张少锋 关景霞 郑小茹(综述) 卢祖能(审校)
经颅多普勒超声(transcranial doppler,TCD)是用于筛查颅内外大动脉血流动力学的检查方法,对于血流速度和血流方向的变化极为敏感。TCD可以根据椎动脉(vertebral artery,VA)及基底动脉(BA)的血流频谱的特征性改变发现盗血并初步判断盗血途径,从而进一步提示锁骨下动脉是否存在狭窄以及狭窄程度如何。但TCD诊断锁骨下动脉盗血的准确性尚不明确。本研究通过查阅相关文献,将TCD在诊断锁骨下动脉盗血综合征(subclavian steal syndrome,SSS)中的应用特点做如下综述。
锁骨下动脉左侧起自主动脉弓,右侧起自头臂干。锁骨下动脉的主要分支有椎动脉、胸廓内动脉、甲状颈干等[1]。当一侧锁骨下动脉或无名动脉在椎动脉的近心端显著狭窄或闭塞,因虹吸作用引起同侧椎动脉血流逆流入锁骨下动脉,对侧椎动脉血流也部分被盗取,经患侧椎动脉进入锁骨下动脉,供应患侧上肢,从而引起后循环缺血的症状,即为锁骨下动脉盗血综合征(SSS)[2]。1960年Contorni首先报道了这种现象,1961年Fisher将这种现象命名为SSS。该综合征的特点为患者常在活动患侧上肢时出现发作性头晕、视物模糊、复视、共济失调、构音障碍、吞咽困难、晕厥等脑干、枕叶、小脑缺血的表现。一些SSS患者没有明显的后循环缺血的症状,常在进行血管检查时无意中发现。SSS患者典型的体征为患侧桡动脉脉搏减弱;患侧上臂血压通常低于健侧20 mm Hg以上;在患者的锁骨上窝可闻及血管杂音[3,4]。由于部分SSS患者呈良性预后,且大多数仅表现为颅内外大动脉血流动力学的变化,并无脑梗死的发生,所以该类患者颅脑CT、MRI等检查常无异常发现,因此过去认为SSS为少见疾病[5]。但是,随着颅内外血管超声技术的发展,越来越多的SSS被我们发现。那么既然SSS大多数呈良性预后,是否说明SSS在临床上不重要呢?当然不是,SSS与后循环梗死密切相关,有学者认为SSS占短暂性脑缺血发作病因的1%~4%[6]。且部分SSS患者可出现晕厥,危及生命,应受到临床医生的重视。因此,在出现临床症状之前筛查出SSS的患者,并进行预防性治疗,是至关重要的[7]。
SSS的原因为锁骨下动脉狭窄,而锁骨下动脉狭窄的诊断依赖于各种脑血管成像技术。迄今为止,有四种常用的脑血管成像技术:颅内和颅外的血管超声检查、计算机断层扫描血管成像(computed tomographic angiography,CTA)、核磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)以及全脑血管造影术(Digital Substraction Angiography,DSA)等,这四种技术各有优劣。DSA仍然是诊断锁骨下动脉狭窄的金标准。但是作为一项有创的检查手段,可能为患者带来一系列的并发症。一项荟萃分析得出结论,进行有创的DSA检查的患者中,有2%的患者发生脑卒中[8]。因该项检查的特殊性,对操作者的技术有较高的要求,并且注射造影剂可能会造成一定的辐射危害。另外,肾功能不全或者全身状况较差的患者不适宜行该项检查。CTA的优势在于操作时间较短,但仍然存在造影剂对患者机体的毒害作用以及射线的辐射危害等缺点。MRA虽可避免造影剂的毒害作用,但操作时间长,部分患者因幽闭恐惧不能坚持;还有一些伴有智能障碍或意识障碍的患者不能配合检查,这些情况均影响结果的判断[9]。以上介绍的三种放射性血管成像技术应用越来越广泛,但其价格昂贵,在我国的部分医疗保障较低的地区,患者很难承受高额的检查费用。同时需要在放射科进行操作,不能在病床边进行。最关键的一点是以上三种操作技术都是在血管内存在一定的血流通过的基础之上进行,而当血管中的血流被阻断或者存在极重度狭窄的时候,其远端的细小血流或周围的分支血管不能被很好的显示出来。因此在临床中,有时可能存在CTA、MRA甚至DSA不能很好的显示血管的狭窄情况,而超声却能提供有用的依据[10]。尤其在血管重度狭窄或闭塞的情况下,血管造影显示远端完全没有血流,而TCD却能探及血流信号。这说明,TCD对血流信号的敏感性较影像学检查更为敏感。
随着超声技术的发展,颈部血管彩超以及经颅多普勒超声在诊断颅内外大动脉狭窄中的应用越来越广泛,已经是较为成熟的血管筛查手段[11]。而对于SSS的诊断,TCD已经成为了一项必不可少的检查手段[12]。当锁骨下动脉存在狭窄时,其远端的血流情况如何,对椎动脉的血流造成怎样的影响,侧枝血管是否参与代偿,这些信息均可以通过TCD检查来得到。
当振动源和接收体之间有相对运动时,所接收到的回声频率不同于振源所发射的频率,其差别与相对运动的速度有关,这就是多普勒效应。经颅多普勒超声就是应用此原理来对颅内外大血管(包括锁骨下动脉)进行检测,判断血管是否存在狭窄并初步估计狭窄程度[13]。其优势在于价格低廉、无创、可床边操作。而其最大的缺点是高度依赖操作者的技术以及敏感性较DSA、CTA、MRA低。尽管如此,经颅多普勒超声在诊断锁骨下动脉狭窄的检查手段中有着不可被替代的地位,因为它可显示血管中的实时血流变化,并可多次进行,可通过检测软件进行动态微栓子检测。这些特点为临床对后循环梗死及TIA的病因诊断及发病机制的判断提供了十分重要的依据[14]。
“盗血”是虹吸作用所引起的。在正常生理情况下,颅内动脉的动脉压低于主动脉弓或其分支的压力,以保持正常的颅内供血。当这种压力梯度发生颠倒,血液则可由头部向方向逆流或流往上肢。“锁骨下动脉盗血”就是由于各种病因导致锁骨下动脉狭窄使锁骨下动脉的压力低于基底动脉所导致[15]。
以左侧为例,正常情况下血流的流动方向为首先从主动脉弓流向左侧锁骨下动脉,部分血液流向左侧椎动脉向头部供血,当左侧锁骨下动脉在椎动脉发出之前闭塞,则左侧椎动脉血液来源受阻,其内压力降低,低于基底动脉及右侧椎动脉,此时正常的压力平衡被打破,左侧椎动脉血流逆转,向锁骨下动脉远端供血,出现盗血现象。其所盗取的血液来自对侧椎动脉,也可能来自基底动脉、大脑后动脉或者枕动脉等[16]。而锁骨下动脉狭窄侧椎动脉血流方向由正常到完全逆转有一个过程。锁骨下动脉狭窄发展到一定程度,收缩期椎动脉两端正常压力平衡(VA起始段压力大于VA-BA汇合处)被打破,收缩期时VA-BA汇合处压力稍大于VA起始段,此时收缩期少部分血流反向,但收缩期的大部分和整个舒张期血流正常方向,因此血流仍以正向为主;当Sub A狭窄进一步加重,收缩期VA-BA汇合处压力明显大于VA起始段,此时收缩期血流反向,而舒张期血流仍然正向,表现为收缩期VA血流由VA-BA汇合处向起始处流动,而舒张期VA血流由起始处向VA-BA汇合处流动;当Sub A完全闭塞,整个心动周期VA-BA汇合处压力均大于VA起始段,此时无论是收缩期还是舒张期VA血流都反向,由VABA汇合处向起始处流动[17,18]。TCD对血流方向非常敏感,能探测到具有特征性形态改变的盗血频谱。
根据频谱的不同改变,我们将盗血程度分为以下几种:
早期锁骨下动脉盗血,即I期盗血,患侧VA收缩期频谱有明显切迹;不完全锁骨下动脉盗血,即II期盗血,患侧VA收缩期血流反向,舒张期方向正常;完全锁骨下动脉盗血,III期盗血,患侧VA整个心动周期血流均反向,频谱波动指数增高呈髙尖波型。在上述三期盗血中,通常健侧VA血流速度增快,搏动指数增高,呈代偿频谱改变,提示盗血通路为健侧VA-患侧VA。判断是否存在其他盗血通路,则需看其他血管,如基底动脉、大脑后动脉、枕动脉等是否存在代偿性改变[17]。
TCD可以显示不同程度的盗血,那么是否盗血程度越重,锁骨下动脉狭窄程度就越重呢?有学者认为这两者之间是呈正比关系的。这一结论仍需要进一步的研究来证实。但是可以肯定的是,TCD对于血流速度及血流方向的改变非常敏感,只要存在血流反向,就会在TCD的频谱上体现出来,这是其他的检查技术所不能替代的。
图1 TCD显示椎动脉由收缩期切迹到收缩期及舒张期完全反向的全过程
图2 狭窄侧锁骨下动脉在TCD上表现为血流速度增快,频窗填充
TCD是一项无创、经济、便捷的检查脑血流的技术。对血流方向的改变非常敏感。因此,对于SSS这种主要由血流方向改变而引发的一系列临床症状为特点的疾病,TCD不仅可以反映颅内的盗血情况,而且也能在术中监测脑血流的变化,是SSS首选的筛选方法,同时也可作为术后随访的有效检查手段。对于术后脑血流的恢复情况可做出准确的评估。因此TCD在SSS中的应用范围越来越广泛,其可信度也较高。当然,TCD这项检查手段仍存在一定的不足,这有待我们进行更多的努力来完善。
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