2、TCD检查方法简介脉冲多普勒超声探头，通过不同的检测窗口，TCD可以探测到颅底Willis环的各条动脉及某些分支，包括大脑中动脉-M1全长及M2起始、大脑前动脉-A1、大脑后动脉P1和P2起始、颈内动脉末端、颈内动脉虹吸段、眼动脉、椎动脉颅内段和基底动脉全长。应用4MHz探头，可以探测到颈部的颈总动脉、颈内动脉起始、颈外动脉起始、锁骨下动脉起始、椎动脉起始、椎动脉枕段、枕动脉、滑车上动脉和颞浅动脉。TCD能检测到颅内外动脉的示意图如图一所示。
3、图一
4、TCD所探测动脉示意图如图二，在每一个探测点所探测到的是一幅幅的频谱图，如图二所示。TCD频谱图中有以下重要参数：血流速度（收缩期血流速度、舒张期血流速度、平均血流速度）、搏动指数、血流方向和频谱的形态。
图二
5、TCD能进行检查的项目通过上述频谱图的参数，TCD可进行很多项目的检查。
6、1、脑动脉狭窄或闭塞的诊断。通过血流速度增快的绝对值、比较各不同动脉血流速度之间的差以及频谱形态的改变，TCD可以诊断被检动脉是否有狭窄或闭塞。TCD诊断前循环颅内动脉狭窄有很高的敏感性和特异性，但对于后循环的敏感性和特异性会差很多，对于熟练的操作者，TCD还可以较准确地诊断颈内动脉起始部及锁骨下动脉的狭窄或闭塞。诊断脑供血动脉狭窄或闭塞是TCD常规检查中最主要的目的甚至也可以说是全部目的。2、侧枝代偿的判断TCD可以准确判断颈内动脉重度狭窄或闭塞后Willis环侧枝代偿的情况。图三为颈内动脉重度狭窄或闭塞后前交通动脉、后交通动脉和眼动脉侧枝开放示意图这三条侧枝TCD都可以根据相应动脉的血流方向、血流速度和压迫颈动脉试验得以判断。
图三颈动脉闭塞后Willis环侧枝开放示意图
TCD还可以准确判断锁骨下动脉盗血是否存在、盗血程度以及盗血通路。图四为左侧锁骨下动脉重度狭窄或闭塞后，左侧椎动脉盗血II期和III期的TCD频谱示意图、盗血通路为RVA-LVA和盗血通路为BA-LVA的示意图。对于锁骨下动脉盗血而言，与DSA比较，TCD完善了盗血程度（从部分到完全盗血）和侧枝通路（VA→VA、BA→VA以及枕动脉→VA）。
图四、锁骨下动脉盗血及TCD频谱示意图
3、脑血流微栓子监测
当血流中的颗粒流经TCD所检测的动脉时，就可以被检测到，表现为在低强度血流背景信号中出现的一个短暂的高强度信号，称之为微栓子信号，如图五所示。对于TCD在大脑中动脉检测到的微栓子信号，该颗粒可以来源于心脏、主动脉弓、同侧颈内动脉以及被检测的大脑中动脉，TCD可以通过不同的方式来识别栓子源，譬如双通道来鉴别来源于心脏与同侧颈内动脉系统的栓子，通过双深度或多深度鉴别同侧颈内动脉或被监测大脑中动脉的栓子，或通过栓子的特性鉴别被检动脉是否为微栓子信号的起源部位。
图五、脑血流微栓子监测示意图及微栓子信号
4、脑动脉自动调节功能检测
TCD仪器可以进行长时间的脑血流频谱及血流速度趋势的监测，此外，TCD仪器有接口允许连接外置设备，譬如连续血压监测仪器接口以及CO2浓度检测仪器接口。TCD仪器可以在一个平台上处理TCD参数及所检测到的连续血压数据或CO2浓度数据。该装置和设备使得TCD可以被用来检测各种不同病理生理状态下脑动脉自动调节功能和脑血管反应性。最新型的仪器已经将检测CO2呼气末浓度的模块放置到主机中。图六为我们在进行脑血管反应性检查，面罩上有一个细细的导管，检测到的CO2浓度直接输入到TCD主机中，在脱机状态可计算脑血管CO2反应性。
图六、正在检测CO2反应性
三、
1、TCD在脑血管病的应用无缺血症状高危病人脑动脉狭窄的筛查。在大家充分认识到无症状颈动脉粥样硬化和狭窄的同时，亚洲人群无症状颅内动脉狭窄也逐渐引起全球的关注。随着血管病危险因素个数如高血压、高血脂、糖尿病、吸烟、代谢综合症、高龄等个数的增加，无症状高危患者颅内动脉狭窄的发生比率增加。1个危险因素，颅内动脉狭窄的发生比率为7.2％，2个危险因素，颅内动脉狭窄发生比率10.6％，3个危险因素，颅内动脉狭窄发生比率为20.4％，4个危险因素，颅内动脉狭窄发生比率为29.6％。所以，对于门诊患者，TCD的适应证是有血管病高危因素的患者，医生觉得应该做颈动脉超声的病人，也应该做TCD。这样的病人不仅在神经科门诊，大量适合做TCD的病人也在心脏科和内分泌科，因为动脉粥样硬化是多血管床病变，而颅内动脉粥样硬化性狭窄是系统性动脉粥样硬化的一部分。高危患者是否已经出现脑动脉粥样硬化性狭窄可以为我们一级预防的抗血小板和他汀治疗提供更多依据。所以我们讲，门诊TCD的适应证是血管病高危患者，做TCD的目的是筛查脑动脉狭窄。如果是一个头痛或头晕患者做TCD，其检查的目的也是筛查脑动脉狭窄。所以，医生一定要很好地掌握TCD的适应证。常规TCD结果除了报告动脉是否有狭窄或闭塞，以及狭窄或闭塞后侧枝代偿开放的情况之外，通常不应该再出现其他结果或结论。
2、缺血性卒中/TIA的病因诊断和发病机制诊断如果TCD发现能解释病灶的颅内外大动脉有狭窄，则有助于分析该患者可能为大动脉粥样硬化血栓形成或其他病因所致的卒中，譬如烟雾病等。对于诊断为大动脉粥样硬化血栓形成所致脑梗死病人，TCD对侧枝循环的判断可以协助判断是否有低灌注，TCD对微栓子信号的检测可以判断是否有动脉到动脉栓塞机制参与。缺血性卒中患者确定了病因和发病机制有助于制定最适宜的急性期和二级预防措施，也有助于避免急性期某些会加重病人病情的错误治疗，譬如甘露醇的应用往往是导致大动脉粥样硬化性狭窄患者卒中加重的一个原因，如果知道病人有大动脉狭窄，相信这样的治疗措施就可避免了。所以，TCD应该作为继头颅CT之后的急诊检查项目。
3、蛛网膜下腔出血（SAH）患者脑动脉痉挛的诊断在SAH患者，TCD血流速度增高的数值与SPECT所显示脑灌注降低的严重程度成正比，2008年有综述总结了各种不同诊断方法在SAH患者的临床价值：SAH后脑动脉痉挛的金标准是DSA，不能做DSA时可用CTA替代，但不能床旁进行；床旁的临床反复评估是一个方法，但太晚了，往往恶化到已经损害了脑实质，而且是不可逆的；TCD无创，可床旁操作，可在临床症状发生前协助判断血管痉挛的发生，协助临床作出以下决定：是否有必要采取进一步的评估措施以及介入治疗；但的一项TCD检查，是否能改善临床预后还未知。
4、颈动脉内膜剥脱术中的应用TCD可对颈动脉狭窄者进行术前willis环侧枝代偿评估，也可以在术前通过微栓子监测判断斑块的稳定性。术中可实时监测颅内血流动力学变化，及时发现由于夹闭所致的低灌注，指导分流管的放置，也能及时发现重新开放后的过度灌注。同时，与其它监测技术相比，TCD还能发现微栓子信号（MES）的出现，有效地预测由微栓子脱落所致的卒中。从TCD监测中获得的信息可以使外科医生改进手术技术或加强术后防治，以减少围手术期卒中事件的发生。目前已较广泛地应用于CEA术中监测领域。近两年来我院血管外科CEA患者都常规进行TCD术前评估，对有颞窗的患者行术中监测，由于TCD对血流变化非常敏感，血管外科医生已经越来越离不开术中TCD，譬如对术中转流管的放置，转流管是否通畅，术中血压的等等都起到一定的指导作用。图七为刘昌伟和刘暴等大夫在进行CEA过程中的TCD监测。图八为一例患者CEA过程中夹闭颈总动脉（CCA）、放置转流管和术中牵拉时TCD观察到的同步改变。
图七、术中TCD监测图八、术中TCD观察到的同步变化
5、血管内支架的监测
同CEA，行颈动脉或颅内动脉支架置入术患者，TCD术前评估、术中监测以及术后床旁复查都为支架置入术保驾护航。在我院，所有支架前的病人都要做TCD，部分患者术中进行TCD监测，全部患者术后即刻及数天内都要进行TCD复查，尤其是术后病情有变化的患者，复查头颅CT后没有脑出血紧接着就做TCD，看看支架处血流怎么样了，如果通畅，就不必上台复查DSA。而病情危重不能上台复查DSA时，TCD也能为我们提示可能发生的情况。图九为一例左侧椎动脉狭窄患者术前、术后当天和病情加重时的左侧椎动脉TCD频谱改变，因病情危重未能行进一步DSA检查。狭窄时血流速度增快，支架后血流恢复正常，病情加重时血流明显减慢提示该部位可能有梗阻现象。
图九、椎动脉狭窄支架前、支架后及病情加重时的TCD
7、溶栓病人的脑血流监测无论静脉还是动脉内溶栓，闭塞动脉开放时间及开放的程度都与病人的预后相关。无创且能床旁操作的TCD能够提供溶栓前动脉闭塞情况以及溶栓过程中动脉开通血流恢复的情况。目前国际上已经建立“缺血性脑卒中溶栓用脑血流TCD评分标准”(Thrombolysis in Brain Ischemia [TIBI] criteria)，简称“TIBI标准”，共分6级。0级无血流信号，V级完全正常血流。通常定义：0-级：完全闭塞，Ⅱ-Ⅲ级：部分闭塞或溶栓后部分再通，Ⅳ-Ⅴ级：完全再通。7、常规TCD增强静脉r-TPA溶栓效果在人们已经广泛认识到TCD可用于脑动脉狭窄和闭塞临床诊断的同时，有研究者发现应用TCD监测脑血流的患者再通率增加。此后著名的CLOTBUST国际多中心、随机双盲研究显示TCD组在溶栓后2小时持续的完全再通或临床显著恢复率明显优于对照组，而出血的风险与对照组相同。也就是说TCD从诊断走向了治疗，而在TCD基础上微泡（micobubble）的使用有望进一步缩短溶栓时间、增强溶栓效果、减少溶栓药物的用量，使溶栓治疗更加安全、有效。
四、TCD在非脑血管病的临床应用
1、偏头痛发病机制的研究
偏头痛的病因和发病机制存在很大的争议，关于偏头痛的血管源性发病机制目前也并不清楚。有学者应用TCD对偏头痛发作期及缓解期的TCD血流频谱进行比较，发现有先兆偏头痛发作期血流速度（尤其是舒张期血流速度）明显减低，但是搏动指数升高，表明有先兆偏头痛患者发作期阻力小动脉收缩，而并非颅内大动脉收缩。图十为一例在我院神经科住院的混合型偏头痛患者在头痛发作期和缓解期的TCD频谱，可以观察到提示发作期小动脉痉挛、小动脉扩张和缓解期小动脉恢复的血流速度和搏动指数的系列改变。结合SPECT研究发现发作期TCD监测到血流速度明显下降同时85％患者发作期局部脑血流量明显减少。
图十、一例有先兆偏头痛患者不同时期MCA的TCD系列改变
2、应用脑动脉自动调节功能检测的相关研究目前TCD脑动脉自动调节功能检测已经越来越多地被应用于高血压及降压治疗对脑血流影响的研究。应用TCD进行的有关高血压研究发现经治疗的轻中度高血压、老年人正常血压、老年高血压患者脑动脉自动调节功能并未受损，恶性高血压、合并弥漫白质损害、合并认知功能减退、卒中急性期、合并颈动脉狭窄者脑动脉自动调节功能可能减退。此外，对于自动调节功能损害不严重的高血压患者，降压治疗还能改善自动调节功能，即右移的自动调节曲线还能左移回来。上述研究为个体化降压治疗提供了很有价值的理论基础，也为降压治疗临床试验的设计提供了不可低估的参考信息。 帕金森病（PD）可见到体位性低血压，PD病人是否有脑动脉自动调节功能损害从而在病人直立时出现脑灌注降低有争议。近期一项应用TCD进行的研究发现PD病人的自动调节功能是受损的，而且与多巴治疗无关。焦虑病人有自主神经受损，很多躯体症状都由自主神经系统介导，已有不少关于焦虑病人自主神经系统受损的报道，近期有一项应用TCD的研究发现与对照组比较惊恐障碍急性期和缓解期，脑动脉自动调节都降低，作者得出以下结论：由于上述改变类似自主神经损伤的改变，只不过较轻。并提出自己的观点：惊恐障碍是自主神经功能障碍的亚临床类型。
3、功能TCD在执行某种任务时，譬如感觉、运动和认知任务时，应用功能经颅多普勒超声（function transcranial doppler, fTCD），通过颅内大动脉血流速度的变化来反应脑的活动。目前研究认为这是一种有效的检查手段可以取代wada试验来评价大脑优势半球；在癫痫和脑肿瘤患者术前鉴定优势半球及术后随访；对偏头痛进行发病机制的研究和治疗随访；脑卒中及脑外伤后康复效果预测；通过评价记忆等认知相关pCBFV寻找AD早期诊断的敏感指标及预测卒中后痴呆等。但尽管利用TCD研究脑功能有近20年的历史，但该研究技术还存在许多需进一步探讨的问题，包括认知任务和实验方法需要进一步规范化、标准化等。fTCD需要特殊的装置和软件，目前只有个别公司的仪器配有这样的装置和软件。国内尚未开展此研究。
4、颅内压增高和脑死亡
8、颅内压增高的TCD改变是血流速度降低搏动指数增高，目前主要是定性，动态观察更有意义，难以做到定量。脑死亡是包括脑干在内的全部技能丧失的不可逆转的状态，脑死亡患者脑灌注停止。1998年世界神经科联盟脑死亡神经超声组就已经制定了国际脑死亡TCD诊断标准专家共识，其标准是：1、必须颅内和颅外都进行，需两个人操作，超过30分钟间隔；2、小尖波（200ms，50cm/s）或振荡波；3、还必须得到颅外动脉（CCA、ICA和VA的证实）；4、完全无血流不可靠，但如果同时有典型的颅外频谱改变则可；5、排除脑室引流或去骨瓣减压手术。此后的研究在某些方面有修订意见，譬如不应将颈内动脉颅外段也作为诊断标准，但总体没有太大变化。在某些国家TCD已经作为脑死亡病人脑血流停止的诊断标准。2004年华扬教授和我一起曾起草了我国脑死亡TCD诊断标准，但至今尚未正式颁布。图十一为一例脑死亡患者TCD检测到的大脑中动脉（MCA）和颈内动脉颅外段（ICAex）振荡波。
图十一、脑死亡的振荡波
五、我国TCD存在的问题我国TCD存在的问题相当严重，通过这些年我对基层医院TCD的了解，可以毫不夸张地说大多数操作者和临床医生都不太懂TCD是做什么的以及能为临床解决什么问题，这就导致开TCD检查单子的医生目的性不强，做检查的操作者不会写报告，哪怕有一方能真正懂得TCD都不至于使TCD沦落为令人非常痛心的臭名昭著的挣钱工具。我们的临床医生不断看到脑供血不足、脑动脉痉挛和脑动脉硬化TCD诊断报告。TCD脑动脉硬化是个颇有争议的问题，但头晕病人血流速度减慢诊断脑供血不足和头痛病人血流速度增快诊断脑动脉痉挛这样的TCD报告是毫无依据或依据不足的。或许有的临床医生也会问，TCD不能诊断脑供血不足吗？答案是非常明确的：不能。血流速度和通过血管内的血流量是两个不同的概念。速度的单位是cm/s，即单位时间内流动的距离，而流量的单位是ml/s，即单位时间内流动的体积，计算体积的时候一定要有面积。但TCD只能检测到速度，而不能检测流量。譬如同样的血流速度，如果动脉管径的粗细不同，那么流过这条动脉的流量一定是不同的，管径粗的流量大，管径细的流量小。所以，在不知道管径的情况下，TCD检测到的血流速度值的高低不等于流过这条动脉血流量的多少，即血流速度减慢不能诊断为供血不足。在《经颅多普勒超声的诊断技术与临床应用》一书中，我举了这样的例子，譬如这个病人右侧颈内动脉狭窄，在狭窄部位TCD检测到的血流速度是增快的，然后这个病人在狭窄的颈内动脉成功地放置了支架，支架后再复查TCD，在狭窄部位检测到的血流速度值较支架前明显减慢，通常我们会说血流改善了。如果按照通过这条动脉血流速度的高低来判断血流量的话，这个病人成功地放置支架后血流速度下降了，难道说流过这条动脉的血流量也下降了吗？显然是不合理的。复查时血流速度下降是因为狭窄部位的管径增粗了，所以尽管血流速度下降了，但流过的血流量增加了。道理就是那么简单，血流速度高低不等同于流过这条动脉的血流量多或少，所以TCD根据血流速度的变化是不能诊断脑供血不足的。头痛病人血流速度增快就诊断脑动脉痉挛也是不对的，这个不对在前面讲到应用TCD研究偏头痛发病机制时有个非常重要的发现，即偏头痛的血管痉挛可以发生在小动脉而不是大动脉，小动脉痉挛时被检测的大动脉血流速度减慢而非增快。其实，不做头痛发作时的系列检查，是很难知道病人动脉有没有痉挛以及哪里痉挛了，所以不能轻易下痉挛的诊断。总结一下这些错误TCD报告普遍存在的问题：1、检查不完整：没有检测深度、一条动脉只检查一个深度、动脉检查不完整（只检查了数条动脉）、参数不完整；2、动脉判断错误，最主要的错误发生在基底动脉，由于检测深度不够，往往将椎动脉当成基底动脉；3、描述的偏移：过分强调了对孤立每一条动脉频谱的描述，而忽略了整体。由于上述错误加之对脑血流速度改变的病理生理机制理解不到位，导致了不正确的结论。根据我的了解，在不同医院TCD开展不好的原因不尽相同，一种情形是TCD操作者对脑血管解剖和病理性侧枝循环知之甚少，又从不出来交流，有个学员说得好，说过去是“闭门造车”，根本不知道自己不懂TCD，在这样的医院，神经科医生根本不看TCD报告。另一种情形是临床医生对脑血管病的病因和发病机制了解不够，对头晕/眩晕或头痛疾病的理解太肤浅，常常依赖TCD脑供血不足和脑动脉痉挛给病人开药，在这样的医院，TCD技术员正确的报告反而不被神经科医生所接纳。可喜的是，情况在逐渐改善，2007年在上海召开的第十届神经科年会上专门有TCD操作演示会，第一次向中国的神经科医生展示了TCD的用途，今年在重庆召开的中国医师协会第三届神经内科医师大会上举办了为期三天的TCD培训班，都说明神经科的领导们已经越来越重视TCD的临床价值。叩诊锤论坛（http://www.rhammer.cn/forum/）上的神经超声版主要是与TCD相关的内容，已经两周岁了，人气持续很旺，很多神经科医生也是通过这条途径了解了TCD，有些医生对TCD产生了浓厚的兴趣，并从此加入了研究和应用TCD的行列。从我们连续几年的TCD来看，在近200人的学员中，神经科医生的比例逐年上升，已经超过了60％。此外，从我们这期TCD专刊上大家不仅能够比较深入地了解到TCD临床和研究的广阔领域，还能够看到我国年轻一代的TCD工作者已经做了不少临床和研究工作，相信TCD在我国一定会蓬勃发展。下载本文
