经颅多普勒超声在颈动脉内膜切除术围术期的应用

武春桃，邢英琦，白晶

颈动脉粥样硬化性狭窄是引起中老年人缺血性卒中的一个常见重要原因，目前临床上外科手术治疗颈动脉硬化性狭窄的标准术式是颈动脉内膜切除术（carotid endarterectomy，CEA），可有效预防卒中并降低病死率[1]。然而，CEA成功的关键主要取决于是否能降低围术期卒中的发生率、术中夹闭颈动脉所致的低灌注以及产生的微栓子，术后高灌注综合征、动脉再狭窄或闭塞等[2-3]，因此选择一种在CEA围术期具有指导意义的监测方法，有很重要的临床价值。

目前，已经有多种监测技术成功地用于CEA术中监测，2007年Moritz等[4]对经颅多普勒超声（transcranial Doppler，TCD）、颈动脉残端压力（carotid stump pressure，CSP）、近红外光谱（near-infrared spectroscopy，NIRS）、体感诱发电位（somatosensory evoked potential，SEP）等监测技术预测卒中的准确性进行比较，其结果显示，TCD、CSP和NIRS准确性相似，而SEP则准确性较低。另外相比其他检查方法，TCD因其具备无创、操作简便、可反复检查、实时动态及价格低廉等优点，在CEA围术期具有很高的应用价值。

1 TCD用于CEA术前评估

1.1 血管狭窄的诊断及侧支循环建立情况

TCD不能直接计算狭窄程度和长度，但根据局部血流速度增快程度、频谱紊乱程度、杂音的音调改变程度及侧支循环建立的情况可以间接估计狭窄程度。TCD联合颈部动脉超声可迅速无创诊断缺血性脑血管病患者有无颅内外动脉狭窄或闭塞，评估狭窄的部位、程度及血管储备情况，有效筛出脑血管病高危人群。

CEA一般用于解除颅外段颈内动脉（extracranial internal carotid artery，ICAex）严重狭窄或闭塞。ICAex严重狭窄或闭塞时，颅内出现低灌注，此时TCD可检测到同侧大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）血流速度和搏动指数降低，根据压颈试验、同侧大脑后动脉及基底动脉的流速，同侧眼动脉及滑车上动脉的血流频谱和方向的改变判断侧支循环的情况[5]。①前交通动脉（anterior communicating artery，ACoA）侧支通路开放：病变同侧大脑前动脉（anterior cerebral artery，ACA）血流反向（朝向探头）；病变对侧ACA血流方向不变，血流速度明显增加；压迫对侧颈总动脉（common carotid artery，CCA），病变侧ACA和MCA血流信号明显减低。②后交通动脉（posterior communicating

artery，PCoA）侧支通路开放：病变侧大脑后动脉（posterior cerebral artery，PCA）血流速度增加＞20%，基底动脉（basilar artery，BA）平均流速＞70 cm/s，压迫对侧CCA时PCA和BA流速增加更显著，但此方法判断PCoA并不准确，如果能用TCD直接探测到开放的PCoA则诊断是确切的。③眼动脉（ophthalmic artery，OA）侧支通路开放：病变侧眼动脉或滑车上动脉血流方向逆转（背离探头），血流阻力减低（搏动指数＜1.0），压同侧颞浅动脉或颌内动脉血流速度下降。④软脑膜吻合侧支通路开放：病变侧ACA或PCA血流速度增快（高于对侧35%以上），血流方向无改变。

TCD通过压颈试验不但可以对ACoA、PCoA的开放性进行定性评估，还可以对交通动脉的开放程度进行定量分析，同时也可以对颈外动脉到颈内动脉及软脑膜动脉的侧支循环进行观察和评估。

1.2 CEA手术适应证及时机的选择 关于CEA的病例选择一直是各国研究者关注的焦点，CEA治疗症状性重度颈动脉狭窄预防缺血性卒中，其有效性已经被临床试验证实，如北美有症状颈动脉内膜切除术试验（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET）、欧洲颈动脉外科试验（European Carotid Surgery Trial，ECST）等大样本临床试验[6-7]。同时有学者认为，栓子监测也应列为手术适应证之一，近期Madani等[8]对253例狭窄程度在60%以上的颈动脉狭窄的患者应用3D超声以及栓子监测技术评估患者卒中的风险，发现：3个以上的溃疡斑块以及存在栓子信号的患者其3年内的卒中或死亡风险明显升高，因此无症状颈动脉狭窄患者可以由内科治疗中获益，但如果出现症状、发现溃疡斑块或栓子信号，这些人群则为适于CEA或颈动脉支架术（carotid artery stenting，CAS）的高风险缺血性卒中人群。结合2009年欧洲血管外科学会（The European Society for Vascular Surgery，ESVS）指南推荐[9]：①狭窄程度＞70%（NASCET标准）的有症状患者是CEA的绝对适应证（A级推荐），狭窄程度＞50%（NASCET标准）的有症状患者很可能是CEA的绝对适应证（A级推荐）；②对于年龄＜75岁且狭窄程度为70%～99%的无症状男性患者，如果手术相关风险＜3%，则推荐进行CEA（A级推荐）。TCD可方便快捷用于血管狭窄诊断及发现血液中的微栓子信号。

对于手术时机的选择，自然病史研究表明，短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack，TIA）或小卒中后再卒中的风险显著升高，考虑卒中早期的高风险若与易损斑块相关，则越早进行CEA手术，从中受益的可能性越大。Rothwell等[10]研究显示，患者具有CEA手术指征而仅表现TIA时，可以在2周内行CEA，且患者表现轻度单侧肢体瘫痪或偏瘫，随即很快恢复时，早期手术亦可预防卒中的发生。患者出现皮质和皮质下梗死（面积＞2～5 cm2）伴明显的神经功能障碍（尤其是意识障碍）时，宜保守治疗。Rothell等[11]建议，患者有反复发作的半球症状时，可以在症状缓解2～4周后行CEA手术，对于脑缺血症状明显并逐渐加重的患者，如每次症状持续＞10 min，内科抗凝治疗无效，检查又证实存在脑灌注不足，可以尽早手术（尤其女性）而不必延迟。而英国莱斯特大学Salem等[12]发现，患者≤14 d接受CEA手术较晚些再接受CEA手术者，发现易损斑块的概率高，然而，发病29 d之后接受CEA手术者，易损斑块的特征会出现二次增高，表明患者近期症状和易损斑块的特征之间的关系更复杂。

2 TCD在CEA术中的应用

2.1 明确是否存在低灌注，指导转流管的运用CEA术中阻断患侧CCA时，在同侧侧支血管代偿不充分时，会出现颅内低灌注，为了减少和避免围术期卒中的发生率，术中选择性使用转流管已成为提高CEA成功率的重要环节。然而，CEA术中是否应该转流是存在争议的[13]，一部分人主张常规转流，另一部分人主张不转流或选择性转流，理由是转流本身会延长手术时间，并可能带来内膜损伤、动脉夹层等副损伤。1998年Samson等[13]进行一项CEA术中常规不转流的前瞻性观察性研究，共654例患者，平均夹闭23 min。三组患者均伴有手术颈内动脉的对侧颈内动脉严重狭窄或闭塞，结果术中未放置分流管相关卒中5例（0.76%），因此研究认为，CEA可以在无分流情况下安全进行，包括合并对侧颈内动脉重度狭窄或闭塞者。也有一部分研究支持常规转流或选择性转流，2007年Woodworth等[14]回顾性分析1994-2006年间行CEA手术的患者资料，常规转流和选择性转流围术期卒中率分别是4%与1%，表明选择性转流比常规转流有相对更低的卒中率。

判断哪些患者需要选择性转流的方法和标准仍存在争议。2011年Aburahma等[15]的一篇关于CEA是否需要转流的meta分析数据表明，基于不同的检测手段选择转流患者围术期卒中率不同，其中基于脑电图选择性分流的围术期卒中率为1.6%，基于TCD为4.8%，基于CSP为1.6%，基于SEP为1.8%。此研究中基于TCD的选择性转流围术期卒中率较高，而且高于常规转流和常规未转流者（分别为1.4%和2%），但作者未分析可能的原因和解释。同样，TCD检测的侧支流速变化以评估术中是否需要转流国际上尚无统一标准。有文献报道[16-17]，当术中首次试验性夹闭患侧CCA时，即刻测量大脑中动脉平均血流速度（middle cerebral artery velocity mean，MCA Vm）。如监测患侧MCA Vm阻断后下降率超过阻断前的40%～50%，提示术侧MCA分布区脑血流灌注代偿能力不足，长时间阻断会造成同侧分布区脑缺血，进而发生脑梗死，应使用转流管避免上述并发症的发生；当阻断后MCA Vm的下降率不超50%，可以认为患侧脑血管侧支代偿良好，无需使用转流管，但相关研究较少，也缺少切实可靠的证据。因此，基于TCD判断CEA术中是否需要转流的意义和价值还值得进一步研究。

TCD无论在术前侧支循环评估或是术中反复试验性夹闭颈CCA，观察患侧MCA的流速，对于转流管的选择提供重要依据，金友贺等[18]指出，与手术结果比较，术前TCD评估前、PCoA开放性预测术中转流术的准确性为88%，敏感性为83%。术前伴有对侧颈动脉闭塞的患者或前PCoA均未开放的患者，使用转流管的比例明显高于其他患者。另外，在术前评估患者侧支代偿不充分时，术前可反复试验性压CCA，促进侧支循环的建立，减少转流管的使用。但转流的实施过程中，可能造成内膜损伤、斑块脱落、动脉夹层或血栓形成等，会增加围术期卒中风险而导致转流术失败。当TCD监测发现MCA流速降低或血流信号消失，提示转流失败，需重新放置转流管或实施相关技术的操作。另外，TCD还有如下优点：监测开放后脑血流增加的幅度，判断有无过度灌注；探测术中微栓子的数量；结合颈动脉血管超声检查，还能即时判断有无残余斑块、动脉夹层及急性血栓形成等。

CEA术中是否转流及选择性转流术中放置转流管时TCD评估标准，均无公认的结论，因此需要开展更大规模随机对照研究，来比较常规不转流、常规转流、选择性转流孰优孰劣。TCD对于判断CEA是否转流，意义和价值也值得进一步研究。

2.2 在CEA术中微栓子信号的监测作用 TCD术中监测显示，超过90%的患者都会出现微栓子信号（microembolic signal，MES）。有研究证实，颈动脉切开和缝合过程产生的MES与卒中事件明确相关[19]。目前，几乎所有研究得出的结论均显示：CEA围术期微栓子脱落是造成围术期卒中最主要的原因[20]，而TCD监测具有独特的优势，能够敏感地记录脑血流变化，实时发现MES，且具有高度的时间辨别力，还可以提供CEA术中特定时间点的信息，包括夹闭颈动脉、放置分流管、解除夹闭等[21]。MES贯穿CEA整个过程，大多数栓子并不引起卒中。在颈内动脉灌注恢复过程中，可监测到微栓子，这些微栓子为气体栓子，比微粒栓子的危害性要小，并且不会导致缺血性事件。

Mommertz等[22]进行一项前瞻性随机试验研究，发现早期夹闭颈内动脉远端并未减少颈动脉分叉处剥离斑块时MES的发生，但分析患者数量少可能对试验结果有一定影响，另外一般在剥离斑块时脱落的MES会产生神经系统相关的临床症状，因此，如果在术中发现MES，即使患者术后无明确的卒中症状，也应慎重，同时提醒术者动作轻柔或尽量避开病变血管，可使MES明显减少，并加强抗血小板药物的应用。

2.3 术中其他相关作用 Mergeche等[23]通过研究表明，夹闭颈动脉期间，下降的MCA Vm可预测在CEA术后24 h表现出来的早期认知功能障碍。MCA Vm下降到＜72%，为与认知功能障碍风险增加最密切相关的阈值。在CEA术中监测时，这些均应该被所有医生考虑到，包括麻醉师、术者、神经内科医师等。

3 TCD在CEA术后的作用

3.1 预防脑过度灌注综合征的作用 高灌注状态是由于颈动脉高度狭窄被解除后，同侧脑血流（cerebral blood flow，CBF）成倍增加超出脑组织的代偿能力所致[24]，是一个病理生理学概念。据统计1%～3%患者在CEA后数天至4周之内，可出现脑过度灌注综合征（cerebral hyperperfusion syndrome，CHS）[25]，其症状可有轻重，轻症患者可以完全恢复，重者可导致脑水肿、脑出血和蛛网膜下腔出血等，甚至死亡。其发生机制主要为颈动脉严重狭窄患者，脑血管长期处于低灌注状态，大脑自身调节功能受损，纠正动脉狭窄造成脑血流量在短时间内出现显著改变，引发脑血管破裂和脑出血。

目前普遍接受的脑高灌注定义是指，术后脑血流量较术前基线水平增加＞100%[24]。TCD可以直接而准确地显示MCA的血流信息，因此临床上全程记录麻醉后MCA血流速度变化、基础血流动力学参数，若TCD显示术侧MCA血流速度较术前增高150%～300%，继而伴有搏动指数（pulsatility index，PI）增高，且患者在无症状情况下，如新出现了头痛、呕吐、颅内出血等症状则高度提示CHS的可能。

关于高灌注综合征的发病机制[26]，目前主要有以下几种观点：①脑血管自动调节功能减退，由于长期处于低灌注状态，脑血管自动调节机制受损，同时长期的缺血状态导致血脑屏障出现病理性改变，脑动脉重度狭窄被解除后颅内血流显著增高，毛细血管床灌注压急剧增加，引起血脑屏障破坏，从而导致脑出血；②压力感受器反射的破坏，CEA导致压力感受器失去神经支配，使压力感受器无法通过压力感受性反射调节血压；③小穿支动脉灌注压升高，此机制完全不同于典型的高灌注综合征类，类似于高血压脑出血即基底节区的小穿支动脉突然暴露于正常灌注压下导致破裂出血。

脑血管储备能力降低、术后高血压、术后持续高灌注数小时甚至数天，是发生CHS的3个最重要危险因素。研究发现[27]，当大脑自身调节功能受损时，脑血流呈血压依赖性。术中为防止CHS的发生，可实施逐渐放松CCA、降低血压等措施。CHS出现的时间主要集中在术后数小时至数天，术后3周才发生的病例被称为“迟发性脑高灌注综合征”。因此，术后TCD连续监测有助于及时发现并指导临床严格控制高危患者的血压，可预防或减轻术后CHS的发生。

3.2 在CEA术后效果评判、并发症诊断及随诊中的应用 CEA术后，因血管狭窄解除，TCD监测到的患者MCA Vm常增快，搏动指数增加。可根据术后患者侧支的血流速度、频谱形态、搏动指数评估手术效果。

CEA是具有高风险性的手术，一旦发生并发症，常常致残或致命。术后常见并发症有动脉切开缝合处破裂、脑梗死、TIA、CHS、声音嘶哑、脑神经损伤等。因此，严格把握手术指征、规范手术操作以及科学的围术期处理等对取得好的疗效都至关重要。CEA术后再狭窄的发生率为1%～36%[28]，近期可发现急性血栓形成或闭塞、活动的栓子等，长期因内膜增生，可出现血管再狭窄。因此，CEA术前、术中、术后均应使用TCD进行评估、监测和定期随访。

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【点睛】

经颅多普勒超声在颈动脉内膜切除术术前筛查患者；术中监测微栓子及判断是否转流；术后评估高灌注综合征等均有重要的临床价值。