彩色多普勒超声对Willis环侧支循环的研究

柳标　吴明双　潘辑　徐韶华　周晓东　王雷　赵宝珍

[摘要] 目的 应用彩色多普勒超声评价健康成人Willis环侧支循环的功能及分析男、女之间的差异。 方法 选择286例健康成人，采用经颅多普勒血流成像（TCCDFI）及超声造影成像技术（CEUS），观察颅内动脉走行及血流方向。并通过压迫颈总动脉（CCA），观察大脑前动脉（ACA）的血流方向变化及大脑后动脉（PCA）的血流速度变化，分别评价Willis环前、后交通动脉侧支循环功能。 结果 286例健康成人中，TCCDFI颅内动脉清晰显示的213例，其中，男性118例，女性95例，另73例颅内动脉未成功显示的成人中，男、女各选10例行CEUS后能清晰显示。男、女性经TCCDFI及CEUS清晰显示颅内动脉的128、105例中，前交通动脉功能开放男111例（86.7%）、女88例（83.8%），后交通动脉左侧男40例（31.2%）、女35例（33.3%），右侧男43例（33.6%）、女36例（34.3%），男、女性之间交通动脉开放率差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 TCCDFI及CEUS能实时观察颅内动脉走行及血流方向，评价前、后交通动脉侧支循环功能，男、女性前、后交通动脉存在的侧支循环比率无显著差异。

[关键词] 彩色多普勒超声；经颅；微气泡；脑动脉；侧支循环

[中图分类号] R543 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2014）01（c）-0004-03

经颅彩色多普勒血流成像（transcranial color Do-ppler flow imaging，TCCDFI）已能显示脑实质、颅内血管结构及血流动力学资料，为颅脑结构及血管检查提供了一种有价值的新方法[1-4]。本文对286例健康成人行TCCDFI及超声造影成像技术（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）检查，旨在研究健康成人Willis环侧支循环功能及男、女之间的差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2004年4月～2013年6月长海医院及上海交通大学医学院苏州九龙医院体检人员及部分进修医生共286例健康成人，其中，男139例，女147例，年龄20～81岁，平均（53.4±8.7）岁，于颅内动脉检查前，常规进行颅外颈总动脉（common carotid artery，CCA）、颈内动脉（internal carotid artery，ICA）、颈外动脉（external carotid artery，ECA）、椎动脉（vertebral artery，VA）检查，排除存在影响颅内动脉各种血流动力学的因素。

1.2 方法

行颅内动脉血管检查时，用经颅多普勒检查方式，通过颞窗分别显示左右侧大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）、左右侧大脑前动脉（anterior cerebral artery，ACA）、左右侧大脑后动脉（posterior cerebral artery，PCA），枕窗分别显示左右侧VA和基底动脉（basilar artery，BA）。颞窗探测时：被检者分别取左、右侧卧位，探头置于颞骨凹陷区域，首先在二维条件下显示标准的脑实质断面结构，然后转换为TCCDFI，稍移动探头位置和调整探头角度，直至颅底动脉环血管清楚显示（图1）；枕窗探测时：被检者俯卧位，颈部适当向前屈曲，探头置于枕骨大空下缘处1～2 cm，声束经枕骨大孔指向延髓方向，再启动TCCDFI，显示“Y”型双侧VA及BA结构（图2）。

选择常规超声（即TCCDFI条件）检测颅内动脉血管（MCA、ACA、PCA、VA、BA）完全不能显示的被检者中男、女各10例，采用SoneVue（Bracco公司生产的）超声造影剂，穿刺一侧肘正中静脉，实时观测CEUS时颅内各血管显示情况（图3）。

1.3 Willis环前、后交通动脉功能开放的判断标准

Willis环前交通动脉功能开放判断标准：方法同上述颞窗检查，当显示清晰的颅内二维结构及颅底动脉环血管时，检查者用手指压迫被检者一侧CCA数个心动周期，如果被压迫侧ACA（A1段）彩色多普勒血流由未压迫前背离探头的蓝色变为压迫后朝向探头的红色，同时脉冲多普勒频谱由未压迫前负向频谱逆转为压迫后正向频谱（图4），则判断被检者的前交通动脉功能开放。

Willis后交通动脉功能开放判断标准：方法同上，当压迫一侧CCA后，如果脉冲多普勒频谱表现出被压迫侧PCA（P1段）血流速度突然加快（图5），则判断被检者被压迫侧后交通动脉功能开放[5]，如此左右侧后交通动脉分别进行判断。

1.4 统计学方法

应用SPSS 13.0统计软件包处理数据，计数资料采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 颅内各支动脉的显示情况

256例健康成人经TCCDFI检查，能清晰显示颅内动脉的有213例，其中，男性118例，平均（45.3±7.8）岁，女性95例，平均（41.7±9.6）岁；另73例颅内动脉未成功显示的成人中，男性21例，平均（58.7±6.7）岁，女性52例，平均（55.3±8.5）岁，男、女各选10例行CEUS均能清晰显示颅内动脉，20例中无一例不良反应。

2.2 Willis环前、后交通动脉侧支循环的情况

TCCDFI及CEUS清晰显示颅内动脉的128例男性被检者中，前交通动脉功能开放111例，占86.7%，后交通动脉功能开放左侧为40例，占31.2%，右侧为43例，占33.6%；105例女性被检者中，前交通动脉功能开放88例，占83.8%，后交通动脉功能开放左侧35例，占33.3%，右侧为36例，占34.3%。男、女之间前、左后、右后交通动脉开放率差异无统计学意义（χ2=0.3917，P=0.5313；χ2=0.1146，P=0.7348；χ2=0.0123，P=0.9116）。

3 讨论

3.1 TCCDFI、CEUS对颅内动脉研究的价值

本文应用常规超声技术对286例健康成人颅内动脉检查，大部分被检者可清晰显示（213/286，占74.5%），该类被检者主要是轻、壮年[男性平均年龄（45.3±7.8）岁，女性平均年龄（41.7±9.6）岁]，因此，可准确观测颅内动脉的分布及血流动力学参数。部分健康成人中，主要是老年人[男性平均年龄（58.7±6.7）岁，女性平均年龄（55.3±8.5）岁]，因透声窗极其狭小及声束衰减极其明显，常规超声完全不能显示颅内结构及获得颅内动脉彩色血流信号，因此，也就不能获得颅内动脉的各项血流动力学参数。CEUS能增强经颅多普勒血流信号强度和提高信/噪比值，故在常规超声条件不能显示时，超声造影剂可显著提高检出率[6-7]。本研究选择常规超声条件下不能显示颅内动脉的被检者20例（男、女各10例）行CEUS检查，均能清晰显示，且无一例不良反应。对于脑血管的检查，传统依靠数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）等，其均很好地提供了脑血管的结构诊断，但均不能显示血流动力学资料，而TCCDFI、CEUS可弥补其不足，因此具有良好的应用前景。

3.2 彩色多普勒超声对Wills环前、后交通动脉侧支循环功能评价的价值

Wills环前交通动脉功能开放，使大脑半球左右的血流得以互相代偿，前交通动脉功能开放，使大脑前后的血流得以相互代偿，因此，颅内动脉一些血管的狭窄或闭塞，可通过前、后交通动脉侧支循环途径代偿，仍能维持病变支所支配的脑组织范围一定的血供，这可在一定程度上防止缺血性脑血管疾病的发生[8-10]；另外，当颈动脉斑块患者行内膜切除术、颅内动脉狭窄患者行腔内支架成形术时，该类患者术中均需血流阻断，可通过术前对前、后交通动脉功能的评价，预测术中是否发生脑组织低灌注，是否需要行临时性分流等应急措施，可提供可靠的血流动力学信息[11-13]。依普司鲁等解剖统计了1727例成人，前交通动脉解剖存在99.77%，阙如0.23%，曾司鲁统计113例成人，发现后交通动脉存在多种变异、畸形，解剖结构极其复杂[14]，本研究的被检者中，前交通动脉功能开放率男、女分别为86.7%、83.8%，本研究的前交通动脉功能开放结果低于依普司鲁的解剖结果，原因可能与文献报道的具有Willis环侧支循环功能动脉前、后交通动脉内径的最小阈值在0.4～0.6 mm有关[15]，因为部分被检者虽然具有解剖结构上前、后交通动脉存在，但由于直径太细而不具有代偿功能，因此，本研究结果更能满足临床要求。本研究的后交通动脉功能开放率明显低于前交通动脉，这不仅与其解剖上存在多种变异和畸形有关，同样也与动脉直径的最小阈值有关。另外，本研究结果示，前、后交通动脉开放率男、女间差异无统计学意义（P>0.05），说明虽然Willis环侧支循环的解剖结构和功能非常复杂，但其开放率男、女之间不存在性别差异。

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（收稿日期：2013-10-25 本文编辑：郭静娟）

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（收稿日期：2013-10-25 本文编辑：郭静娟）

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（收稿日期：2013-10-25 本文编辑：郭静娟）