第十一章　多普勒超聲在神經外科的應用

第一節　經顱多普勒超聲技術

一、概述

1982年，挪威學者Rune、Aaslid等利用低頻超聲波的良好穿透能力，建立了經顱探查顱內血管流速的非創傷性檢查方法，并將TCD儀用于臨床。TCD儀是利用超聲多普勒效應，對顱內、外血管的血流速度進行檢測，從而了解腦血流動力學變化的一種無創檢查手段。我國于1988年引進TCD技術并逐漸廣泛使用。由于TCD能無創地穿透顱骨，其操作簡單、重復性好，可以對患者進行連續、長期的動態觀察，更重要的是它可以提供MRI、DSA、PET、SPECT等影像技術檢查不到的重要的血流動力學資料，因此它在腦血管病的診斷和治療方面有著重要的意義。TCD儀主要由探頭、主機處理器和輸出設備三部分組成。探頭作為超聲波的發射器和接收器，TCD可分為脈沖多普勒和連續多普勒兩種，前者主要用于顱內血管的檢測，后者則用于頸部和外周血管的檢測。多普勒信號傳入主機處理器經處理后，通過音頻和視頻兩種方式輸出。音頻輸出是將多普勒頻移信號放大后輸入揚聲器，以聲音信號加以輸出。音調越高，頻率越高，即血流速度越快；音調低者，頻率較低，即血流速度較慢。多普勒音頻信號非常重要，它反映了血流的特性。例如，流速分布均勻，出現笛樣樂音；血流形成湍流時，聲音粗糙；而渦流時，聲音嘈雜。頻譜顯示是多普勒頻移信號的主要輸出方式，是多普勒信號的振幅、頻率和時間的三維顯示。主要指標有血流速度（cm／s）、頻率（kHz）和血管搏動指數（PI）。TCD探頭能檢測到血流速度和方向是利用的多普勒效應。超聲波探頭是靜止的，它發射的超聲波至腦血管，遇到流動著的紅細胞后，反射回接收器，受多普勒效應的影響，利用反射回的超聲波頻率，可以計算出血流速度。通過血流速度、脈沖指數及高頻信號和頻譜圖波形，來反映腦血管的血流情況。

二、經顱多普勒超聲常用參數

1.檢測深度體表管腔內取樣容積之間的距離

“深度”對于識別顱內血管非常重要。TCD能檢測到的顱內動脈深度范圍大致為：大腦中動脈M2段（深度范圍：30～40mm），M1段（40～60mm），大腦前動脈A1段（60～75mm），大腦后動脈P1～P2段（55～75mm），前交通動脈（70～80mm），后交通動脈（58～65mm），眼動脈（40～50mm），頸內動脈虹吸段（55～65mm），椎動脈（40～75mm）以及基底動脈近段（75～80mm）、中段（80～90mm）、遠段（90～110mm）。

2.血流方向

紅細胞朝向探頭的運動所獲得的血流頻譜為正向，位于基線的上方；背離探頭的為負向，位于基線的下方。血流方向的改變，往往提示顱內或顱外動脈病變的存在。

3.血流速度

包括收縮期峰值血流速度（systolic velocity，Vs）、舒張末期血流速度（diastolic velocity，Vd），平均流速（mean velocity，V）。平均流速是平均了所有在整個心動周期內出現的速度信號的結果，或者可以如下公式簡易算出：Vm=（Vs+2Vd）／3。血流速度的高低變化是反映被檢測血管的重要指標。

三、經顱多普勒超聲的檢查方法

（一）檢查前準備

在作檢查前，患者應休息5～10分鐘，以穩定心率。根據所檢測血管，選擇合適體位。注意環境溫度相對穩定、適中。向患者詳細交待檢查方法和注意事項，保持患者心情平靜，避免緊張。

（二）檢查技術

1.超聲窗的選擇

顱骨上某些區域能通過超聲束并能探及血管的部位稱為“超聲窗”，窗的大小有個體差異。目前采用的有：顳窗、眶窗、下頜窗、枕下和枕骨窗。

（1）顳窗：

位于顴弓上外耳孔與外眥之間的區域，此區域可檢測顱底動脈，包括大腦前動脈、大腦中動脈、大腦后動脈及其交通支等。

（2）眶窗：

受檢者閉眼，探頭置于眼瞼上，探及眼動脈、頸內動脈的虹吸部和大腦前動脈。

（3）枕下窗：

枕外粗隆下發際內正中線上，可探及大腦后動脈，后交通動脈和基底動脈。

（4）下頜窗：

探頭置于下頜角，朝向內上，可探及頸內動脈的顳骨巖段。

2.血管及其分段的辨認

通過一個超聲窗可探及多條血管及其不同分段，方法根據是探頭的位置、方向、取樣深度、多普勒音頻、頻譜形態及方向，以及壓頸試驗。

（1）大腦中動脈的確認：

將探頭置于顳窗，探頭方向大致與顳骨骨板垂直，取樣深度常設在50～55mm范圍，大腦中動脈的血流方向朝向探頭，為正向頻移。血流速度一般在全腦血管中最高。頻譜形態為頸內動脈系統波形，即收縮峰相對高尖，波形相對較寬大的前組循環頻譜。音頻特征表現為音調高尖，呈吹風樣。

（2）大腦前動脈的確認：

將探頭置于顳窗，先找到大腦中動脈的血流信號，逐漸增加檢測深度至60～70mm處。血流方向為背離探頭的負向頻移信號，血流速度僅次于大腦中動脈。頻譜形態及音頻信號為前組循環型頻譜特征表現。

（3）大腦后動脈的確認：

探頭位于顳窗，先找到大腦中動脈，再將探頭方向指向枕部并逐漸增加檢測深度至60～70mm范圍，可見一正向頻移信號。血流速度在基底動脈和椎動脈流速之間。頻譜形態為后組循環型頻譜特征性表現。音頻特征為音調較低，呈沉悶柔和的特點。

（4）基底動脈、椎動脈和小腦后下動脈的確認：

探頭置于枕窗，在中心方向深度70mm以上可探及基底動脈信號，血流方向背向探頭，為負向頻移，此時減少深度至60～65mm，探頭略指向一側，可發現基底動脈信號，再減少至50～60mm，可以看到雙向頻移信號，正向頻移為小腦后下動脈信號，負向頻移為基底動脈的血流信號。

四、經顱多普勒超聲的臨床應用

最初TCD多用于蛛網膜下腔出血后腦血管痙攣的診斷，此后隨著各國學者對各種臨床病理狀態以及TCD技術的認識逐步深入，TCD逐漸應用于以下領域。

（一）腦動脈狹窄、閉塞性病變的診斷及顱內側支循環建立的評價

頭頸部血管阻塞性病變中，顱內血管損害相對較少，故診斷顱內血管疾病前必須排除顱外血管的阻塞。

1.顱內段頸動脈狹窄或阻塞

由于顳窗較小，超聲束與顱內段頸動脈軸向夾角不理想，經顳窗探測比較困難，經眶窗不易獲得最佳信號，分析血流速度僅能定性而不能達到定量。下列改變有助于診斷：整個心動周期頻譜寬度增加；阻塞部位遠端流速明顯降低；音頻信號增強或阻塞。

2.顱底大動脈（大腦前、中、后動脈水平段及前、后交通動脈）的狹窄或阻塞

（1）血管狹窄：

收縮期和舒張期血流速度增加或見雙向血流，頻譜增寬，收縮期可見低頻信號成分增多，提示血管紊亂和血管壁振動。然而，Willis環的血管相對平衡，故對側相應部位血管流速正常。

（2）血管阻塞：

完全阻塞時，有以下現象：操作正確的前提下，多普勒信號缺如；阻塞部位遠端血流速度下降；側支血管常有逆行血流出。

3.顱內側支循環建立的評價

包括：①頸內動脈嚴重狹窄或閉塞后前交通動脈開放的判斷；②頸內動脈嚴重狹窄或閉塞后大腦后動脈改變及后交通動脈開放的判斷；③頸內動脈嚴重狹窄或閉塞后眼動脈側支開放的判斷；④大腦中動脈嚴重狹窄或閉塞后的側支循環情況。

（二）顱內壓增高和腦死亡的診斷

腦死亡的診斷除臨床體征外，輔以同位素掃描、腦電圖、腦誘發電位和TCD檢查，功能上各有優缺點，它們之間有很好的相關性。在腦死亡的過程中，有相應的TCD血流頻譜改變，若血流速度在10～25cm／s，臨床上保留有腦干功能；若大腦中動脈血流速度小于10cm／s，舒張期無正向血流頻譜，此時腦干反射消失；若出現收縮期正向流速和舒張期反向流速的特征性“擺動”血流頻譜，最終全部信號消失，臨床出現腦死亡征象。當凈流速值大于20cm／s時，神經功能有望恢復。

（三）腦血流儲備的評價

腦血流儲備是指在生理或者病理刺激作用下，腦血管通過小動脈和毛細血管的代償性擴張或收縮、腦血流量的調節、腦血管側支循環開放等維持腦血流正常穩定的能力。腦血流儲備在腦血管病的發生、發展、臨床治療和預后中都有重要作用。盡管目前已經發現，對于某些腦血管疾病，如頸動脈狹窄、閉塞等，腦血流儲備功能受到明顯損害，但多數情況下，發生腦血管病時腦血流儲備功能的損害僅僅停留在概念上，腦血流儲備損害的具體程度、在發病中的作用、與臨床癥狀的相關性、對治療的指導意義和各種干預對其改善程度等，多不清楚，十分需要進一步深入觀察和研究。臨床上有多種影像學技術可以用來評估腦血流儲備能力。其原理是利用影像學方法追蹤示蹤劑或對比劑濃度變化。臨床上常用的技術包括：正電子發射計算機體層攝影術（PET）、SPECT、Xe-CT、CT灌注成像和磁共振成像、TCD、激光多普勒等。

1.TCD用于腦血流自動調節的測定

腦血流自動調節是指當血壓在一定范圍內變動時，腦血管能維持腦血流量相對恒定的能力。它既反映了腦微動脈等阻力血管特別是管壁平滑肌作用的結果和功能，又影響著各種腦血管病的發生、發展和轉歸。腦血流自動調節功能的評價目前基本有三種：改變動脈血壓，回執自動調節曲線，人為確定自動調節上、下限；利用腦血流和動脈血壓間的相關性，在不改變動脈血壓或不認為改變動脈血壓的前體下確定腦血流自動調節指數；通過臨界關閉壓，在不人為改變動脈壓的前提下評價腦血流自動調節功能。

2.TCD用于腦血流CO2反應的測定方法

（1）通過吸入不同濃度的CO2氣體，或改變換氣功能，以實現PaCO2的變化，同步定量測定ETCO2或不檢測ETCO2的前提下，觀察腦血流速度的變化。

（2）靜脈注射乙酰唑胺，觀察腦血流速度的變化。

（四）TCD技術在微栓子監測中的作用

1990年，Spencer等發現：在頸內動脈內膜剝離分流過程中，應用TCD監測大腦中動脈發現血流中除高強度的氣栓外還有一些與氣栓類似但是強度要弱得多的信號。這些信號在打開頸動脈之前就已經存在，因此它們不是氣栓而可能是血栓或者血小板栓子。此后各國學者對應用TCD監測腦循環中微栓子信號進行了大量的動物實驗與臨床研究，表明有可能應用TCD的檢測技術來發現血液中除紅細胞以外的其他固體及氣體成分。體外實驗研究證實血栓、血小板和粥樣斑塊栓子都可以產生這種特殊的多普勒高信號，并且在有拴子源的患者如心房纖顫、顱內外大動脈狹窄、頸內動脈內膜剝脫術等均檢測到微栓子信號（MES）。但在檢測中出血的短暫高強度信號是固體和氣體栓子信號，必須要正確地識別栓子與偽跡，才能在臨床得到應用。近年來各國學者不僅在栓子監測的理論上進行了廣泛的卓有成效的研究，而且應用這些理論對TCD儀器作了極大的改進，設計了先進的軟件識別系統，能自動識別栓子與偽跡，并能進一步明確栓子的性質是固體還是氣體。這樣使利用TCD監測腦循環中微栓子成為可能，并可用于臨床。另一方面，近年來有大量的微栓子檢測的臨床應用報道，臨床應用得到了較大的拓展，特別在診斷缺血性卒中的病理生理學機制等方面顯示出它的重要價值。

（五）TCD在腦供血動脈狹窄支架成形術中的應用

1.術前

①篩選腦供血動脈狹窄；②判斷側支循環；③了解動脈粥樣硬化斑塊脫落微栓子的情況；④評定腦血管的自動調節功能。腦供血動脈狹窄支架成形術術前的TCD檢查目的是：探查大腦中動脈水平段的血流信號帶是否存在（即顳窗的有無），進而判斷有無狹窄、閉塞及其部位，為術中監測、術后狹窄開通情況評定和血壓調控提供基本參照數據，幫助臨床評價手術相關的腦缺血、出血性并發癥。

2.術中

（1）栓子監測：

TCD檢測循環中微栓子研究始于20世紀90年代初，現已廣泛應用于臨床。早在1995年第九屆國際腦血液循環會議上就制訂了TCD微栓子信號的基本標準：TCD栓子信號為一過性，持續時間≤300毫秒；信號強度應至少高于背景血流強度3dB；栓子信號在血流頻譜上一般為單相的；在出現視覺信號的同時，可聽到“嚓、嚓”等聲響，聽覺信號與所用儀器及栓子的速度有關。

（2）血流動力學監測：

TCD在支架成形術中的監測，可以評價血流動力學變化，目的在于出現狀況時能及時判斷其導致神經事件的可能，減少卒中風險。

3.術后

TCD在支架成形術后一周內應密切監測支架置入的動脈，包括血流和微栓子的監測，盡早發現高灌注、動脈痙攣、支架內血栓形成導致的急性或亞急性閉塞等嚴重并發癥。還需要評價支架成形術后血流較術前相比的改善情況，并可作為長期隨訪的基線資料。①監測高灌注現象發生；②評價血流重建情況；③術后遠期療效評估。

（六）TCD在溶栓治療中的應用

1.TCD用于溶栓治療中的監測

Demchuk等提出了根據急性腦梗死溶栓前TCD檢測到的殘余血流，建立了溶栓腦缺血分級（thrombolysis in brain ischemia，TIBI）。TCD除了對血流進行分級，在溶栓過程中還擔負著對溶栓效果的評價作用。根據血流情況將溶栓后血管再通分為完全和部分再通。完全再通者血流正常。多數患者為部分再通，TCD可監測到狹窄或者低平的血流。持續的TCD檢查可以觀察閉塞血管的再通情況，對臨床治療有一定的指導作用。

2.TCD用于超聲輔助溶栓

目前超聲結合微泡溶栓仍處于基礎研究和實驗階段，但其增強溶栓效果顯著，可減少溶栓藥物的劑量，從而降低藥物所致出血并發癥的危險，并且可以縮短溶栓時間，因此超聲結合微泡溶栓有望成為溶栓治療的一種重要方式。

（七）TCD在蛛網膜下腔出血（SAH）的應用

SAH后腦血管痙攣是顱內動脈瘤破裂后產生的最常見的并發癥。血管痙攣多發生在SAH后2天～2周，高峰期在7～12天，多在2～3周內緩解。對于SAH后血管痙攣的診斷，腦血管造影（DSA）被認為是金標準，但由于DSA檢查有創且費用較高，在一定程度上限制了DSA的反復使用于SAH的監測。TCD能探測到血流速度的變化，從而間接反映腦血管痙攣的存在，從而協助診斷血管痙攣的發生，同時還可以利用治療前后的TCD變化來判斷治療效果，因此TCD用于SAH后的監測已廣泛地應用于神經科及介入科。

五、經顱多普勒超聲發展趨勢

經顱彩色多普勒超聲（transcranial color duplex sonography，TCCS）：經顱超聲彩色血流成像可以在二維圖像上快速、實時地顯示Willis環各支動脈的空間走向及血流方向，經枕窗可以顯示后循環血流。新一代雙功能超聲儀可以進行三維血管重建。血管三維超聲成像為血管疾病的診斷開辟了新的途徑。它與二維超聲相結合可以為臨床提供更直觀更準確的圖像信息。TCCS不但可以直觀顯示出血管狹窄部位的異常血流，還可進一步定量反映狹窄程度及其前后部位的血流速度，較之TCD對血管病變的定位診斷更加準確。同時，通過檢測過程中不斷的旋轉角度還可以觀察狹窄處的性質，對臨床有更大指導意義。

第二節　頸部血管超聲檢查方法及診斷分析

一、概述

頸部血管超聲在診斷上的應用，不僅對頸動脈和椎動脈疾病的診斷提供了重要信息，而且通過檢測顱外段動脈的粥樣硬化、判別斑塊的特性、檢測有無狹窄和阻塞以及對冠心病、腦血管疾病事件發生的預測和防治均有重要價值。彩色多普勒超聲不僅能直接顯示病變部位血管解剖結構的改變，同時能測定血管病變部位血流動力學的改變，且無創性，目前已經成為診斷頸部血管疾病的重要檢測手段，已在臨床得到廣泛應用。

二、檢查方法和步驟

（一）患者準備

穿易于暴露頸前、側部的上衣。

（二）儀器條件

通常，選用線陣探頭，頻率為5～10MHz。對于頸內動脈的探查，有的患者（如短頸、肥胖）使用凸陣探頭較線陣探頭有助于探頭與皮膚的接觸。對于受影響的頸總動脈起始段的探查，需使用相對較低頻率（如2.5MHz）的扇形探頭，并使聲束方向指向足側。

對于椎動脈的探查，使用的探頭頻率相對低于頸動脈，常用頻率為5或7.5MHz。對于頸部短粗的患者，使用5.0MHz的探頭效果較好。

（三）檢查體位

取仰臥位，頸后墊枕，頭后仰，并偏向檢查側的對側。

（四）掃查方法

直接探查將探頭與皮膚直接接觸，圖像清晰，若用扇掃儀器則視野較小。間接檢查需在探頭前加水囊。探頭輕輕置于頸前部氣管外側（切勿加壓，顯示頸部動靜脈短軸切面，內側圓形較小的管腔為頸總動脈截面，外側略呈橢圓形較大的管腔為頸內靜脈，然后將探頭旋轉90°）、頸動脈沿頸總動脈、頸內靜脈走行方向掃查，顯示血管長軸切面，越過分叉處向上，分別檢查頸內、外動脈，應兩側對比，發現管徑不均勻處即測定局部內徑，檢查病變區應追蹤到正常交界處。椎動脈探頭置于頸根部胸鎖關節略外側上方，聲束指向后內方，縱行掃查，先找到鎖骨下動脈，其第1分支為椎動脈，追溯上行入第6頸椎橫突或先找到頸椎回聲，探頭略向外側移動，使脊柱回聲消失，出現頸椎橫突間回聲及后方衰減影。在兩個聲影間所顯示結構中尋找血管回聲，向上追溯，并觀察各橫突間血管壁形態，管腔大小及回聲有無異常，血管有無彎曲等。

三、檢查內容及具體測量方法

（一）檢測內容

1.測量血管內徑。

2.識別膨大部、頸內及頸外動脈所在位置。

3.觀察CCA、ICA、ECA管壁四周有無斑塊，確定斑塊所在部位。

4.測量內膜中層厚度（IMT）。

5.測量斑塊長度及厚度、觀察其表面及內部特性。

6.用彩色多譜勒血流圖（color Dopplor flow image，CDFI）顯示血流方向、充盈情況及狹窄、阻塞部位。

7.進行脈沖多普勒檢測，觀察流速曲線及血流參數測定。

8.在二維圖像清晰顯示基礎上采用CDFI，觀察血流方向、性質（層流、湍流及渦流）有無充盈缺損、狹窄、血流中斷及倒流。

9.CDFI顯示下確定取樣框放置位置，進行脈沖多普勒檢測，觀察血流流速曲線形態，測量血流參數。

（二）血管內徑及內膜中層厚度的測量

1.內徑測量

以血管橫斷面心臟收縮期的內徑為準，分別測量頸總動脈中部、頸內動脈距其竇部1cm處、頸外動脈距膨大部1cm處，測量從內膜內表面至對側內表面的垂直距離。

2.內膜中層厚度（IMT）測量

測量部位目前國內多數采用一點法，即定位于頸總動脈開始膨大處近心端10～15mm處的遠側壁，也有文獻報告應用多點法，即選取頸總動脈開始膨大處近心端10～15mm、膨大部及頸內動脈起始部上方1cm處的遠側壁。測量內膜內表面到中層與外膜交界面的垂直距離。正常值：頸總動脈、頸內動脈IMT﹤1.0mm，頸總動脈膨大部﹤1.2mm。

（三）斑塊測量及超聲特征描述

1.測量方法

橫向掃查觀察血管壁四周有無斑塊，確定斑塊所在位置（注意：僅用縱向掃查可遺漏位于側壁的斑塊）。然后，以血管長軸圖像測量斑塊上下徑（長度）及厚度，斑塊呈非對稱性者要用橫向探測，確定斑塊最大厚度值。

2.斑塊超聲特征描述

應提供斑塊部位、大小、形態結構、回聲強度、內部回聲分布信息。斑塊回聲強度以強、高、等、低區分（血液為無回聲，胸鎖乳突肌為等回聲，血管壁外膜為高回聲）低于胸鎖乳突肌回聲為低回聲，與胸鎖乳突肌回聲相同為等回聲，高回聲與血管外膜回聲相同，高回聲伴聲影為強回聲，斑塊內有兩種以上不同強度構成為混合回聲。此外，還應注意斑塊表面規則和不規則，回聲分布均勻與不均勻，有無斑塊內出血（斑塊內不規則無回聲區）及潰瘍形成。超聲報告斑塊以物理特性為主：如低回聲、高回聲、混合回聲等。

3.斑塊穩定性的評估

國內、外學者研究報告動脈硬化斑塊的穩定性與臨床癥狀、預后相關。通過斑塊特征與病理分析發現，以脂類成分為主的低回聲斑塊，斑塊內膜脆弱容易破裂出血，繼而血栓形成，這類斑塊不穩定，易發生一過性腦缺血癥狀。以纖維素為主要組成的等回聲或高回聲，鈣化病變呈高回聲伴聲影者，這類斑塊內膜纖維帽完整較厚，不易破裂稱穩定性斑塊。近年來，已有學者應用超聲造影觀察斑塊造影后增強特點判斷穩定性。提出經超聲造影后顯示斑塊由周邊向內部呈密度較高的點狀及短線狀增強為易損斑塊（不穩定斑塊），斑塊無增強或周邊及內部呈稀疏點狀增強為穩定斑塊。

（四）頸動脈狹窄程度的超聲估測

以二維圖像、彩色血流顯像和脈沖多普勒檢測所得的血管形態學和血流動力學指標來評估。

1.形態學指標

內徑狹窄百分比和面積狹窄百分比，是通過二維圖像或彩色血流圖像上進行測量來完成的。內徑狹窄百分比測量取縱斷面，面積狹窄百分比測量作橫斷面。對于對稱性（向心性）狹窄，可計算內徑狹窄百分比或面積狹窄百分比，而非對稱性（偏心性）狹窄者則應計算面積狹窄百分比。當管腔內斑塊或血栓回聲很低，用二維圖像難以確定狹窄部管腔的內緣時，CDFI可幫助狹窄部殘留管腔的顯示。

內徑狹窄百分比計算方法：內徑狹窄%=［（D-d）／D］×100%（D：正常管腔直徑；d：狹窄部殘留腔內徑）。

國外對內徑狹窄百分比計測方法通常采用NASCET和ECST兩種標準，兩者計測不同點：NASCET法是以狹窄處內徑與狹窄遠端正常內徑計算；ECST是以狹窄處內徑與狹窄處水平正常內徑來計算。由于NASCET法選用狹窄遠端的正常內徑相對較窄，而ECST選用狹窄處水平正常內徑（估計值），因該處有斑塊形成，管壁彈力纖維組織破壞的影響，測值較正常增寬。因此，采用不同測量方法，可造成同一個病變的狹窄程度判斷有差異，以致造成有高估或低估的不同結果。

此外，也有學者提出應盡量使用狹窄前正常動脈內徑計算，因為，狹窄前部正常管徑受狹窄部影響相對較少，但若狹窄發生在頸內動脈起始段，則無法獲取狹窄前正常管徑。

面積狹窄百分比計算方法：

面積狹窄%=［（A-a）／A］×100%（A：正常管腔面積；a：狹窄部殘留腔面積）。

2.血流動力學指標

根據脈沖多普勒檢測血流參數和比值來估價，目前，多數研究認為判斷頸動脈狹窄程度的指標：①狹窄處的收縮期峰值流速（PSV）；②狹窄處的舒張期末流速（EDV）；③ICAPSV／CCAPSV比值。

2003年Grant等報告美國放射學會超聲專業專家共識會議提出標準其方法如下：①內徑狹窄﹤50%者：PSV﹤125cm／s，EDV﹤40cm／s，ICAPSV／CCAPSV﹤2.0；②內徑狹窄50%～69%者：SPV 125～230cm／s，EDV 40～100cm／s，ICAPSV／CCAPSV 2.0～4.0；③內徑狹窄﹥70%接近完全阻塞者：SPV﹥230cm／s，EDV﹥100cm／s，ICAPSV／CCAPSV﹥4.0。

四、臨床應用

（一）頸動脈閉塞性疾病

病理變化主要是頸動脈內膜類脂質的沉積，進一步發展有斑塊形成，導致內腔狹窄。血管內膜破壞，血小板聚集，繼而血栓形成、血栓脫落，栓子可進入顱內血管引起腦梗死。內膜斑塊內可有出血，潰瘍形成，嚴重者管腔完全阻塞。

超聲檢查：

1.頸動脈壁　通常表現為管壁增厚，內膜毛糙。早期動脈硬化表現為中層增厚，只有少量類脂質沉積于內膜而形成脂肪條帶，呈線狀弱回聲。

2.粥樣硬化斑塊形成　多發生在頸總動脈近分叉處，其次為頸內動脈起始部。斑塊形態多不規則，可以是局限性或彌漫性的分布。斑塊呈弱回聲或等回聲者為軟斑，斑塊纖維化、鈣化，內部回聲增強，后方伴聲影者為硬斑。

3.輕度狹窄可無明顯湍流，中度狹窄或重度狹窄表現為血流束明顯變細，且在狹窄處或狹窄遠端呈色彩鑲嵌的血流信號，峰值為舒張末期流速加快；完全閉塞者則閉塞段管腔內無血流信號。

（二）頸動脈瘤

可由動脈硬化、感染、創傷及先天性等原因引起，但以動脈硬化為多見。假性動脈瘤多由外傷或手術引起。一般為單發、一側性囊狀病變。腔內可有血栓形成。

腫塊位于頸前三角區，多具有搏動，腫瘤部位?？陕劶笆湛s期雜音，當壓迫動脈瘤近端時，腫塊搏動和雜音可減小或消失。動脈瘤增大壓迫氣管、食管及喉返神經時則出現呼吸困難、吞咽困難、霍納（Honer）征及聲音嘶啞。

超聲檢查：

1.頸動脈縱斷面顯示局限性膨大，呈梭形或類圓形，膨大處管壁局限性變薄。

2.彩色多普勒顯示瘤體內呈渦流狀血流，紅藍相間或較多色彩鑲嵌。兩端與頸內動脈彩色血流相互延續。

3.瘤體內有血栓時，顯示瘤體一側有低回聲區或稍強回聲存在，彩色血流束在瘤體內為完全充盈。

4.多普勒視頻譜顯示瘤體內血流速度較低。

（三）椎動脈閉塞性疾病

常見原因是由于頸椎骨質增生、橫突孔變窄、椎間隙狹窄，頸椎曲度變直等情況，導致椎動脈骨質受壓發生扭曲、骨贅刺激血管痙攣，壓迫產生狹窄，導致椎動脈供血較少或阻斷。其次，動脈硬化斑形成或大動脈炎管腔狹窄，也可形成管腔閉塞。椎動脈粥樣硬化或動脈炎時，若又有頸椎病骨贅刺激椎動脈或壓迫時，椎動脈血流則進一步受到嚴重影響。癥狀為發作性、可逆性的頭痛、眩暈、惡心、嘔吐、耳鳴，甚至暈倒在地。發病多由于頭頸部前驅、后伸或旋轉而引起，若伴有椎動脈粥樣硬化者則癥狀加重，持續時間長。

超聲檢查：

1.椎動脈管壁增厚，內膜毛糙，可伴有斑塊形成。

2.管腔明顯狹窄，同時可見狹窄處血流束變細，彩色血流紊亂，峰值流速局限性加快頻帶增寬。完全閉塞則閉塞段管腔內無血流信號。狹窄或閉塞遠端椎動脈呈狹窄下游頻譜改變。對側椎動脈可呈現代償性改變，表現為內徑增寬、流速加快和血流量增加。

（四）鎖骨下動脈竊血綜合征

鎖骨下動脈起始段或無名動脈發生狹窄或閉塞，引起同側椎動脈血流逆流入鎖骨下動脈遠端，從而導致椎基底動脈供血不足所產生的癥候群。有的將椎動脈反流程度分為4級：一級為無椎動脈反流；二級為椎動脈流速減低；三級為部分性椎動脈反流，即收縮期反流，而舒張期血流為正向；四級為完全性椎動脈反流，即全心動周期反流。當合并其他頸部血管重度狹窄或閉塞時，即使鎖骨下動脈起始段重度狹窄或閉塞，椎動脈可能不發生反流。

超聲檢查：

1.直接征象

即無名動脈或鎖骨下動脈起始部狹窄或閉塞，彩色多普勒超聲可探及高速五彩鑲嵌狀血流信號，或因閉塞而未及血流信號。

2.間接征象

（1）椎動脈血流方向及流速。

當椎動脈為不完全性反流時，表現為椎動脈收縮期反向血流信號，即與椎靜脈同色，而舒張期為正向血流信號，即與椎靜脈異色；當椎動脈為完全性反流時，表現為椎動脈全心動周期反流，即收縮期與舒張期均與椎靜脈同色。

（2）患側上肢動脈的血流速度及頻譜形態。

當近端動脈存在狹窄時，遠端血管表現為流速減低，波形低鈍，呈“圓頂狀”。

（楊新宇）

第三節　術中B超輔助神經外科手術

顯微神經外科手術提高手術質量、減少神經損傷的基礎是精確定位。傳統的神經外科手術時，病灶的定位主要是術者依據自己對術前的影像學資料的理解，通過計算和測量，設計手術切口。開顱后在腦實質內進行穿刺探查，其準確度低是顯而易見的，會對腦組織造成損傷，甚至造成顱內出血等嚴重并發癥。隨著科學技術的發展，術中的定位現在已有先進的術中CT、術中MRI及術中影像導航系統，這些設備術中實時定位準確可靠，但其造價昂貴，國內僅有少數醫院具有此條件，難以在基層醫院推廣。

術中B超最初是應用于肝臟腫瘤及乳腺、甲狀腺等實質性臟器腫瘤中。受其啟示，1951年A型超聲應用于顱腦外傷和腦腫瘤手術。1988年二維B超開始用于神經外科，主要應用于腦室穿刺、囊腫與膿腫引流、腫瘤活檢、血腫清除等簡單的操作。1992年Becker等用二維B超術中指導腦腫瘤的定位和手術。近年來隨著B超的圖像質量不斷改進以及三維超聲的出現，通過與CT、MRI解剖結構的對比，它的使用范圍不斷得到擴展，能夠顯示腦實質和顱內的病變的形態，使術中實時準確定位成為可能。術中B超將探頭直接放置在硬腦膜和硬脊膜外，或腦和脊髓表面進行探查，病變顯示及成像更加細致；彩色多普勒超聲還可以顯示病變內部及周圍的血流信息，可協助術者選擇手術路徑，術中隨時指導和修改手術方案。術中超聲具有實時動態、方便靈活、安全無創、定位準確、可反復檢查、費用低廉等優勢。

一、術中B超的儀器和方法

目前絕大多數超聲儀都具備術中應用的功能，配有特殊的術中探頭。神經外科常用的術中探頭有凸陣探頭、冰球棍形探頭、筆形探頭等，頻率5～12MHz。凸陣探頭寬1.0～2.5cm，適合檢查腦部及部分脊髓病變；冰球棍形探頭寬1～3cm，適合檢查腦部較表淺部位的病變和脊髓病變；筆形探頭適合顯微操作。目前多數探頭為可變頻設計，術中根據應用需要可調節探頭的頻率。高頻探頭分辨率高，但穿透力差，適合腦膜和腦皮質附近的病變；低頻穿透力好，但分辨率低，適合腦深部腫瘤。

神經外科術中B超應用方法主要有直接法和間接法。直接法是將探頭與腦組織或脊髓表面直接接觸，適于切開硬腦膜前后，確定病變位置、邊界及與周圍結構關系。間接法是探頭和被檢查部位不直接接觸，探頭透過水等介質進行檢查，適于切除病變后檢查病變有無殘留，注意盡可能避免產生氣泡影響檢查效果。進行術中超聲探查時，應根據病變深度選擇合適的頻率，深部病變應通過低頻（3.5～5MHz）探查；表淺的病變應用高頻（7～10MHz）探查?？墒褂貌噬嗥绽沼^察病變的血供情況，但應注意合理調節增益，增益過大，會出現偽彩；增益過小，血流信號不能很好顯示甚至不顯示。

術中B超在不同掃查方向（矢狀位、冠狀位、軸平面橫斷掃查）均能成像，所提供的圖像與CT、MRI不同，為非標準切面，識別圖像時應首先分清探頭的方位，否則容易造成誤判?？梢岳蔑B內固定的解剖結構作為標記物，如腦室（圖像上為無回聲）、大腦鐮、小腦幕、腦裂和脈絡叢（圖像上為強回聲）等。也可利用人工標記物如棉片，協助判斷手術入路方向、距離等。

術中將涂有耦合劑的探頭包裹在一個滅菌透明薄膜袋內，探頭接觸面與滅菌袋緊密貼敷。打開骨窗后，在硬腦膜表面進行縱切、橫切或斜切掃查，確定腫瘤位置；打開硬腦膜后，再次在腦表面進行探測，了解腫瘤的大小、位置、距離表面皮質的距離及其與周圍結構的關系。選擇距離腫瘤最近、相對無功能區切開皮質，切除腫瘤，術中隨時進行B超檢查以了解切除程度。手術切除完畢后，再次用B超檢查確認無殘留病灶，腫瘤全切除，然后常規關顱。

二、神經系統B超影像學特點

正常腦組織表現為均一的低回聲，側腦室和腦池表現為無回聲區，大腦鐮、天幕、顱底和脈絡叢表現為高回聲區。

1.膠質瘤

膠質瘤呈強或稍強回聲區，內部回聲不均勻；周邊可有腫瘤周邊水腫所造成的低回聲帶。隨著膠質瘤惡性級別的增加，腫瘤形態更加不規則，邊界不清，回聲更加不均勻，可出現囊變，周邊水腫帶較大。有研究認為超聲確定的膠質瘤范圍更接近手術所見，術前CT和MRI強化所顯示的是血腦屏障破壞的區域，而膠質瘤細胞浸潤性生長，常超過血腦屏障破壞的區域。但有時腫瘤周圍水腫可能為中等回聲影，使腫瘤邊界難以確定，還需要術者肉眼下通過組織的顏色和質地加以分辨（圖11-3-1）。

2.腦膜瘤

腦膜瘤的超聲圖像邊界清晰，呈密集細點狀均勻強回聲，周邊有強包膜回聲帶。對竇旁和鐮旁的腦膜瘤，可以應用彩色多普勒判斷腫瘤與靜脈竇的關系（圖11-3-2）。

3.海綿狀血管瘤

海綿狀血管瘤多位于皮層下或腦實質深部，超聲圖像表現為邊界清晰的強回聲團，中心呈蜂窩狀改變，回聲不均勻，內部及周邊可無血流信號或僅有點狀血流信號。對于部位深在的海綿狀血管瘤，應用術中B超可協助術者制定最短、最精確的手術入路。（圖11-3-3）

4.動靜脈畸形

動靜脈畸形典型表現為彩色多普勒上出現五彩鑲嵌的血管團，易與其他疾病鑒別。但病變較小或合并出血時，應注意與顱內出血和血管網狀細胞瘤鑒別。采用彩色多普勒有利于判斷供血動脈和引流靜脈，避免處理供血動脈前夾閉引流靜脈。術中超聲確定動靜脈畸形范圍的精確度很高，能指導術者沿病變邊界切除，減少對腦組織的損傷（圖11-3-4）。

5.血管網狀細胞瘤

超聲圖像表現為邊界清晰的無回聲影，無回聲區占腫瘤絕大部分，囊壁光滑，可見強回聲的附壁瘤結節，瘤結節可見點線狀血流信號。

6.轉移瘤

轉移瘤邊界較清晰，內部呈回聲不均勻的強回聲，周圍水腫范圍大。轉移癌囊變者多，可在囊壁發現強回聲的腫瘤結節。應用超聲可發現其他影像學無法發現的小腫瘤或衛星灶，從而達到更好的手術效果。

7.其他顱內病變

囊性病變表現為無回聲區或低回聲區，回聲區是否均勻取決于病變的性質。膿腫囊壁表現為界限清晰的厚薄不均的強回聲。寄生蟲囊壁菲薄，無回聲區內可見點狀強回聲。蛛網膜囊腫囊壁界限清楚，回聲均勻。腦內血腫呈占位性強回聲團塊，邊界清晰，中心液化，邊緣機化，呈囊樣改變。淋巴瘤邊界不清，呈等回聲或弱回聲。

8.脊髓腫瘤

椎管內手術應用術中超聲，可以幫助術者確定腫瘤位置，明確其與正常脊髓的分界，了解腫瘤的血供情況。由于椎管手術空間狹窄，常采用在術野內注水后，高頻探頭探查。

9.脊髓損傷和椎管狹窄

椎管內占位性病變和椎管狹窄都會導致脊髓和神經根受壓，超聲圖像上可以明確看到受壓部位脊髓變形，脊髓損傷初期可表現為脊髓水腫增粗。手術后超聲檢查可以明確腫瘤切除情況，全方位地了解椎管減壓的效果，受壓硬脊膜囊和神經根在減壓后的恢復程度，觀察硬脊膜囊及脊髓的搏動情況。

三、B超在神經外科手術中的應用

術中超聲已經廣泛應用于神經外科領域，如腦、脊髓腫瘤切除術、顱腦外傷、腦出血等手術中。超聲可以準確地確定病變所處的位置和其與鄰近結構的關系，引導手術操作，縮小腦組織切開范圍，避開功能區皮質和深部重要結構，能夠為術者提供實時性的術中圖像信息，使手術操作直觀化、可視化。對于功能區病變，在B超引導下潛行入路，在最大限度的保留功能的前提下又切除了病變，減少了手術的副損傷。彩色多普勒超聲還可提供腫瘤的血供情況以及與周圍血管的關系。在病變切除后，可再次行B超檢查，了解病變的切除程度，殘留腫瘤的大小、位置，提高了手術的全切率。術中B超反復探查指示，為手術徹底、快速切除腦瘤及綜合治療創造了條件，并可以為術后放療或化療提供參考。對于動靜脈畸形手術，術中B超能顯示動靜脈畸形的整體輪廓，供血動脈與引流靜脈的位置，為手術提供許多相當有價值的信息。術中B超引導下行高血壓腦出血顱內血腫微創清除術，具有定位準確、操作快捷的特點。重型顱腦損傷緊急手術易遺漏多發性血腫、較為隱蔽的腦內血腫和腦室積血，術中反復的穿刺易引起繼發損傷和新的血腫，B超掃查為清除血腫實施導向，可以避免遺漏血腫，術后經去骨瓣處B超探查可以動態檢測有無遲發性出血和腦積水等。腦深部病變活檢，尤其微小病變，用腦穿針在腦實質內反復穿刺、探查，不但定位不準確，而且造成腦損傷和顱內出血。術中B超還可引導立體定向腦深部病變活檢及開放立體定向顯微手術病變切除，幫助術者設計穿刺通路，將不可視的深部病灶變為術中實時可視的病變，可提高病變活檢的成功率，減少手術創傷和神經功能障礙的發生。

術中B超可以對腫瘤進行多個層面包括縱、橫、斜等切面掃描，并且指導切除病變時的最佳入路，同時顯示病變切除范圍大小，做到最小的創傷得到最大范圍的切除，符合微創理念。由于顱骨對超聲穿透的阻礙，在開顱后阻礙消除，效果顯著。神經影像導航的基礎信息是術前的MRI圖像，故其術中精確度必然受到腦組織移位的影響。一般認為，腦移位的主要原因有顱骨骨瓣的去除、硬腦膜的打開、腦脊液的流失、病變的切除、脫水劑的使用以及重力的影響；而且受骨窗位置及顱內壓影響，病變移位的方向也難以預計。從測量結果來看上述因素均可導致腦移位，其中打開硬腦膜前平均移位3.2mm，打開硬腦膜后平均移位4.6mm，病變切除過程中平均移位5.5mm，部分病變移位甚至超過10mm。而且上述腦移位是導航系統本身無法解決的，故腦移位成為人們對影像導航手術的最大擔憂。解決術中腦移位的方法有兩種：①術中MRI與術中CT；②術中B超糾錯。雖然術中MRI與CT圖像清晰，但術中患者要放在專門房間、專門的固定架與消毒的磁場中，一次掃描約需30～70分鐘，在這種狀況下，很多手術操作過程無法進行，而且設備復雜、花費昂貴，這極大地限制了術中MRI與CT的使用。術中超聲在手術室的使用不受空間和時間的限制，操作方便，圖像清晰，每次檢查僅需2～3分鐘，而且價格便宜。術中B超實現了真正的動態實時監測，不僅可應用于引導常規神經外科手術，而且還可應用于神經導航手術的超聲糾錯。通過測量了解病變移位的方向及距離，消除影像導航的誤差，有助于提高手術準確性，減少手術副損傷，縮短手術時間，特別當病變位于重要皮層功能區時，此作用更突出。但是由于B超的圖像質量受多種因素影響，隨著聲波的逐漸衰減，深部小型病變顯示困難，對病變與周圍結構對比的判斷，遠不如CT、MRI清晰，但深部結構往往術中移位小，與神經影像導航結合可以滿足手術定位需要（圖11-3-5）。

術中B超對周圍環境和手術器械無特殊要求，對患者無損傷，費用低。但術中超聲有一定局限性，如其對顱骨穿透性差，只能在骨窗范圍內探測。術中超聲圖像的瘤周水腫回聲與殘余腫瘤回聲相近，有時不易區分，這些在一定程度上限制了其應用。另外超聲分辨率還有待提高，在經驗不足的情況下，對于1cm以下的病變分辨較為困難。B超的圖像質量受多種因素影響（如血流、空氣、儀器等），它對空間和對比的判斷，遠不如CT、MRI的影像，而且隨著聲波的逐漸衰減，遠處病變結構顯示困難，經體表掃查與術中B超得到的圖像也不完全一致，而術中超聲和MRI兩種顯像模式與神經導航術相結合對于引導神經外科手術有很高的臨床實用價值。另外在術中使用B超延長了手術時間，術后顱內感染的問題需積極預防。

四、術中B超的優缺點

術中B超具有諸多優點：①反復性和實時性：可在硬腦膜表面或腦組織表面反復操作，提供術中連續性圖像信息，這是CT和MRI無法替代的；②精準性：不受腦組織飄移的影響，可精準、實時確定病變的部位、大小和深度，評價病變與周圍腦組織的關系，隨時檢查是否殘留病變，提高全切率；③使用方便，操作簡便，有助于縮短手術時間；④設備價格較低廉，患者承擔的費用較低，適合基層醫院采用；⑤對人體無損傷；⑥超聲頻率5MHz或更高頻率探頭可以發現皮層下小病灶，從而鑒別實質性腫瘤、囊腫和壞死；超聲頻率10MHz，可以用來尋找殘余腫瘤和侵襲性腫瘤。

當然，術中B超也有其自身的不足：①難以優化手術切口，只有在打開骨窗后才能探測確定病變的部位，不能在開顱前定位；②優化手術入路方面有限，B超圖像質量因受多種因素，如血流、空氣、儀器等影響，對空間的判斷遠不如CT和MRI準確，不能分辨重要結構（如功能區）和顱底結構；③由于B型超聲波隨著病變距離的增大而衰減，因此對較小和深部病變定位比較困難，距離探頭超過5～6cm和直徑﹤5mm的病變定位準確性會有所降低；④臨床醫生對超聲影像的認識不足，B超顯示的是非標準面斷層影像，習慣于CT和MRI的臨床醫生對此不適應；⑤手術過程中反復超聲檢查有增加術后感染的危險。

可通過以下方法不斷完善：①與MRI和CT以及解剖定位相結合，特別病灶位于腦組織深部、功能區的，以提高定位準確度；②術者應掌握B超的成像原理和非標準面斷層解剖，請影像科醫師進行術中指導；③選擇相對固定的結構作為參考，如大腦鐮、小腦幕、腦溝、脈絡叢。這些結構超聲表現為固定的高回聲；另外在殘腔內放置止血材料如止血棉條或明膠海綿，表現的高回聲也可以起到良好的定位效果；④結合MRI和CT神經導航為手術提供準確的開顱部位、病變定位、制訂手術方案，提高手術質量、減少副損傷；⑤提高手術技術，減少超聲檢查次數，注意無菌操作。

五、術中B超的發展前景

神經外科顯微手術改善手術質量、減少神經損傷的關鍵是精確定位。術中的定位現在已有術中CT、MRI導航系統，術中實時定位準確可靠，但腦組織移位卻是導航系統無法解決的。雖然術中MRI與CT圖像清晰，但患者需專門的固定架與消毒的磁場，操作時間較長。術中B超體積小，重量輕，移動性好，操作方便，圖像清晰，檢查時間短，而且價格便宜。隨著設備與技術的不斷完善，特別是三維彩超在術中的推廣應用，B超在神經外科手術中，必將有更廣闊的應用前景。

（張川　趙巖）

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