头颈部血管双工扫描
最近審查:06.07.2025
哪里可以做头部超声检查?为什么需要做脑回声图?让我们来思考这些问题。头部超声检查是一种诊断方法,可以用来识别脑部病变。该研究基于无害的超声辐射,这种辐射可以穿透颅骨组织和骨骼,到达脑实质。
双功能扫描(将彩色多普勒编码和频谱多普勒分析相结合的灰阶超声成像技术应用于脑血管系统颅内部分——经颅双功能扫描)目前是诊断各种脑血管系统病变的主要方法。双功能扫描结合了B超(二维灰阶超声成像模式)显示血管腔及其周围组织的能力,以及利用多普勒技术同时分析血流动力学状态的能力。根据 B 型检查的结果,可以获得有关血管壁的刚性和弹性状态(弹性-弹性特性)、内皮的功能状态(其血管舒缩活动)、血管壁结构和厚度变化的存在、性质和普遍性、血管壁完整性的破坏(夹层)、管腔内形成的存在、其定位、长度、回声性(间接密度特性)、血管腔通畅性破坏的程度、血管直径的变化、血管几何形状(存在变形、血管走向与通常的解剖轨迹的偏差)、血管起源、走向和分支的异常。在常规和经颅双功能扫描期间,管腔内血流信息(通过使用快速傅里叶变换方法处理反射多普勒信号)可以彩色多普勒模式和/或多普勒频谱(频谱多普勒模式)的形式呈现。基于彩色多普勒模式下的检查数据,可以获得有关血流的定性信息[存在、性质(层流、湍流)、填充图的缺陷等]。频谱多普勒模式可以定量表征管腔内血流,即客观化是否存在血流动力学紊乱,以及确定其严重程度。在这种情况下获得的诊断信息基于对速度指标和各种计算指数的分析,这些指数间接表征外周阻力水平和血管壁的张力。
颅外血管切面检查的指征
- 急性或慢性脑血管功能不全的临床症状,包括头痛综合征;
- 患脑血管疾病的危险因素(吸烟、高脂血症、肥胖、动脉高血压、糖尿病);
- 在系统性血管病变的情况下,其他动脉盆地出现损伤的迹象;
- 为各种类型的心脏病理学问题制定外科手术干预计划,主要是缺血性心脏病(冠状动脉搭桥术、冠状动脉支架植入术);
- 周围器官和组织的病理,具有潜在的血管外影响;
- 颈静脉病变(通常是血栓形成)的临床症状。
超声双功能扫描的高分辨率、非侵入性以及可多次重复检查的特性,使该方法不仅成为临床神经病学不可或缺的工具,也是对无症状人群进行全面预防性筛查的必要工具。与超声多普勒不同,它可以检测颈动脉的轻度和中度狭窄,从而显著扩展了鉴别诊断的可能性。因此,可以说双功能扫描是无脑血管疾病临床症状人群的主要筛查方法。
经颅双功能扫描的适应症
- 使用双重扫描(或超声多普勒)检测头臂动脉颅外部分的狭窄/闭塞性病变 - 脑血流障碍的潜在来源;
- 存在颅内动脉损伤的间接迹象;
- 出现急性或慢性脑缺血的症状,但尚未确定具体病因;
- 头痛综合症;
- 系统性血管疾病是脑血管疾病(动脉高血压,糖尿病,系统性血管炎等)发展的潜在来源。
- 脑实质病理(使用其他成像技术检测 - CT,MRI,闪烁扫描等),伴随其结构和脑血管循环的变化,颅内高压的临床症状;
- 需要动态监测脑血流参数,以评估缺血性和出血性中风急性期和慢性脑血管功能不全的治疗效果,以及确定外科血管重建各个阶段的血管状态,无论后者属于何种类型。
对颅内外脑动脉和静脉系统进行超声检查的目的:
- 诊断脑动脉和静脉系统的狭窄/闭塞性病变,评估其发病机制和血流动力学意义;
- 识别与系统性血管疾病相关的一系列疾病;
- 检测血管发育异常、动脉和静脉动脉瘤、动静脉畸形、瘘管、脑血管痉挛、静脉循环障碍;
- 识别全身血管病变的早期(临床前)症状;
- 监测治疗的效果;
- 确定局部和中枢血管张力调节机制的功能;
- 评估脑循环系统的储备能力;
- 确定已发现的病理过程或症状复合体在特定患者出现的临床综合征(综合征)的发生中可能发挥的病因学作用。
对头臂动脉颅外段进行双功能扫描时,必须检查的范围包括头臂动脉干远端段、全长颈总动脉、经颈管进入颅腔前的颈内动脉、近端段的颈外动脉以及V1和V2段椎动脉。如果检测到V3段损伤的间接征象,也可在此段椎动脉进行回声定位。
当检测到可能威胁全身(颅内)血流动力学紊乱发展的病理迹象时,必须检查滑车上(眼)动脉血流的多普勒特征。
在颅外水平的颈动脉中,可以通过对管腔内病变进行全面的结构分析来识别不同阶段的病理过程。由于其所在位置的解剖特征,椎动脉的可视化较为零散,且仅可通过单平面扫描进行。这限制了该方法诊断各种病理过程的能力。尤其是在低质量可视化条件下,可靠性较高的情况下,只能识别位于可定位区域的狭窄病变,即管腔直径缩小超过 40-50%。由于血管壁可视化能力极其有限,通常不会对椎动脉管腔内结构进行回声结构分析。进行负荷测试是为了确定血管直径的功能性变化。在颈椎横突管和颅椎关节区域,没有椎动脉血管外压迫的特异性客观超声征象。日常实践中用于这些目的的多普勒诊断标准本质上是间接的,需要通过能够可视化血管外影响区域的方法(后台血管造影技术或功能压力测试)进行强制确认。
如果怀疑这些血管存在血栓形成,则需对颈静脉(内静脉和外静脉)以及椎静脉丛进行检查。鉴于颅腔静脉流出量随体位变化而变化,以及静脉本身结构的不一致性、静脉血流与呼吸的同步性以及管腔的轻微压缩性,上述静脉集管管腔在频谱多普勒模式下获得的多普勒血流指数的诊断价值及其在确定其他所有病例脑静脉血流动力学病理变化中的意义值得怀疑。
通过颅脑双功能扫描研究脑血管系统具有许多特点。由于颅骨阻碍了超声波束的传播路径,因此使用较低的辐射频率(平均 2-2.5 MHz)来提高穿透能力。在这样的频率下,根本无法看到血管壁并确定颅内动脉和静脉管腔的状态。所获得的信息是间接的,基于对颅内动脉和静脉血流彩色影像图以及相应的多普勒频谱的分析结果。因此,通过颅脑双功能扫描以及颅脑多普勒图,无法评估血管变化并诊断未伴随局部(和全身)血流动力学紊乱的疾病进程。由于颅骨厚度不同,决定了其对超声辐射的渗透性也不同,因此回声定位是在某些被称为超声“窗口”的区域进行的,这些区域与经颅多普勒成像的超声“窗口”并无二致。经颅多普勒扫描获取的信息量和质量取决于超声“窗口”的存在及其严重程度。在这种情况下,主要的局限性在于超声成像质量的显著下降,以及颅骨声学“透明度”的降低。
进行颅脑双功能扫描时,强制性研究方案包括研究彩色血流图、大脑中动脉(M1 和 M2 段)、大脑前动脉(A1 段)、大脑后动脉(P1 和 P2 段)、颈内动脉虹吸段及其脑内部分、V4 段椎动脉、基底动脉和多条静脉干(Rosenthal 静脉、Galen 静脉、直窦)的多普勒频谱及其特征。为了确定 Willis 环连接动脉的功能能力(在血流动力学平衡的情况下),进行压迫试验(短期,持续 3-5 秒,压迫口上方颈总动脉管腔)。此类操作会导致大脑前动脉A1段(具有前交通动脉的功能)和大脑后动脉P1段(具有后交通动脉的功能)的血流发生特征性变化。其他大吻合口(胼胝体周围、颅外)在静息状态下无血流侧支循环征象时的功能状态尚不明确。目前,可视化超声技术在急诊血管神经病学临床中的应用正在积极开展。基于双功能扫描技术,本研究对缺血性急性脑血管意外的研究目标如下。
- 确定缺血性中风的可能原因。
- 研究和评估颅内外动静脉背景血流参数及脑循环床反应性状态。
- 建立流动抵押再分配的来源及其可行性和充分性。
- 监测一条或多条血管的血流水平,以确认病因治疗和对症治疗的有效性。
双重扫描使我们能够推测缺血性中风的可能原因。
在检查头臂动脉的颅外切面时,可以识别出狭窄性动脉粥样硬化、血栓形成、大栓塞、血管病和血管炎的鉴别征象。经颅双功能扫描可以通过确定病变的严重程度来确认狭窄/闭塞性病变,而无需明确形态学对应病变,还可以识别脑血流自动调节功能障碍、脑血管痉挛等特殊现象。在检测颈动脉狭窄性动脉粥样硬化病变时,需要分析动脉粥样硬化斑块的回声结构以及每条受累血管管腔的阻塞程度。目前,根据回声结构和回声强度对动脉粥样硬化斑块进行分类,可将斑块分为均质性(低回声、中回声、回声增强)和异质性(以低回声和高回声成分为主,并伴有声影)。复杂斑块包括伴有溃疡、出血和动脉粥样硬化血栓形成的斑块。后者病变被称为不稳定性斑块,最容易引发脑栓塞和血栓。如果怀疑缺血性中风具有栓塞性质,则首先要注意上述类型的动脉粥样硬化斑块。血管狭窄程度可能并不重要,因为复杂斑块通常仅伴有局部血流动力学变化,这是由于动脉管腔缩小不显著(最多 40-50%)所致。在没有明显引起动脉-动脉栓塞的原因的情况下,即使存在某些原因,也需要进行超声心动图检查以排除脑血管意外的心血管原因。
急性缺血的第二个可能原因是颅外和/或颅内脑动脉的闭塞(或非闭塞性血栓形成)。颈动脉和/或椎动脉颅外段的血栓形成可呈现典型的超声图像,包括不同回声强度和长度的腔内血栓形成,从而导致局部和全身血流动力学的重构,这些重构可通过频谱多普勒模式进行。在某些情况下,通过分析腔内血栓的回声强度、几何形状、移动程度和发生率,可以区分原发性(与血管壁损伤相关)壁内血栓和栓子。支持后者的其他论据是检测到非典型位置的阻塞(例如颈总动脉分叉,内颈动脉和外颈动脉管腔自由),形成区域的血管壁不变或略有变化,以及伴随的动脉痉挛。当狭窄和闭塞位于颅内动脉时,血流的明显变化表现为动脉狭窄(闭塞)区域的彩色血流图变窄(消失),血流速度指标降低,同时近端和(可能)病变区域的血流光谱特性发生变化。与此同时,通常可以通过自然吻合系统记录血流侧支循环的迹象(前提是它们可用且有效)。
颅内动脉非闭塞性血栓形成的超声图像看起来有所不同。这种情况下的主要区别在于,阻塞区域缺乏局部血流动力学差异,这可能是由于狭窄血管结构复杂所致。这种情况常常导致经颅双功能扫描诊断错误,并与血管造影获得的数据产生差异。
在缺血性中风急性期,必须研究静息状态下脑血流指数,包括为正在形成的脑组织局部病变区域供血的血管,以及其他可供检查的部位。缺血性中风的发生可能是脑血流自动调节机制崩溃的结果,在其他情况下,也伴有这种机制的崩溃。在这方面,大多数患者的一个或多个血管部位的脑血流可出现病理性变化。当自动调节在其下限(腔内压力急剧下降)被破坏时,血流速度指数会显著下降,而在其上限则会出现高灌注,同时腔内血流速度也会增加。脑低灌注最常见的原因是狭窄/闭塞性病变或全身动脉压急剧下降的情况。脑高灌注通常基于全身动脉压的病理性升高。同时,如果高血压患者的局部自调节功能失效(通常在邻近血液供应区域),并形成腔隙性梗死,主要入球动脉的背景血流指数可能与平均正常值没有显着差异。同时,旨在激活自调节机制的负荷测试可以记录局部和/或全身脑血管反应性障碍。研究自然吻合系统的功能活动的存在、一致性和程度也同样重要。在头臂血管狭窄/闭塞性病变的情况下,客观地看到血流通过这些系统的充分代偿性重新分配是一个良好的预后指标。在静息状态下未观察到血流侧支循环的情况下,应使用压迫试验来确定其潜在来源。如果颈动脉出现广泛的动脉粥样硬化病变,则需要谨慎使用后者。
对于动脉粥样硬化血栓形成和心源性栓塞性缺血性中风,可以进行针对病因的治疗——溶栓治疗。无论是全身性溶栓还是选择性溶栓,双重扫描都可以监测血流并确定患处的血管反应。患处血管血流恢复正常、管腔血流速度加快、侧支循环强度降低或消失,是治疗有效的客观指标。超声图像中缺乏阳性动力学可作为治疗无效的标准。血管重建的成功率与临床效果之间通常存在差异。
超声成像方法(以及USDG和TCDG)在出血性中风中的主要目的是监测颅内动脉和静脉的血流,以确定脑血管痉挛和颅内高压的存在和严重程度。脑血管痉挛的超声诊断基于记录痉挛动脉中线性血流速度指数(收缩期峰值速度、时间平均最大血流速度)的病理性增加以及测定林德加德指数(大脑中动脉收缩期峰值速度与颈内动脉相同指数的比率)的结果。代谢功能负荷测试反应的变化可作为血管痉挛的另一个体征。通过监测脑血流多普勒参数,可以及时和充分地使用药物纠正血管痉挛反应。
各种类型的脑血管意外以及其他病理状况都可能导致严重的脑灌注障碍,最终导致脑死亡。双功能扫描是提供此类疾病有用信息的基本方法之一。得出脑循环停止征象的结论的依据是评估头臂动脉颅外段血流线性和体积指标以及颅内血管血流线性指标的结果。在颈内动脉和椎动脉的颅外段,可以检测到血流混响的征象。半球脑血流量低于15-20 ml/100 g/min的临界值。经颅双功能扫描则没有颅内动脉血流的征象。
对于各种原因引起的慢性脑循环障碍(动脉粥样硬化性脑病、高血压引起的动脉粥样硬化性脑血管病、年龄相关性脑退化、血管炎、伴有循环衰竭的严重心脏病等),头臂动脉颅外切面的双重扫描可以发现各种病理过程的征象,这些病理过程并不总是与脑血流障碍的发展直接相关。与急性脑灾变不同,对于以主动脉弓分支动脉粥样硬化病变为背景的慢性脑循环障碍,头臂动脉狭窄程度和病变的普遍性更为重要,因为这些因素在慢性脑缺血的发生和充分侧支代偿可能性的限制中起着重要作用。
与任何其他超声技术一样,双功能扫描依赖于操作者,并且在一定程度上具有主观性。在临床神经病学中,一套可视化超声方法的成功应用,除了操作者的经验和技能外,很大程度上取决于所用设备的技术特性。因此,在所有有争议的诊断病例中,以及在规划脑血管外科治疗时,与超声相关的参考方法是X射线造影血管造影及其变体,它们被公认为血管学的“金标准”。
超声波检查是昂贵的核磁共振或CT检查的绝佳替代方案。诊断无需特殊准备,适用于所有年龄段的患者,包括孕妇和新生儿。该检查持续20-25分钟,无痛且对身体安全。