颈动脉疾病彩色多普勒超声诊断
南方医科大学南方医院 吴凤林
以往外周血管疾病的检查,主要依靠X线血管造影;彩色多普勒超声的出现,丰富了血管疾病的检查手段,还具有简便、无创、不需要特殊准备等优点,已成为外周血管疾病检查的首选方法。
第一节 解剖概要
颈部动脉血管 左侧颈总动脉直接发自主动脉弓,右侧颈总动脉从头臂干即无名动脉发出,两侧颈总动脉均经过胸锁关节后方上行入颈部。颈总动脉在平对甲状软骨上缘处分为颈内动脉和颈外动脉,该分叉处管径稍扩大又称壶腹部。颈内动脉一般位于颈外动脉的后外侧,后转向内侧,颅外段无分支,管径较粗,供应大脑血液。颈外动脉位于内侧,管径较细,分出甲状腺上动脉、舌动脉、面动脉等分支,供应颈、面部和颅顶软组织血液。
解剖变异 最常见的变异是头臂干与左侧颈总动脉从同一点发出或位置比邻,而左侧颈总动脉直接从头臂干发出比较少见。右侧颈总动脉或锁骨下动脉起自主动脉弓的变异极其少见。
重要的旁路供血 当颈动脉或椎动脉严重狭窄或闭塞时,颅内及颅内外动脉间可产生侧支循环,主要有三种:颅内大动脉交通(willis环)、颅内外交通、颅内小动脉交通。willis环交通在此不多述,重点述颅内外交通、颅内小动脉交通。正常情况下,颅外动脉不向脑部提供血液,但当颈内动脉、椎动脉发生闭塞时,颅内外动脉间可形成交通支,主要有2个:①颞浅动的额支与眼动脉之间的交通支;②颈外动脉枕支与椎动脉寰椎支之间交通支。颅内小动脉交通是指颅内动脉之间的毛细血管之间、前毛细血管之间存在广泛吻合。
颈部静脉血管 分颈内静脉及颈外静脉。颈内静脉是颈部最宽的静脉血管,与颈总动脉及颈内动脉伴行,分颅内属支与颅外属支。颅内属支与乙状窦静脉相延续,收集颅内血流。颅外属支收集咽、舌、喉、甲状腺及头面部器官的血流,这些属支在舌骨大角附近注入颈内静脉。颈内静脉下行与同侧锁骨下静脉汇合组成头臂干,在汇合处有1-2对静脉瓣阻止血液逆流。颈外静脉是颈部最大浅静脉,在耳垂下,由下颌后静脉的后支、耳后静脉和枕静脉汇合而成,主要引流头皮、面部及部分深层组织的静脉血液。颈外静脉自腮腺下部直向下行,沿胸锁乳头肌表面行至其下段后方穿行颈部深筋膜,垂直注入锁骨下静脉,并在汇合处有静脉瓣阻挡血液逆流。静内静脉与颈外静脉间有交通支相连。
颈静脉血液的回流及回流速度受心房压力、呼吸及体位变化的影响。
第二节 探测方法及正常图像
一、超声检查方法
(一)仪器条件 目前美国对血管超声检查超声仪器配置要求如下:①高频探头,可以近距离聚焦,适合检查浅表血管。②彩色多普勒。③脉冲多普勒功能,并可以测量血流量。④频谱分析功能。
探头选择:最好选血管超声专用探头,频率在4?9HMz,可完成整个颈动脉超声检查。对于少数肥胖、颈部短粗或颈动脉分叉位置较高者高频探头无法获得满意图像时,可选用腹部凸阵探头,虽二维图像较差,但彩色血流及血流频谱很好,能够满足检查要求。对于无名动脉、左侧颈总动脉起始段检查
时,因位置较深,胸骨上窝或锁骨上窝位置较小,不能放置较大探头,可选取用心脏相探阵探头扫查。 (二)体位
患者一般位于检查者右侧,取平卧位,双手自然平放于身体两侧。国内推荐方法是颈及肩部不放置枕头,这样颈部肌肉比较放松,便于检查。另外,还有一种常用方法是颈后垫薄枕,头后仰充分暴露颈部。但如果枕头垫的过高,颈部肌肉紧张,反不利于检查。检查一侧颈动脉时,头偏向对侧。在许多欧美国家,检查者坐在检查床头侧,类似牙科检查,这种检查方法国内很少采用。 (三)检查前准备
一般无特殊准备,但注意询问病史,了解有无神经系统症状、肢体功能是否正常,颈部听诊是否有杂音及双上肢动脉血压是否相差较大等,这些病史对疾病诊断有一定帮助。 (四)扫查方法及技巧
颈动脉扫查常采用沿血管长轴进行纵切扫查和横切扫查两种方法。探头可放在颈总动脉前方、侧方及后侧方,其中放在前方方法多采用。纵切面扫查主要用于管壁、内膜及管腔状况观察,显示彩色血流及测量多普勒血流频谱。彩色及多普勒检测时要采用偏转技术,以获得最佳图像,多普勒取样时声束与血流夹角要<60?,且夹角越小测量值越准确。横切面扫查主要是用于了解解剖、探头定位、显示偏心性斑块、偏心性狭窄及管径测量,一般不用于多普勒血流检测。 (五)颈动脉正常图像
正常人颈动脉二维图像呈两条平行细带状,管壁可分三层即内膜、中层和外膜。内膜回声稍高,呈连续线状回声。中层回声最低,呈低回声细带状。外层高回声为外膜,由疏松结缔组织构成。颈总动脉因声束与血管垂直,三层结构清楚显示。颈动脉窦及颈内、颈外动脉因走行方向改变,声束与血管壁很难垂直,很难看分辨管壁三层结构。
正常颈总动脉内径6.0~8.5mm,平均7.0mm;颈内动脉4.9~6.8mm,平均5.6mm;颈外动脉3.9~5.2mm,平均4.5mm。颈动脉内径有随年龄增长而增宽的趋势,三者管径大小比较,依次为颈总>颈内>颈外。
内中膜厚度测量 一般将内膜和中层厚称为内中膜厚度(IMT)。于颈总动脉壶腹部膨大前0.5?1.0cm处测量,也有前后壁多点测量取平均值者。应在无明显斑块处测量。推荐测量切面是颈总动脉横断面,但临床多采用的是颈总动脉纵切面。如果声与血管壁垂直,测量结果应该相差不大。
目前国内尚无公认的IMT正常值标准,根据国内外研,IMT?0.9mm时,超声很可能检测到斑块,以IMT<0.9mm为正常值标准似乎更合理。也有采用?1.0mm为正常值标准者。
彩色多普勒血流表现 颈总动脉为层流血流,中间流速快,两边流速慢。彩色多普勒显示收缩期颈动脉中间色彩明亮,两边色彩较暗, 色彩的变化呈搏动性。壶腹部因膨大产生涡流,其两侧边缘可有色彩交错彩色血流。
多普勒频谱表现 在二维实时图象显示下,将取样容积置于所要检测血管中心,适当调整取样容积大小(相当于管径2/3),声束与血流方向的夹角要小于60?,适当调节多普勒增益, 连续观察10~20个周期,选定最佳频谱图冻结、测量。常用血流参数:①收缩期峰值流速(PSV);②舒张期最低血流速度(EDV);③平均血流速度(Vmean);4.阻力指数(RI) 。
正常颈总动脉及颈内动脉为低阻频谱,颈外动脉为高阻频谱,形态规则,左右两侧频谱形态对称。
壶腹部因膨大有涡流,频谱杂乱,而且这种杂乱频谱可能波及颈内动近段。比较两侧颈总动脉频谱形态有助于发现隐藏的问题,协助诊断。如ICA闭塞时,CCA血流直接流入ECA,CCA可出现ECA频谱形态。
正常人颈总、颈内、颈外动脉频血流参数测值
PSV(cm/s) EDV(cm/s) RI
颈总动脉 91.3?20.7 27.1?6.4 0.7?0.005 颈内动脉 67.7?14.3 27.3?6.4 0.59?0.06 颈外动脉 70.9?16.1 18.1?5.1 0.74?0.09
不同人、不同生理状态时的CCA、ICA和ECA的血流速度均不同,很难建立统一的、适用于每个人的正常速度范围。国外研究及临床经验提示:CCA的PSV>100cm/s时,通常有异常。常用的多普勒取样部位是颈动脉分叉以下0.5?1.0cm处。现推荐的取样部位在颈总动脉中间段,距分叉4cm 以远处。ICA的PSV值正常人在44?88cm/s。实际工作中,PSV>100cm/s时,就应该考虑有异常,要详细检查明确有无器质性病变。ECA的PSV正常值:平均为77cm/s。颈总、颈内、颈外动脉三者血流速度比较,PSV依次为颈总?颈外?颈内,EDV颈内?颈总?颈外,Vmean颈总?颈内?颈外,RI颈外>颈总>颈内。
颈内动脉与颈外动脉鉴别诊断见表
鉴别指标 颈外动脉 颈内动脉 解剖位置 位于前内侧 位于后内侧 朝向 朝向面部面 朝向乳突 起始部内径 一般较小 一般较大 颈部有无分叉 有 无 多功能普勒频繁谱特征 高阻 低阻 颞浅动脉敲击试验碍 波形锯齿样震荡 元
第三节 颈动脉粥样硬化斑块超声评价
一、概述
在全身动脉系统中,颈动脉的粥样斑块超声最容易观察,超声是评价颈动脉斑块方便、无方法。但其临床意义,有人肯定,而有人则认为没有价值。
1、 好发部位
在欧美等西方国家50岁以上人群中,颈动脉小斑块非常常见,而且斑块发病率随年龄增加而升高,在80-100岁男性发病率高达80%以上。小斑块不引起动脉狭窄、斑块一般稳定,其临床意义尚不肯定,大斑块可能有潜在危险。
颈动脉粥样斑块病变好发于颈总动脉分叉至颈内、外动脉起始段2cm内,颈动脉窦侧壁是最好发部位,很少单独发生于ICA远段。斑块好发部位与血管解剖因素造成的血流紊乱及其应切力累及的部位有关。
2、 斑块测量
斑块测量主要测斑块的厚度和长度,同时描述斑块形态,是凸起还是环状。斑块厚度选横断面测
量,避免对偏心性斑块厚度的低估或高估。斑块长度(累及范围)选纵切面测量。要考虑到斑块的多发性和大小不同。斑块严重程度方面,主要测量斑块最大厚度。测量方法:在血管横断面上测量斑块的最大厚度(mm),同时描述斑块形状,是凸起状还是环状,计算管腔狭窄程度。
在多数欧美血管超声实验室,常规颈动脉超声检查一般不根据二维或彩色多普勒图像测量斑块厚度评价颈动脉病变严重程度,而是应用多普勒频谱评价颈动脉狭窄程度,间接评价斑块严重程度。这种评估方法可为临床治疗决策提供参考依据。当然,用过颈动脉狭窄来间接判断斑块严重程度也有局限性。如颈动脉窦部膨大,即使有较大斑块,可能并不引起血流速度增快,不引起管腔狭窄。 二、斑块声学特性
根据斑块的声学特性,通常可以将斑块分为低回声、等回声和强回声斑块,或是均质性和不均质性斑块,国内还是将其分为高回声斑块,均是从回声特点将斑块分类。 1、低回声斑块
含有大量脂类物质的纤维脂肪的斑块,表现为低回声。斑块所含细胞较少,往往伴有高低密度脂蛋白血症、斑块溃疡和脑缺血风险。 2、等回声斑块
以胶原蛋白为主要构成成分的纤维斑块表现为等回声。 3、强回声斑块
斑块钙化时,斑块产生强反射伴后壁声影。斑块钙化可以是局限性,也可以是散在分布。斑块后方声影可影响管腔观察。
4、均质回声斑块和不均质回声斑块
一些斑块回声均匀,而另一些斑块回声不均质。均质回声斑块是指回声和构成成分一致的斑块,表现为均匀的低回声、等回声或强回声;不均质回声斑块内回声和构成成分混杂,斑块内最明亮区域通常是钙化灶。不均质斑块表面易形成血栓、脱落,引起脑栓塞,其风险高于均质回声斑块。钙化虽是斑块不均质回声主要原因之一,但有人认为钙化代表斑块已修复或静止的病变过程,其引起脑动脉栓塞的风险可能不高。 5、颈动脉斑块分类
Gray-Weale和Geroulakos两位学者根据斑块的回声特点,将斑块分为五大类,这种斑块分类方法被广泛认可并应用。
颈动脉斑块分类及其危险性
分类 回声特点 危险性 1 整个斑块为无回声 高 2 斑块大部分为无回声(>50%) 高 3 斑块大部分为有回声(>50%) 低 4 整个斑块呈均质性有回声 最低 5 由于钙化或显示不清未分类者 不清楚
6、存在的问题
1、虽然学者们广泛接受斑块回声与其构成成分之间有相关性,但对颈动脉内膜切除患者的大量研究表明,超声评价斑块成分与术后斑块病理对照的相关性很差。
2、虽然多数回顾性和前瞻性研究表明,超声观察斑块声学特征与临床症状之间具有较好相关性,但也有研究报道认为,斑块分型与脑缺血症状发生率之间无相关性。 三、斑块表面特征及溃疡的超声评价
1、评价斑块表面特征具有重要临床意义,斑块纤维帽连续中断、溃疡形成,斑块表面形成血栓、血栓脱落是脑卒中和其它神经缺血症状的主要原因。
2、超声评价斑块表面特征的准确性
超声检查时声束垂直于斑块表面进行连续扫查,可以观察表面是否光滑。在灰阶超声图像上,看到斑块表面不平或呈锯齿状,就可以认为斑块表面不光滑。
但是,超声对斑块表面溃疡的评价能力令人失望,多数报道认为超声诊断斑块溃疡效果很差(敏感性33%-67%,特异性31%-84%)。可能是由于超声扫查斑块表面时,不易将表面溃疡斑块与表面未破溃但凹凸不平的斑块或相邻斑块造成的表面凸凹不平区分开,特别是多角度扫查超声图像显示不佳时。
3、动脉造影诊断斑块溃疡并不可靠。Edward等对50例颈动脉内膜切除患者进行研究,将动脉造影和手术标体比较,手术标本证实有溃疡的20例患者中,12例动脉造影发现了溃疡,另外8例造影未显示溃疡,假阴性率为40%。30例标本检查无溃疡的斑块,动脉造影显17例(34%)有溃疡。
第四节 颈动脉狭窄的超声诊断
一、概述
1、超声检查断面 颈动脉狭窄检查应该包括纵断面和横断面。横断面评价斑块情部况,测量斑块厚度,通过目测或测量方法大致判断管腔狭窄程度。在纵断面上,用彩色多普勒观察血流情况并寻找狭窄程度最高的区域,检测血流频谱,测量血流速度。
2、颈动脉狭窄检查方法 灰阶超声、彩色多普勒和多普勒频谱分析都有助于显示颈动脉狭窄的病变。仅用灰阶超声和(或)彩色多普勒,都无法精确识别最大流速的确切位置,一般不能准确诊断狭窄程度,在灰阶超声和(或)彩色图像上直接计算颈动脉狭窄程度未成为广泛认可、准确、可靠的诊断方法。而多普勒分析法是超声诊断动脉狭窄程度广泛认可、准确、可靠的诊断方法。
3、颈动脉狭窄程度诊断的重要性 颈动脉狭窄程度被确认为可以作为预测脑卒中的指标。虽然斑块溃疡、纤维帽连续性中断、出血应该是预测脑卒中更好的指标,但超声诊断斑块溃疡、纤维帽连续性中断、出血的准确性太差,还没有作为预测指标。
二、多普勒频谱法诊断颈动脉狭窄程度
多普勒频谱分析法诊断颈动脉狭窄,有几个重点检查区域:狭窄前段、狭窄段、狭窄即后段及狭窄远段。这几个区域的频谱呈规律性变化,其中狭窄处频谱最为重要,但其它区域也有诊断价值。
1、狭窄前段频谱特点 当颈内动脉严重狭窄或闭塞时,颈总动脉血流进入颈外动脉,颈总动脉可出现颈外动脉频谱形态。对侧颈总及颈内动脉血流速度可增大,特别是舒张期血流速度增大。
2、狭窄段频谱特点 血流速度增大是狭窄处最主要频谱特点,检测最高血流速度频谱是诊断的关键。狭窄处最高PSV是诊断颈内动脉狭窄的主要指标。EDV是评价颈内动脉重度狭窄的指标。在颈总动脉