部位颅骨的厚度，因而在不同年龄、性别的人之间有着不同程度的差异。在青壮年通常有较大的范围可以获得理想信号，在老年由于骨质增厚，颞窗往往缩小甚至缺如，这在老年女性受检者中表现尤甚。4.TCD适用症：1.脑动脉狭窄和闭塞。2.颈内动脉狭窄和闭塞。3.脑血管痉挛。4.脑血管畸形。5.锁骨下动脉盗血综合征。6.颅内高压、脑死亡。5.检查的项目（1）测量：收缩期峰值血流流速（Vp）、平均血流速度（Vm）、舒张末流速（Vd）。（2）测量血流方向：血流朝向探头为正向，频谱位于
13、基线上方。血流背离探头为负向，频谱位于基线下方。在血管的分支处或血管走向弯曲时，可检测到双向血流频谱。（3）血管搏动指数（PI）和血管阻力指数（RI）：PI（VpVd）/Vm，RI（VpVd）/Vp。正常颅内动脉的PI值为0.651.10。（4）检测血流多普勒频谱形态：正常脑动脉的血流频谱呈三峰形态，收缩期脑血流的最高峰为S1峰，随后出现稍低的收缩期波峰为S2峰，心脏舒张末期脑血流维持的最低水平流速为D峰。（5）检测颈动脉压迫试验：在锁骨上窝水平CCA的近段，不在甲状软骨水平，避免压迫颈动脉球部。6.TCD各类频谱分析TCD正常频谱图像分析1、典型的正常经颅多普勒频谱图形：是由一系列连续而有规
14、律、与心动周期一致的脉搏波动图组成。形成近似于一个直角三角形，频率外层曲线由上升支和下降支组成，上升支与零基线的夹角称角，收缩期出现两峰， 即S1 峰、S2 峰，舒张早期形成第三峰，即D峰。从收缩期开始到最高血流速度的时间称峰时。2、 正常血流速度：同一血管主干上，由于分支分流，流速逐渐减低，不应有节段性显著流速增减。生理学研究发现，在WILLIS环分支中，MCA血流量最高，携带约占全脑80%的血流流到大脑半球。脑底各动脉血流速度的高低按正常顺序排列：TCD测定脑底动脑的血流速度以MCA为最高，顺序为MCAICAACACSICS2BAPCA1PCA2VAPICAOA。3、 左右两侧相应动脉的血
15、流速基本对称：正常成人两侧非对称指数（AI）的上限值：大脑中动脉为21%，大脑前动脉为27%，大脑后动脉为28%。4、 血流音频信号正常：正常的脑动脉血流音频信号的音调平滑柔和，呈微风样。不应闻及乐音性杂音或噪音性杂音。5、 血流方向正常：正常脑底动脉内的血流沿一定的径路流动，当血流方向朝向探头时呈正向频移，血流方向背离探头时呈负向频移。血流方向的改变明确提示侧支循环已经建立或出现盗血现象。6、 颅外血管、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（外周血管）。 7、 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。8、频宽基本相同，频窗明显。一、血流速度 收缩峰血流速度（Vp） 平均血流速度（Vm）注意：舒张期末血流速度是舒张期残存的血流速度，反映远端血管床阻抗；舒张期末血流速度越接近收缩期血流速度时，
