经颅多普勒超声评估单侧颈内动脉颅外段闭塞患者颅内侧支循环的临床意义

房孟晓， 惠品晶， 孙 彤， 丁亚芳， 颜燕红， 张 白

颈内动脉闭塞(ICAO)是缺血性卒中的重要危险因素[1]，但是否出现临床症状与颅内侧支循环建立与否密切相关。DSA是诊断颅内外血管狭窄性病变及侧支循环的“金标准”[2]，可以对侧支循环开放与否及代偿情况进行有效评估，但因其有创性，无法作为颈动脉狭窄性病变的常规检查手段。TCD可以实时、无创检查颅内Willis环主干血管的血流动力学参数、判断血流方向，以了解侧支循环建立与否及其类型[3]。那么，TCD能否准确评估颅内侧支循环，鉴此，本研究拟探讨TCD评估单侧ICAO颅内侧支循环的临床价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性连续纳入2018年1月至2020年12月就诊于苏州大学附属第一医院卒中中心，行颈部血管超声检查提示单侧ICAO并经DSA证实患者145例，其中男性121例，女性24例，年龄42～79岁，平均年龄(59.6±11.3)岁。表现为单侧肢体活动或感觉障碍、言语障碍、一过性黑矇、突发意识不清等症状者109例，仅有头晕、眩晕、头痛等症状者36例。本研究已获得苏州大学附属第一医院伦理委员会的批准(2021-210)。

纳入标准：(1)行颈部血管超声检查诊断并经DSA证实为单侧ICAO；(2)TCD及DSA检查评估其颅内侧支循环；(3)行CT和(或)MRI检查；(4)行CTP检查评估颅内灌注情况。排除标准：(1)TCD检查颞窗透声欠佳；(2)存在颈内动脉颅内段、大脑中动脉中度以上狭窄或闭塞；(3)合并对侧颈部动脉中度以上狭窄或闭塞患者；(4)CT或MRI检查证实存在脑出血或颅内占位性病变；(5)接受颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术后者。

1.2 临床资料收集 (1)一般临床资料：包括年龄、性别、临床表现、高血压、糖尿病、血脂情况、吸烟史及卒中家族史等；(2)ASITN/SIR侧支循环代偿情况、双侧MCA血流参数、基底节区、颞叶CTP参数及ASPECTS评分。

1.3 仪器与方法 (1)TCD检查：采用深圳德力凯公司的EMS-9PB型血流检测仪，选用1.6MHz脉冲多普勒探头及4MHz连续多普勒探头，按照《中国脑卒中血管超声检查指导规范》[4]，经颞窗检测MCA、大脑前动脉、大脑后动脉；经眼窗检测颈内动脉虹吸部及眼动脉(OA)，记录双侧MCA的血流动力学参数，包括平均流速(Vm)、收缩期峰值流速(Vs)、舒张期末血流速度(Vd)、搏动指数(PI)等，计算健患侧MCA血流参数差异(δVm=健侧MCA平均流速-患侧MCA平均流速，δVs、δVd、δPI同理)。(2)颈部血管超声检查：采用荷兰Philips CX50型彩色多普勒超声诊断仪，选择3-5MHz线阵探头，右侧自无名动脉起始、左侧自颈总动脉起始部开始，由近心段至远心段、横断面及纵切面连续观察颈总动脉全程至颈动脉分叉上20 mm左右的颈内动脉，二维灰阶显像观察血管壁的形态学改变及血管腔内回声特点、有无动脉粥样硬化斑块及斑块性质；彩色多普勒血流成像观察血管的血流充盈情况；频谱多普勒超声记录血流动力学参数。(3)DSA检查：采用德国Siemens Ncurostar plus/Top血管造影机对患者进行主动脉弓及选择性全脑血管造影。根据不同的部位选择不同的投射角度，常规行正侧位和双斜位检查，以上由2名具有5年以上工作经验的介入科医师进行诊断。(4)CTP检查：采用德国Siemens第二代双源CT行头部平扫，选定基底节及相邻层面10.0 cm范围行CTP扫描，使用SYNGO. VIA软件进行后处理，感兴趣区域(ROI)的划分依据Waaijer研究模板[5]，软件自动产生ROI及镜像对称部位的脑血容量(CBF)、脑血流量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)等参数，本研究纳入基底节层面基底节区及颞叶灌注参数进行分析。

1.4 诊断及分组标准

1.4.1 ICAO 诊断标准 (1)颈部血管超声：依据2003年美国放射学会超声分会的诊断标准[6]，颈内动脉管腔内充填均质或不均质回声，彩色多普勒血流成像显示血流信号消失。(2)DSA：颈总动脉造影时见颈内动脉充盈缺损其远端未显影[7]。

1.4.2 TCD判断颅内侧支循环开放标准[4，5](1)一级侧支循环：前交通动脉(ACoA)开放：患侧大脑前动脉交通前段(A1段)血流方向逆转，压迫健侧颈总动脉其血流速度下降；后交通动脉(PCoA)开放：患侧大脑后动脉交通前段(P1段)血流速度增快，压迫健侧颈总动脉其血流速度略上升；(2)二级侧支循环：眼动脉(OA)开放：患侧OA血流方向逆转或呈双向血流频谱，频谱搏动性减弱，呈“颅内动脉化”血流频谱改变；软脑膜支(LMC)开放：患侧大脑前动脉/大脑后动脉平均血流速度较对侧增加≥30%。

1.4.3 ASPECTS评分[8]基于CT扫描图像上MCA供血区2个层面上的10个区域(1)核团层面：划分为M1、M2、M3、岛叶、豆状核、尾状核和内囊后肢共7个区域，M1、M2、M3分别为：前部皮质、岛叶外侧皮质和后部皮质；(2)核团以上层面(核团水平上方2cm)：占3个区，分别计为M4、M5、M6，对应M1、M2、M3相对的上方。总分10分，每累计1个区域减去1分，由两名高年资放射科医师单独进行ASPECTS评分，结果不一致者，由两名医师讨论后达成一致意见。

1.4.4 DSA评估侧支循环等级的诊断标准 采用ASITN/SIR侧支循环分级[9]：0级：没有侧支循环到缺血区域；1级：缓慢的侧支血流到缺血周边区域；2级：快速的侧支血流到缺血周边区域，伴有持续灌注缺陷，仅部分到缺血区域；3级：静脉晚期可见缓慢但是完全的血流到缺血区域；4级：血流快速且完全地灌注到整个缺血区域。1.4.5 分组依据 根据ASITN/SIR侧支循环分级，0～2级为侧支循环不良组(以下简称不良组)，3～4级为侧支循环良好组(以下简称良好组)，DSA检查由2名高年资介入科医师完成。按照中国急性缺血性脑卒中诊治指南[10]，将患者分为症状组及无症状组，症状组：因ICAO导致的单侧肢体无力或麻木、言语障碍、视物模糊、短暂性脑缺血发作(TIA)等109例，无症状组：仅表现为头晕、眩晕而无明确的神经系统定位症状者36例。

2 结 果

2.1 一般临床资料比较 单侧ICAO患者共145例，根据ASITN/SIR侧支循环分级将患者分为两组，其中良好组101例，不良组44例。两组患者在性别、年龄、高血压、糖尿病、高血脂、吸烟史、卒中家族史等，差异均无统计学意义(均P>0.05)，临床表现差异具有统计学意义(P<0.01)(见表1)。

表1 侧支循环良好组与不良组患者一般临床资料比较

2.2 一致性分析 TCD评估ACoA、PCoA、OA开放与DSA的符合率分别为：93.1%、91.0%、80.7%，一致性均佳(Kappa值=0.84、0.78、0.66，P<0.05)(见表2)。本研究145例患者中，DSA检测到7例LMC开放，仅占4.8%，因此未对LMC开放与TCD进行对比研究。

表2 TCD及DSA诊断侧支循环开放的一致性检验

2.3 侧支循环代偿情况

2.3.1 侧支循环良好组与不良组MCA及CTP 参数比较 侧支循环良好组患者的患侧大脑中动脉Vm、Vs、Vd均高于不良组(P<0.01)，差异具有统计学意义，PI高于良好组，但无显著统计学差异(P>0.05)；良好组患侧基底节、颞叶CBF、CBV均明显高于不良组，MTT、TTP低于不良组，差异具有统计学意义(均P<0.05)(见表3)。侧支循环良好组患者TCD及CTP图像(见图1)，ACoA、PCoA均开放，ASITN/SIR 4级，不良组患者TCD、CTP图像如图2，仅OA开放，ASITN/SIR 2级。

2.3.2 症状组与无症状组间健患侧MCA、ASPECTS评分的比较 见表4。

表3 两组患者MCA血流参数与CTP参数比较

表4 症状组与无症状组健患侧MCA血流参数差异与ASPECTS的比较

3 讨 论

颈动脉狭窄性病变是导致缺血性卒中的原因之一，当脑组织出现供血不足时，颅内通过形成侧支循环来代偿。ICAO可以表现为多种临床表现，如短暂性脑缺血发作、卒中、慢性眼部缺血，或仅表现为头晕、眩晕而无明确的神经系统定位症状，研究[11]表明，个体激活侧支循环的能力是卒中异质性的重要原因。DSA是评估血管狭窄性病变及侧支循环的“金标准”，在判断侧支循环及软脑膜支的开放程度方面具有明显的优势，临床广泛应用ASITN/SIR以评估Willis环和软脑膜侧支的循环状态[12]。但因其有创且价格昂贵，难以作为颈动脉狭窄性疾病评估侧支循环的常规检查手段。TCD可实时、无创检测Willis环主干血管及判断侧支循环，分析其血流动力学并结合压颈试验等综合判断一级、二级侧支循环开放与否。因此，本研究拟探讨TCD评估单侧ICAO患者颅内侧支循环情况。

颅内侧支循环分为三级，一级侧支循环即Willis环的ACoA、PCoA，二级侧支循环为通过颈外-颈内动脉侧支、软脑膜支，三级侧支循环属于新生血管即毛细血管。本研究145例患者中，7例症状性ICAO患者DSA检测到LMC开放，3例患者同时存在OA开放，4例患者同时存在一级侧支循环开放，且均无发育完整的Willis环，间接说明颅内主要的侧支循环通路是Wiliis环的ACoA、PCoA，与Hoksbergen等[13]的研究一致。因此，本研究仅对TCD评估ICAO患者ACoA、PCoA、OA与DSA行一致性检验，其中ACoA、PCoA、OA开放情况与DSA一致性佳，诊断符合率分别为：0.93、0.91、0.81，与本团队前期研究[14]一致，其中评估ACoA、PCoA与DSA的一致性极佳，Kappa值为0.86、0.75，诊断眼动脉开放与DSA一致性较好，可能与眼动脉代偿水平有关，TCD通过检测眼动脉的血流方向及血流频谱以判断眼动脉开放与否，当颈外动脉流向眼动脉的血流较少，眼动脉血流频谱及血流方向改变微小，使得TCD检测OA与DSA一致性相对较低。ICAO患者除ACoA、PCoA、OA以外，尚存在其他代偿途径，TCD通过血流动力学参数及血流方向难以观察到，且TCD无法直接显示颅内血管解剖结构的形态学改变，部分高龄患者颞窗透声欠佳，诊断存在操作者依赖性[15]，需要操作者全面了解脑血管解剖学、生理学、血管血流动力学和血流频谱分析，且手法准确，多角度、多深度、实时动态进行评估。

CTP可以半定量评价脑血流灌注[16]，CBF、CBV通常用于识别梗死组织[17]，CBF代表每单位脑组织在单位时间通过毛细血管的血液体积，CBV代表每100g脑组织的血液体积；MTT、TTP可以用来评估缺血半暗带，MTT是血液流经感兴趣区的平均通过时间，延长提示脑灌注储备受损，TTP延长与侧支循环或血流速度减慢有关。MCA是颈内动脉的直接延续，当颈内动脉闭塞时，MCA的血流来自于侧支循环代偿，因此MCA血流可以反映颅内灌注情况及侧支循环代偿程度。本研究中，侧支循环不良组患侧基底节、颞叶CBF、CBV明显低于良好组，且患侧MCA血流参数中Vm、Vs、Vd明显低于良好组，均差异具有统计学意义(P<0.01)，PI低于良好组，差异无统计学意义(P>0.05)，表明MCA血流参数可以半定量评估MCA供血区域局部脑血流，与Miyazawa等[18]的研究一致；侧支循环不良组患侧基底节、颞叶MTT、TTP较良好组延长，差异均具有统计学意义，表明侧支循环不良组脑循环代偿能力较差，脑灌注储备相对侧支循环良好组减低。

ASPECTS可以对缺血性卒中患者MCA供血区的早期缺血性改变进行半定量评价，还可以评价梗死程度及判断预后[19]。本研究侧支循环良好组中65例表现出单侧肢体乏力、言语障碍、视物模糊等症状，35例仅表现为头晕、头痛等症状，侧支循环不良组44例均表现为头晕伴有一侧肢体活动障碍等神经功能缺损症状；无症状组ASPECTS评分高于症状组，且δVm、δVs、δVd、δPI低于症状组，表明与健侧相比，患侧MCA血流速越高，其侧支循环代偿越好，症状相对越轻。

综上所述，TCD评估颅内侧支循环与DSA一致性较好，且MCA血流参数可以反映其供血区颅内灌注情况，是评估颅内侧支循环的有效工具。Bisschops等[20]研究表明，初级侧支循环的存在可以防止脑缺血，但目前尚不清楚前、后交通动脉或者两者的侧支血流是否有利于血流动力学，也有研究表明前交通动脉的开放对于ICAO患者的血流动力学代偿至关重要[21]，眼动脉顺向血流的存在提示侧支循环良好。临床中ICAO患者不同侧支循环常同时开放，目前少有研究关注不同侧支循环患者颅内灌注的代偿情况，本课题将在后续的研究中持续关注。

本研究存在以下不足：ICAO可以发生在任何节段，闭塞位置不同时，颅内侧支循环开放类型也有所不同。本研究仅诊断颅外段即C1段颈内动脉闭塞进行研究，未针对不同病因颈内动脉闭塞患者侧支循环开放情况进行讨论，今后将进一步扩大样本量，并对ICAO患者进行长时间的随访观察以探讨TCD在ICAO随访中的价值。

图A、B：左侧(患侧)vs右侧(健侧)：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；图C：压迫健侧颈总动脉，患侧大脑前动脉血流速下降(红色箭头所示)，表明健侧颈总动脉血流通过发育完好的ACoA供应患侧大脑前动脉；图D：健侧颈总动脉造影(正位图)示患侧MCA显影(红色箭头所示)，提示ACoA开放；图E：压健侧颈总动脉时患侧大脑后动脉血流速稍增高(红色箭头所示)，表明患侧PCoA开放；图F：行患侧椎动脉造影(侧位图)见部分患侧MCA显影，提示患侧PCoA开放(红色箭头所示)；见图G-J：该患者CTP检查各参数(CBF、CBV、MTT、TTP)未见明显缺血灌注异常。

图A、B：右侧(患侧)vs左侧(健侧)：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；图C：患侧眼动脉为双向血流信号，呈“颅内动脉化”血流频谱，提示颈外-颈内动脉开放；图D：患侧颈总动脉造影示颈内动脉闭塞，且颈外动脉通过眼动脉(红色箭头所示)向颅内供血；图E-H：该患者CTP示患侧大脑半球感兴趣区CBF、CBV较对侧减低，MTT、TTP较对侧延长