超声看脑血管

大家体检的时候不晓得会勾选“脑血管超声”（CerebrovascularSonography/Ultrasound）这一栏嘛？如果做了会不会好奇，超声能看到颅内血管嘛，看得清楚嘛，今天就来浅浅聊一聊。

图1颅内外动脉的关系与解剖

颅外段的颈动脉和椎动脉的超声检查很好理解，毕竟可观察到血管，用于获得动脉粥样硬化狭窄、闭塞性病变的信息。而经颅多普勒超声检查（TranscranialDopplerUltrasound,TCD），非侵入性，年代开始被应用于颅内基底部位血流动力学的检查，则理解起来略微困难些。

图2从颅内动脉获得Doppler信号的区域图（年第一个报道记录颅内动脉流速的Doppler超声检查）

图3超声探头指向大脑中动脉的正位图（圆柱体对应观察区域，从探头到圆柱体的距离为深度设置）

于是整个90年代研究者们致力于观察不同状态下，或预测疾病状态时的颅内血流速度。

图年美国研究者发表在Stroke上的研究，提示电子游戏会使得颅内血流有选择性的增加（说到这，笔者《仁王1》一直都打不过去......）

回头看，TCD的原理其实也不难理解，因要穿透骨使声波到达颅内血管，所以通常采用2兆赫兹的脉冲换能器，低频，两侧跨颞声窗（跨过颞骨薄而平坦的部位），可观察到大脑中动脉的M1和M2段，大脑前动脉的A1段和大脑后动脉的P1、P2段，以及颈内动脉末端（Terminalportionoftheinternalcarotidartery,TICA）。（Doppler不再解释了吧，振动效应，把所得血流信息经相位、自相关处理，彩色灰阶编码，叠合显示在B形灰阶图像上）

图5TCD学习模拟器示意图（注意其观察几乎是“盲目”的；且操作时的声呐角很重要）

因此，得出TCD的优点：无创、床旁、低成本，操作相对简单，如果操作者经验丰富，诊断价值也很高，与CT或MRI相比，补充了血流动力学的信息（这种实时信息还是超声擅长嘛）；缺点，也很明显，观察血管部位有限制，没有直观地解剖信息，对操作者经验要求很高，且对于不同个体的骨骼平面，会出现干扰，譬如绝经后妇女的骨骼重塑会引起平面不规则，从而影响声波的传输。（有约10~20%的人群TCD检查困难或无法检查~）

于是研究者们加用了超声造影剂来使得颅内血管成像，静脉推注全氟化碳微泡造影剂（Perfluorocarbon-basedmicrobubblecontrastagent）后，这种微小的颗粒或纳米可增强超声反射特性，从而提高血管系统的显影性。（超声造影剂的发明起初用于鉴别心肌摄取，在没有材料学进化之前，研究者们还尝试注射过白蛋白进入心脏，增强超声鉴别~）

图6注射造影剂后，willis环及其分支的超声图像

然而，微泡或其他纳米物质进入人体后，均要面临快速代谢和潜在堵塞脑血管的风险，因此随着超声技术一同进化，3D经颅彩色超声检查（3D-TCCS）和增强3D经颅彩色超声检查（3D-ceTCCS）应运而生（这里的增强也需要加用造影剂哦~），其精度已可与DSA媲美，且更便利快捷，但受限于部位和骨窗，其应用范围仍很有限。

图73D增强超声提示大脑中动脉狭窄（A），并被术中造影证实（B）

故，似乎对于不做造影以及CT手段有限的环境下（譬如患者没法做CT），超声是个很好的床旁替代选择。但也有研究者另辟蹊径，是否可以使用超声来溶栓，毕竟声波碎石大家也不陌生了。WilliamC.Culp教授（UniversityofArkansasforMedicalScience）等年发表在Stroke上的动物试验结果显示，微泡（Microbubbles,MB）（就上文那个增强造影剂）加用超声，譬如给大血管闭塞模型的新西兰白兔1Mhz，0.8W/cm2，计算峰值负压0.MPa经皮脉冲治疗1小时，可以溶栓改善卒中预后。国内研究者也做过类似的研究，残念的是仅仅2年后支架取栓研究就开始发力了，超声就拜拜了~~

图8新西兰白兔梗塞体积与治疗方式的关系（MB，微泡；US，超声）

今天的小结，超声还是挺有意思的，是一个有效的无创筛查手段，尤其对今天没咋提的颈动脉检查，从颅外知颅内。

最后看一个概述的TCD视频，本视频有声音，点开需谨慎》》》

视频1经颅Doppler-技术，解剖与操作（视频来源：SonographicTendencies）

参考文献：

1.WilliamC.Culp,ReneFlores,AlizaT.Brown,etal.Successfulmicrobubblesonothrombolysiswithouttissue-typeplasminogenactivatorinarabbitmodelofacuteischemicstroke.Stroke.;42:-.

2.RuneAaslid,Thomas-MarcMarkwalder,HelgeNornes.NoninvasivetranscranialDopplerultrasoundrecordingofflowvelocityinbasalcerebralarteries.JNeurosurg57;-,.

3.RogerE.Kelley,JenY.Chang,NancyJ.Scheinman,etal.TranscranialDopplerassessmentofcerebralflowvelocityduringcognitivetasks.Stroke.;23:9-14.

4.ChristofKlotzsch,AlessandroBozzandro,GeroLammers,etal.Contrast-enhancedthree-dimensionaltranscranialcolor-codedsonographyofintracranialstenoses.AJNRAmJNeuroradiol23:-,February.