經顱多普勒超聲評估單側頸內動脈顱外段閉塞患者顱內側支循環的臨床意義

房孟曉， 惠品晶， 孫 彤， 丁亞芳， 顏燕紅， 張 白

頸內動脈閉塞(ICAO)是缺血性卒中的重要危險因素[1]，但是否出現臨床癥狀與顱內側支循環建立與否密切相關。DSA是診斷顱內外血管狹窄性病變及側支循環的“金標準”[2]，可以對側支循環開放與否及代償情況進行有效評估，但因其有創性，無法作為頸動脈狹窄性病變的常規檢查手段。TCD可以實時、無創檢查顱內Willis環主干血管的血流動力學參數、判斷血流方向，以了解側支循環建立與否及其類型[3]。那么，TCD能否準確評估顱內側支循環，鑒此，本研究擬探討TCD評估單側ICAO顱內側支循環的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性連續納入2018年1月至2020年12月就診于蘇州大學附屬第一醫院卒中中心，行頸部血管超聲檢查提示單側ICAO并經DSA證實患者145例，其中男性121例，女性24例，年齡42～79歲，平均年齡(59.6±11.3)歲。表現為單側肢體活動或感覺障礙、言語障礙、一過性黑矇、突發意識不清等癥狀者109例，僅有頭暈、眩暈、頭痛等癥狀者36例。本研究已獲得蘇州大學附屬第一醫院倫理委員會的批準(2021-210)。

納入標準：(1)行頸部血管超聲檢查診斷并經DSA證實為單側ICAO；(2)TCD及DSA檢查評估其顱內側支循環；(3)行CT和(或)MRI檢查；(4)行CTP檢查評估顱內灌注情況。排除標準：(1)TCD檢查顳窗透聲欠佳；(2)存在頸內動脈顱內段、大腦中動脈中度以上狹窄或閉塞；(3)合并對側頸部動脈中度以上狹窄或閉塞患者；(4)CT或MRI檢查證實存在腦出血或顱內占位性病變；(5)接受顳淺動脈-大腦中動脈搭橋術后者。

1.2 臨床資料收集 (1)一般臨床資料：包括年齡、性別、臨床表現、高血壓、糖尿病、血脂情況、吸煙史及卒中家族史等；(2)ASITN/SIR側支循環代償情況、雙側MCA血流參數、基底節區、顳葉CTP參數及ASPECTS評分。

1.3 儀器與方法 (1)TCD檢查：采用深圳德力凱公司的EMS-9PB型血流檢測儀，選用1.6MHz脈沖多普勒探頭及4MHz連續多普勒探頭，按照《中國腦卒中血管超聲檢查指導規范》[4]，經顳窗檢測MCA、大腦前動脈、大腦后動脈；經眼窗檢測頸內動脈虹吸部及眼動脈(OA)，記錄雙側MCA的血流動力學參數，包括平均流速(Vm)、收縮期峰值流速(Vs)、舒張期末血流速度(Vd)、搏動指數(PI)等，計算健患側MCA血流參數差異(δVm=健側MCA平均流速-患側MCA平均流速，δVs、δVd、δPI同理)。(2)頸部血管超聲檢查：采用荷蘭Philips CX50型彩色多普勒超聲診斷儀，選擇3-5MHz線陣探頭，右側自無名動脈起始、左側自頸總動脈起始部開始，由近心段至遠心段、橫斷面及縱切面連續觀察頸總動脈全程至頸動脈分叉上20 mm左右的頸內動脈，二維灰階顯像觀察血管壁的形態學改變及血管腔內回聲特點、有無動脈粥樣硬化斑塊及斑塊性質；彩色多普勒血流成像觀察血管的血流充盈情況；頻譜多普勒超聲記錄血流動力學參數。(3)DSA檢查：采用德國Siemens Ncurostar plus/Top血管造影機對患者進行主動脈弓及選擇性全腦血管造影。根據不同的部位選擇不同的投射角度，常規行正側位和雙斜位檢查，以上由2名具有5年以上工作經驗的介入科醫師進行診斷。(4)CTP檢查：采用德國Siemens第二代雙源CT行頭部平掃，選定基底節及相鄰層面10.0 cm范圍行CTP掃描，使用SYNGO. VIA軟件進行后處理，感興趣區域(ROI)的劃分依據Waaijer研究模板[5]，軟件自動產生ROI及鏡像對稱部位的腦血容量(CBF)、腦血流量(CBV)、平均通過時間(MTT)、達峰時間(TTP)等參數，本研究納入基底節層面基底節區及顳葉灌注參數進行分析。

1.4 診斷及分組標準

1.4.1 ICAO 診斷標準 (1)頸部血管超聲：依據2003年美國放射學會超聲分會的診斷標準[6]，頸內動脈管腔內充填均質或不均質回聲，彩色多普勒血流成像顯示血流信號消失。(2)DSA：頸總動脈造影時見頸內動脈充盈缺損其遠端未顯影[7]。

1.4.2 TCD判斷顱內側支循環開放標準[4，5](1)一級側支循環：前交通動脈(ACoA)開放：患側大腦前動脈交通前段(A1段)血流方向逆轉，壓迫健側頸總動脈其血流速度下降；后交通動脈(PCoA)開放：患側大腦后動脈交通前段(P1段)血流速度增快，壓迫健側頸總動脈其血流速度略上升；(2)二級側支循環：眼動脈(OA)開放：患側OA血流方向逆轉或呈雙向血流頻譜，頻譜搏動性減弱，呈“顱內動脈化”血流頻譜改變；軟腦膜支(LMC)開放：患側大腦前動脈/大腦后動脈平均血流速度較對側增加≥30%。

1.4.3 ASPECTS評分[8]基于CT掃描圖像上MCA供血區2個層面上的10個區域(1)核團層面：劃分為M1、M2、M3、島葉、豆狀核、尾狀核和內囊后肢共7個區域，M1、M2、M3分別為：前部皮質、島葉外側皮質和后部皮質；(2)核團以上層面(核團水平上方2cm)：占3個區，分別計為M4、M5、M6，對應M1、M2、M3相對的上方。總分10分，每累計1個區域減去1分，由兩名高年資放射科醫師單獨進行ASPECTS評分，結果不一致者，由兩名醫師討論后達成一致意見。

1.4.4 DSA評估側支循環等級的診斷標準 采用ASITN/SIR側支循環分級[9]：0級：沒有側支循環到缺血區域；1級：緩慢的側支血流到缺血周邊區域；2級：快速的側支血流到缺血周邊區域，伴有持續灌注缺陷，僅部分到缺血區域；3級：靜脈晚期可見緩慢但是完全的血流到缺血區域；4級：血流快速且完全地灌注到整個缺血區域。1.4.5 分組依據 根據ASITN/SIR側支循環分級，0～2級為側支循環不良組(以下簡稱不良組)，3～4級為側支循環良好組(以下簡稱良好組)，DSA檢查由2名高年資介入科醫師完成。按照中國急性缺血性腦卒中診治指南[10]，將患者分為癥狀組及無癥狀組，癥狀組：因ICAO導致的單側肢體無力或麻木、言語障礙、視物模糊、短暫性腦缺血發作(TIA)等109例，無癥狀組：僅表現為頭暈、眩暈而無明確的神經系統定位癥狀者36例。

2 結 果

2.1 一般臨床資料比較 單側ICAO患者共145例，根據ASITN/SIR側支循環分級將患者分為兩組，其中良好組101例，不良組44例。兩組患者在性別、年齡、高血壓、糖尿病、高血脂、吸煙史、卒中家族史等，差異均無統計學意義(均P>0.05)，臨床表現差異具有統計學意義(P<0.01)(見表1)。

表1 側支循環良好組與不良組患者一般臨床資料比較

2.2 一致性分析 TCD評估ACoA、PCoA、OA開放與DSA的符合率分別為：93.1%、91.0%、80.7%，一致性均佳(Kappa值=0.84、0.78、0.66，P<0.05)(見表2)。本研究145例患者中，DSA檢測到7例LMC開放，僅占4.8%，因此未對LMC開放與TCD進行對比研究。

表2 TCD及DSA診斷側支循環開放的一致性檢驗

2.3 側支循環代償情況

2.3.1 側支循環良好組與不良組MCA及CTP 參數比較 側支循環良好組患者的患側大腦中動脈Vm、Vs、Vd均高于不良組(P<0.01)，差異具有統計學意義，PI高于良好組，但無顯著統計學差異(P>0.05)；良好組患側基底節、顳葉CBF、CBV均明顯高于不良組，MTT、TTP低于不良組，差異具有統計學意義(均P<0.05)(見表3)。側支循環良好組患者TCD及CTP圖像(見圖1)，ACoA、PCoA均開放，ASITN/SIR 4級，不良組患者TCD、CTP圖像如圖2，僅OA開放，ASITN/SIR 2級。

2.3.2 癥狀組與無癥狀組間健患側MCA、ASPECTS評分的比較 見表4。

表3 兩組患者MCA血流參數與CTP參數比較

表4 癥狀組與無癥狀組健患側MCA血流參數差異與ASPECTS的比較

3 討 論

頸動脈狹窄性病變是導致缺血性卒中的原因之一，當腦組織出現供血不足時，顱內通過形成側支循環來代償。ICAO可以表現為多種臨床表現，如短暫性腦缺血發作、卒中、慢性眼部缺血，或僅表現為頭暈、眩暈而無明確的神經系統定位癥狀，研究[11]表明，個體激活側支循環的能力是卒中異質性的重要原因。DSA是評估血管狹窄性病變及側支循環的“金標準”，在判斷側支循環及軟腦膜支的開放程度方面具有明顯的優勢，臨床廣泛應用ASITN/SIR以評估Willis環和軟腦膜側支的循環狀態[12]。但因其有創且價格昂貴，難以作為頸動脈狹窄性疾病評估側支循環的常規檢查手段。TCD可實時、無創檢測Willis環主干血管及判斷側支循環，分析其血流動力學并結合壓頸試驗等綜合判斷一級、二級側支循環開放與否。因此，本研究擬探討TCD評估單側ICAO患者顱內側支循環情況。

顱內側支循環分為三級，一級側支循環即Willis環的ACoA、PCoA，二級側支循環為通過頸外-頸內動脈側支、軟腦膜支，三級側支循環屬于新生血管即毛細血管。本研究145例患者中，7例癥狀性ICAO患者DSA檢測到LMC開放，3例患者同時存在OA開放，4例患者同時存在一級側支循環開放，且均無發育完整的Willis環，間接說明顱內主要的側支循環通路是Wiliis環的ACoA、PCoA，與Hoksbergen等[13]的研究一致。因此，本研究僅對TCD評估ICAO患者ACoA、PCoA、OA與DSA行一致性檢驗，其中ACoA、PCoA、OA開放情況與DSA一致性佳，診斷符合率分別為：0.93、0.91、0.81，與本團隊前期研究[14]一致，其中評估ACoA、PCoA與DSA的一致性極佳，Kappa值為0.86、0.75，診斷眼動脈開放與DSA一致性較好，可能與眼動脈代償水平有關，TCD通過檢測眼動脈的血流方向及血流頻譜以判斷眼動脈開放與否，當頸外動脈流向眼動脈的血流較少，眼動脈血流頻譜及血流方向改變微小，使得TCD檢測OA與DSA一致性相對較低。ICAO患者除ACoA、PCoA、OA以外，尚存在其他代償途徑，TCD通過血流動力學參數及血流方向難以觀察到，且TCD無法直接顯示顱內血管解剖結構的形態學改變，部分高齡患者顳窗透聲欠佳，診斷存在操作者依賴性[15]，需要操作者全面了解腦血管解剖學、生理學、血管血流動力學和血流頻譜分析，且手法準確，多角度、多深度、實時動態進行評估。

CTP可以半定量評價腦血流灌注[16]，CBF、CBV通常用于識別梗死組織[17]，CBF代表每單位腦組織在單位時間通過毛細血管的血液體積，CBV代表每100g腦組織的血液體積；MTT、TTP可以用來評估缺血半暗帶，MTT是血液流經感興趣區的平均通過時間，延長提示腦灌注儲備受損，TTP延長與側支循環或血流速度減慢有關。MCA是頸內動脈的直接延續，當頸內動脈閉塞時，MCA的血流來自于側支循環代償，因此MCA血流可以反映顱內灌注情況及側支循環代償程度。本研究中，側支循環不良組患側基底節、顳葉CBF、CBV明顯低于良好組，且患側MCA血流參數中Vm、Vs、Vd明顯低于良好組，均差異具有統計學意義(P<0.01)，PI低于良好組，差異無統計學意義(P>0.05)，表明MCA血流參數可以半定量評估MCA供血區域局部腦血流，與Miyazawa等[18]的研究一致；側支循環不良組患側基底節、顳葉MTT、TTP較良好組延長，差異均具有統計學意義，表明側支循環不良組腦循環代償能力較差，腦灌注儲備相對側支循環良好組減低。

ASPECTS可以對缺血性卒中患者MCA供血區的早期缺血性改變進行半定量評價，還可以評價梗死程度及判斷預后[19]。本研究側支循環良好組中65例表現出單側肢體乏力、言語障礙、視物模糊等癥狀，35例僅表現為頭暈、頭痛等癥狀，側支循環不良組44例均表現為頭暈伴有一側肢體活動障礙等神經功能缺損癥狀；無癥狀組ASPECTS評分高于癥狀組，且δVm、δVs、δVd、δPI低于癥狀組，表明與健側相比，患側MCA血流速越高，其側支循環代償越好，癥狀相對越輕。

綜上所述，TCD評估顱內側支循環與DSA一致性較好，且MCA血流參數可以反映其供血區顱內灌注情況，是評估顱內側支循環的有效工具。Bisschops等[20]研究表明，初級側支循環的存在可以防止腦缺血，但目前尚不清楚前、后交通動脈或者兩者的側支血流是否有利于血流動力學，也有研究表明前交通動脈的開放對于ICAO患者的血流動力學代償至關重要[21]，眼動脈順向血流的存在提示側支循環良好。臨床中ICAO患者不同側支循環常同時開放，目前少有研究關注不同側支循環患者顱內灌注的代償情況，本課題將在后續的研究中持續關注。

本研究存在以下不足：ICAO可以發生在任何節段，閉塞位置不同時，顱內側支循環開放類型也有所不同。本研究僅診斷顱外段即C1段頸內動脈閉塞進行研究，未針對不同病因頸內動脈閉塞患者側支循環開放情況進行討論，今后將進一步擴大樣本量，并對ICAO患者進行長時間的隨訪觀察以探討TCD在ICAO隨訪中的價值。

圖A、B：左側(患側)vs右側(健側)：MCA Vm：62 cm/s vs 69 cm/s；MCA Vs：87 cm/s vs Vs：101 cm/s；MCA Vd：49 cm/s vs 51 cm/s；MCA PI：0.61 vs 0.79；圖C：壓迫健側頸總動脈，患側大腦前動脈血流速下降(紅色箭頭所示)，表明健側頸總動脈血流通過發育完好的ACoA供應患側大腦前動脈；圖D：健側頸總動脈造影(正位圖)示患側MCA顯影(紅色箭頭所示)，提示ACoA開放；圖E：壓健側頸總動脈時患側大腦后動脈血流速稍增高(紅色箭頭所示)，表明患側PCoA開放；圖F：行患側椎動脈造影(側位圖)見部分患側MCA顯影，提示患側PCoA開放(紅色箭頭所示)；見圖G-J：該患者CTP檢查各參數(CBF、CBV、MTT、TTP)未見明顯缺血灌注異常。

圖A、B：右側(患側)vs左側(健側)：MCA Vm：33 cm/s vs 88 cm/s；MCA Vs：45 cm/s vs 142 cm/s；MCA Vd：27 cm/s vs 61 cm/s；MCA PI：0.55 vs 0.92；圖C：患側眼動脈為雙向血流信號，呈“顱內動脈化”血流頻譜，提示頸外-頸內動脈開放；圖D：患側頸總動脈造影示頸內動脈閉塞，且頸外動脈通過眼動脈(紅色箭頭所示)向顱內供血；圖E-H：該患者CTP示患側大腦半球感興趣區CBF、CBV較對側減低，MTT、TTP較對側延長