經顱多普勒超聲在缺血性腦卒中早期診斷中的應用價值

武楊，武庚，王燁，白云龍，隋鑫，趙文杰，劉璽芳，郭艷芹，尹昌浩

(1.牡丹江醫學院附屬紅旗醫院，黑龍江 牡丹江 157011；2.牡丹江醫學院臨床技能中心，黑龍江 牡丹江 157011；3.佳木斯大學臨床醫學院，黑龍江 佳木斯 154002)

0 引言

腦卒中具有發病率高、致殘率高、死亡率高和復發率高的“四高”特點，已成為中國第一致死病因，其中缺血性腦卒中為最常見類型，占所有卒中患者的85%[1]。隨著老年化現象嚴重，缺血性腦卒中(Cerebral Ischemic Stroke，CIS)發病率呈現明顯上升趨勢，嚴重威脅人們生命健康和生活質量[2]，腦卒中發生后尚無有效的根治方法，因此早發現、早預防、早診斷對該疾病就顯得尤為重要[3]。研究表明，約1/3-1/2 的缺血性腦卒中病人伴有顱內動脈粥樣硬化性狹窄，其中 66.7%-73.3%的顱內動脈病變屬于大腦中動脈(Middle Cerebral Artery stenosis，MCAS)狹窄或閉塞[4]。目前數字減影血管造影(Digital Subtract Angiography，DSA)是診斷顱內動脈狹窄的金標準，但因其有創傷性、費用昂貴等缺點不宜作為常規檢查項目。經顱多普勒超聲(Transcranial Doppler，TCD)、磁共振血管成像、計算機斷層掃描血管造影亦是臨床常用的顱內病變輔助影像學檢查手段，均存在優點及局限性，要么有創傷、有輻射，要么價格昂貴，尤其是在疾病早期的篩查階段，臨床需要尋找更適合、更易讓患者接受的方法。TCD 通過檢測顱底動脈的血流方向、血流速度、頻譜形態、音頻特點、PI 及相鄰血管的血流速度代償性改變等較能準確地反映腦動脈的狹窄、側枝循環以及閉塞后再通情況，可實時監測腦血流動力學變化、腦血流儲備能力，價格低廉且無創傷、可重復、操作簡單、可床旁進行等優點在缺血性腦卒中患者早期診斷中發揮著不可替代的作用，病人易接受，臨床應用廣泛。即便如此，TCD 作為顱內血管檢查的首選篩查工具，其準確性仍存在爭議。因此，本研究以黑龍江省牡丹江市及周邊地區人群為研究對象，納入單側MCA 供血區腦卒中病人入組，血管狹窄以DSA 為金標準，對比研究急性腦卒中顱內動脈的檢測結果，探討經顱多普勒超聲在MCA 供血區缺血性腦卒中急性期血管狀態和腦卒中早期診斷中的應用價值，為臨床工作提供更符合實際的診斷依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 納入標準

①全部病例均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》中關于急性缺血性腦卒中的診斷標準[5]，并經頭部CT或MRI 檢查證實為大腦中動脈供血區梗死；

②均為首次發病且24 小時內入院的患者；

③所有病人均于發病72 小時內完成頭部TCD、MRA、CTA 和DSA 檢查；

④住院天數不少于14 天者；

⑤病例資料完整者。

1.1.2 排除標準

①合并其他動脈病變的患者；

② 排除嚴重心、肺、肝、腎及血液系統疾病患者；

③DSA 檢查提示頸內動脈狹窄＞50%(一側或雙側)；

④ 顳窗穿透不良者。

本次研究已經獲得醫院的倫理委員會評審通過。

1.2 儀器及檢測方法

1.2.1 儀器

TCD 檢查采用中國德利凱EMS-9 經顱多普勒超聲；DSA采用荷蘭飛利浦公司生產的 Allura Xper FD20 數字減影血管造影機；MRA 為飛利浦3.0T 超導MR 儀；CTA 采用美國GE公司生產的64 排128 層 Light Speed 螺旋CT 機。

1.2.2 TCD 檢測方法

用2MHz 探頭從顳窗檢測雙側大腦中、前、后動脈(MCA、ACA、PCA)、頸內動脈終末段(TICA)，眼窗檢測眼動脈(OA)、頸內動脈虹吸部(SCA) 以及用4MHz 探頭在內眥部檢測滑車上動脈(StrA) 的血流速度及搏動指數(PI) 值，必要時輔助頸總動脈壓迫試驗、對光試驗、顳淺動脈和面動脈震顫壓迫試驗。TCD 診斷標準采用《顱腦與頸動脈超聲診斷模板與圖譜》[6]，根據患者平均血流速度(Vm)、收縮峰值(Vs)等情況進行判定，MCA 狹窄程度診斷標準：①輕度狹窄：100cm/s ≤Vm ＜120cm/s，160cm/s ≤Vs＜200cm/s，PVS different value)狹窄側Vs-健側Vs)＜70cm/s，頻窗填充，有渦流；②中度狹窄：120cm/s ≤Vm＜180cm/s，200cm/s ≤Vs＜280cm/s，70cm/s≤PVS different value＜120cm/s，同時伴有渦流、湍流；③重度狹窄：Vm ≥180cm/s，Vs ≥ 280cm/s，PVS different value ≥120cm/s，或無論Vs 多少，如果頻譜出現上界包絡不清或遠段低流速低搏動改變；未達到上述標準則為無狹窄。

1.3 方法

1.3.1 研究步驟

患者行TCD、MRA 與CTA 檢查，對比分析TCD 與CTA、TCD 與MRA 檢查結果的一致率；以DSA 為標準，分析TCD診斷MCA 病變的敏感度與特異度，及在缺血性腦卒中早期診斷中的應用價值。

1.3.2 觀察指標

輔助檢查指標：TCD 檢測結果中MCA 的收縮期峰值、均值、舒張期峰值、阻力指數、頻譜形態。

1.4 統計方法

數據處理應用SPSS 17.0 統計軟件，計量資料進行單因素t檢驗。采用Kappa 值分析TCD 與DSA 檢測結果的一致性(K＜0.40，表示一致性差；0.40 ≤K＜0.75，一致性中等；K ≥0.75，有高度一致性)。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 TCD 與DSA 的一致率

共有218 例患者入組，其中男166 例，女52 例；平均年齡55.8±9.7 歲。436 條血管經DSA 檢查證實異常的MCA 為246條，TCD 檢測異常的MCA 為236 條，以DSA 為參考標準，TCD與DSA 檢查的一致率(準確度)為93.12%，TCD 的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為91.13%、94.74%、93.12%、95.76%、90.00%；如表2.1 所示，TCD 與DSA 在MCA 的檢測中所得結論差異無顯著性(K=0.861，P＞0.05)，如表1 所示。

表1 TCD 與DSA 一致性評價

2.1.1 TCD 判斷MCA 不同程度狹窄或閉塞與DSA 的一致率

DSA 證實MCA 正常190 條，輕度狹窄86 條，中度狹窄54 條，重度狹窄66 條，閉塞40 條。TCD 與DSA 診斷一致的血管有397 條，診斷符合率為91.51%(399/436)，TCD 診斷MCA 狹窄或閉塞的敏感性為91.13%，特異性為94.74%。以DSA 作為評估MCA 狹窄的金標準，TCD 測得MCA 狹窄程度和DSA 測得的結果具有很好的一致性(K=0.882，P＞0.05)，如表2 所示。

表2 TCD 診斷不同程度狹窄或閉塞與DSA 比較

2.1.2 TCD 判斷MCA 不同程度狹窄或閉塞的血流動力學特征

輕度狹窄組，血流速度較正常值高，頻譜形態為頻窗填充，聲頻粗糙，伴病理性渦流。中度狹窄組，血流速度較正常組明顯增快，出現病理性渦流及湍流信號。重度狹窄組，血流速度較正常組更加明顯升高，血流頻譜均紊亂，上界包絡不清，伴病理性渦流和湍流，遠段呈低流速低搏動血流信號改變。閉塞組，血流速度和對側大腦中動脈相比明顯減慢，較同側大腦前動脈和大腦后動脈流速減低，顯示為低流速低搏動的血流頻譜。觀察雙側大腦中動脈的血流頻譜圖，采集雙側大腦中動脈平均峰值流速(Vm)、收縮峰值(Vs)及搏動指數(PI)等原始數據(圖1)。

圖1 不同程度狹窄患者的TCD A:輕度狹窄的MCA 頻譜圖;B:中度狹窄的MCA 頻譜圖;C:重度的MCA 頻譜圖;D:閉塞的MCA 頻譜圖

將DSA 檢查證實異常的246 條MCA 按狹窄或閉塞情況分為輕度、中度、重度狹窄及閉塞組，分別為病變血管86 條、54 條、66 條和40 條。與對照組相比，輕度、中度、重度及閉塞組患者的PSV、EDV、MFV 比較差異均有統計學意義；與對照組相比，重度狹窄組、閉塞組的PI 比較差異均有統計學意義(P＜0.05)，如表3 所示。

表3 不同程度狹窄或閉塞血流動力學參數比較

2.2 TCD 與CTA 的一致率

對入組的218 例患者同時進行了CTA 檢查，共檢查MCA436 條，TCD 檢查發現異常MCA236 條，CTA 檢查發現異常MCA240 條，TCD 與CTA 診斷一致的血管有412 條，診斷符合率為94.50%(412/436)，一致性良好。如表4 所示，TCD與CTA 在MCA 的檢測中所得結論差異無顯著性(P＞0.05)。

表4 TCD 與CTA 一致性評價

2.3 TCD 與MRA 的一致率

對入組的218 例患者同時進行了CTA 檢查，共檢查MCA436 條，TCD 檢查發現異常MCA236 條，CTA 檢查發現異常MCA238 條，TCD 與MRA 診斷一致的血管有414 條，診斷符合率為94.95%(414/436)，一致性良好。如表5 所示，TCD 與MRA 在MCA 的檢測中所得結果差異無顯著性(P＞0.05)。

表5 TCD 與MRA 一致性評價

3 討論

缺血性腦卒中(Cerebral Ischemic Stroke，CIS)是指由于腦部供血動脈狹窄或閉塞，腦供血不足引起的腦組織壞死的疾病總稱，一旦復發會導致病人已經存在的神經功能障礙加重，甚至導致死亡[7]。顱內動脈狹窄是CIS 的最常見原因[8]。臨床研究證實顱內外血管狹窄分布有種族差異，歐美白種人顱外血管狹窄多見，而亞洲人以顱內血管狹窄多見[9]。國人顱內血管狹窄的發生率又以大腦中動脈最高[10]，所以在我國檢測大腦中動脈病變對于預防腦卒中更重要。MCA 狹窄是腦卒中的重要誘因之一，在疾病發生、發展中發揮重要作用，其狹窄程度是卒中獨立的危險因素[11]，也是復發的獨立危險因素[12]。加強對MCA 狹窄的準確診斷，對預防及降低缺血性卒中的發生率具有重要意義。

目前臨床上顱內血管病變的影像學檢測方法主要包括經顱彩色多普勒超聲、數字減影血管造影、計算機斷層掃描血管造影、磁共振血管成像及一些新興的影像學技術如多模式CT、高分辨率MRI 等，每種影像學評估方法均有各自的優點及局限性。經顱彩色多普勒超聲檢測技術，是利用超聲多普勒效應來檢測顱內腦底動脈環(Willis 環)上各主要動脈的血流動力學以及各血流生理參數的無創性檢查方法，通過檢測顱底動脈的血流方向、血流速度、頻譜形態、音頻特點、PI 及相鄰血管的血流速度代償性改變等較能準確地反映腦動脈的狹窄、痙攣、缺血等病理狀態，同時無創性地檢出顱內Willis環及其分支血流速度和血流方向，可評價腦血管閉塞和狹窄的程度、范圍、部位、側枝循環以及閉塞后再通情況，使其獲得了臨床的廣泛應用[13]。

本研究結果顯示，與DSA 檢查結果比較，TCD 診斷MCA狹窄的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為91.13%、94.74%、93.12%、95.76%、90.00%，K=0.861，提示一致性良好；TCD 與CTA 診斷一致的血管有412 條，診斷符合率為94.50%，一致性良好；TCD 與MRA 診斷一致的血管有414 條，診斷符合率為94.95%，一致性良好。DSA 證實MCA正常190 條，輕度狹窄86 條，中度狹窄54 條，重度狹窄66條，閉塞40 條，TCD 與DSA 診斷一致的血管有397 條，診斷符合率為91.51%(399/436)，TCD 診斷MCA 狹窄或閉塞的敏感性為91.13%，特異性為94.74%，TCD 測得MCA 狹窄程度和DSA 測得的結果具有很好的一致性。TCD 主要依靠狹窄段血流速度、頻譜形態、PI 以及相鄰血管的血流速度代償性改變來判斷血管狹窄程度，血流速度可作為體現管腔直徑的最直接敏感性標準[14]，且TCD 能夠對顱內外各動脈血液流速以及頻譜形態甚至搏動指數系列變化進行直觀監測，具有較高移動性和實時性，能夠較為準確地反映出血管狹窄情況[15]。本研究將DSA 檢查證實異常的246 條MCA 按狹窄或閉塞情況分為輕度、中度、重度狹窄及閉塞組，四組病人與對照組的PSV、EDV、MFV 比較差異有統計學意義；重度狹窄組和閉塞組PI 值與對照組比較差異有統計學意義。與文獻報道一致，Pereira BJ 等人[16]亦報道，TCD 可為急性腦卒中患者顱內動脈狹窄診斷提供可靠的血流動力學信息，診斷價值可靠。亦有報道認為TCD 能夠為缺血性腦卒中患者顱內動脈狹窄診斷發揮更可靠的提示作用[17]。表明TCD 對MCA 狹窄或閉塞的檢測具有較高的臨床診斷價值，可作為評判MCA 供血區缺血性腦卒中患者血管狀態的首選篩查工具和該疾病早期診斷的首選檢查及預后跟蹤手段。

DSA 是臨床診斷CIS 顱內動脈狹窄公認的“金標準”，但其系有創傷檢查，具一定風險，且對設備、技術要求高，價格昂貴，患者的依從性較差，臨床普及度不高。因此，DSA 在臨床常常不能作為首選及常規血管檢查方法。CTA 能無創、清晰地顯現三維顱內的血管系統，明確血管狹窄程度，但它不能識別復雜的血流動力學變化，需注射造影劑，部分患者可能會出現造影劑過敏，并且有一定的電離輻射[18]。MRA 對急性缺血性腦血管病的診斷和指導治療獲得了很大進展，能較準確顯示顱內大血管及其分支，因為無創、無輻射等特點廣泛應用于臨床，但由于技術的限制，會對血管狹窄有夸大作用，并像所有MR 序列一樣，受到運動偽影的影響。在診斷血管是否狹窄或狹窄程度時易出現高假陽性率或過高評估現象[19]。動態TCD 監測可以顯示腦血管的血流動力學改變，這些變化對于單純的MRA 是無法實現的[20]。正因如此，TCD 被推薦為卒中病房必備的設施之一[21]。TCD 因其可實時檢測腦血流動力學變化、腦血流儲備能力、無創傷、可重復、操作簡單、可床旁進行等優點在缺血性腦卒中患者早期診斷中發揮著不可替代的作用，使其獲得了臨床的廣泛應用，成為目前缺血性腦卒中患者早期診斷及預后、復發風險評估的首選及常規的方法。但TCD 不能直觀地顯示血管形態、過分依賴操作者的主觀性和操作技能，另外，還有10%-15%的患者缺乏有效的顳窗，故TCD 可以作為缺血性腦卒中早期診斷的首選工具，必要時聯合CTA 或MRA 檢查可以互補不足，從血流動力學、形態學等多方面早期發現并快速、準確、綜合評估MCA 供血區缺血性腦卒中病變的程度和范圍，為患者選擇個體化的治療方案提供客觀依據，對于缺血性腦卒中的早期診斷及降低其發生率具有重要意義；與本研究結果一致，既往研究將 MRA、CTA、TCD 與DSA 進行比較，結果發現在大多數患者聯合無創檢查可能優于DSA[22-25]。TCD 的無創、便捷、廉價等優點還可以作為該疾病隨訪的工具，來追蹤血管狹窄的進展情況，有著廣泛的應用前景。