TCD发展史简介
彩色经颅多普勒TCD简述
彩色经颅多普勒TCD简述一、概述经颅多普勒（Trancranial Doppler,简称TCD）超声技术是超声医学发展史上的重大进展。
它是利用低频脉冲超声波结合超声多普勒效应,检测颅内脑底动脉环上的各支主要动脉血流动力,及各血流生理参数的一项无创伤的脑血管疾病的检查方法。
经颅多普勒技术的问世，标志着人们对于颅内血流动力学的探索和认识进入了一个新的发展时代，为无创伤性脑血流循环的研究及脑血管疾病的诊断，开创了一个新的领域。
由于其各方面的优点，20多年来在国内外得到了迅速发展，成为目前脑血管疾病诊断的重要手段之一。
二、TCD的发展史1842年，奥地利的一位物理学家科约斯琴·约翰·多普勒发现一种现象，当受光体与发光体作相对运动时，观测者所接受到的光源频率与发光体光频率不同，这种现象是多普勒首次发现的一种物理效应。
后来，多普勒又作了大量的研究发现，当波源与接受体作相对运动的时候，波源发射出的频率与接受体接受到的频率有差别。
多普勒效应在生活中的一个典型例子：当火车从站立的人身边驶过的时候，人所听到的火车的鸣笛音的音调（即频率）会改变，当火车行驶过来时，人所听到的鸣笛音的音调逐渐增高；当火车远离人驶去时，鸣笛音的音调渐低。
随着时间的推移，人们应用多普勒提出的理论，在很多领域取得了重要成就。
为了纪念这位伟大的科学家，人们将多普勒发现的这种现象称为多普勒效应。
提出的理论称多普勒原理。
我们将发射频率与接受频率之间的差值称为多普勒频移。
1982 年12月挪威学者Aaslid 创造性地将低频脉冲和2MHz超声波相结合研制了世界上第一台经颅多普勒检测仪。
1988年，中国开始引进TCD技术，从而开始了TCD的应用时期。
目前，全国绝大部分县级以上医院开展了这一技术。
至今，国内已有数家生产TCD的厂家，其中，南京科进实业有限公司是国内研发生产TCD最早的企业之一，利用东南大学技术，研发出具有自主知识产权的KJ-2型一个系列的TCD 产品，目前产品品种有单通道，多深度，多通道，USB-TCD 等一个系列，满足了不同层次医疗机构的需求，目前仅国内用户就有一千多家。
TCD讲义 ppt课件
目前国内TCD的现状
普及面广。 技术人员的操作、诊断不规范，临床医 师对TCD的实用价值产生质疑。 尸检病例少，MRA CTA等无创检查取代 DSA，TCD缺少可靠指标进行对照。 现状：多数医院仅将TCD作为创收设备， 难以为临床提供有价值资料。
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3
TCD在临床、科研中的应用
诊断颅内外血管狭窄和闭塞性疾病。 血管畸形：动静脉畸形。 血管痉挛：原发性和SAH后。
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22
动脉闭塞性疾病的常见原因
动脉粥样硬化 动脉炎 血管畸形 血管夹层
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23
动脉闭塞性疾病的诊断方法
TCD MRA CTA DSA
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24
TCD、MRA/CTA、DSA 诊断血管闭塞性病变的优缺点
TCD优点： -经济、操作方便、无创 -可重复检查，适宜动态观察 -对操作者技术要求高 缺点： -不能提供组织的形态学结构 -检测范围仅限局于脑基底部血管，难以探及二 级以上血管。 -不能诊断轻度血管狭窄（程度<50%)
PI增大、高阻力波形。 3.主要血管血流速度减
慢或测不到，邻近血 管血流速度增快。 4.侧枝循环建立。
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狭窄近端CCA
压迫同侧CCA 狭窄远端MCA
ICAt狭窄
AACCOoAA
15
狭窄远端低阻力频谱
V下降 PI下降 波形圆钝
ICA闭塞侧MCA
正常MCA
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16
狭窄近端高阻力频谱
心脏手术、颈动脉手术、麻醉等围手术期脑循 环检测。
ppt课件
4
TCD在临床、科研中的应用
颅内高压和脑死亡诊断及治疗效果 低血压和晕厥的诊断。 颅内栓子出现频率和来源。
彩色经颅多普勒(TCD)培训教材
彩色经颅多普勒（TCD）培训教材●经颅多普勒（Transcranial Doppler，以下简称TCD）超声是近些年迅速发展起来的一门新兴学科。
本教材根据TCD技术问世后二十余年国内外应用、实践及参考文献，概述了有关TCD的基础知识、常见疾病诊断及临床应用等。
●本教材共分五大部分，简明扼要地介绍了TCD的原理、发展、临床与科研的适用范围、检测和判别血管的方法、正常频谱图像分析、异常频谱图像分析、TCD报告的编写方法、常见疾病的TCD临床诊断、KJ-2型TCD仪的使用，最后还选登了两篇TCD应用的文章供交流。
●本教材内容丰富、图文并茂、基础理论讲解全面、临床实践与TCD应用密切结合，易为广大初学者接受，便于读者打好TCD诊断基础，更好地为患者服务。
本教材可作为TCD 临床医生的初期培训教材和参考书。
目录第一部分 TCD简述••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••４一、概述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••４二、TCD的发展史••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4三、TCD原理••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6四、TCD临床与科研的适用范围••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9五、TCD的优点及与CT、MRI、DSA的区别•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10六、TCD的局限性••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13七、 TCD发展动向•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13八、新技术在TCD仪上的应用••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13第二部分 TCD的基础知识••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18一、解剖学基础•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18二、检测血管的超声窗位及判别方法••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25三、TCD正常频谱图像分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••33四、TCD异常频谱图像分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••39五、TCD报告的编写方法•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••45第三部分 TCD的临床应用及常见疾病的诊断••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••48一、脑组织的血液供应简述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••48二、临床诊断•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••52三、重症及手术病人的监护•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••68四、脑血管机能的评价•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••68第四部分 TCD仪的使用与维护••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••70一、TCD原理框图••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••73二、主要性能指标••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••75三、功能特点•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••76四、安装及注意事项•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••78五、软件功能及使用方法介绍•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••78六、TCD仪的维护和保养•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••94第五部分 TCD检测技术与临床应用的讨论与交流•••••••••••••••••••••••••••••••••••98一、浅谈彩色经颅多普勒的检测技术与临床意义•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••98二、TCD与经颅彩色多普勒对大脑中动脉狭窄的检测•••••••••••••••••••••••••••••••••••103附页：彩图第一部分TCD简述一、概述经颅多普勒（Trancranial Doppler,简称TCD）超声技术是超声医学发展史上的重大进展。
TCD的临床应用及报告解读
向出现在频谱中 • 尖锐的噼啪声
2） TCD 应用于神经介入
•介入治疗前的血流储备评价：如自动调节功能、血 管舒缩反应性等 •术中的微栓子监测及血流动力学监护 •支架术后的随访观察 •术后血管痉挛的监测，预防术后高灌注并发症。 •术后长期的血流动力学监测
当颅窗，建立了经颅多普勒(TCD)，目 前已发展 到第四代,可进行微栓子监测； • 1989国内引进。
1.2 原理
• 经颅多普勒超声（TCD）是应用和B超 一样的物理原理为基础，以发生超声波 的装置为能源的一种检查方法。
• 血流中主要是大量的红细胞，红细胞被 看做散射体，反射回来的散射波是多普 勒频移信号的主要组成部分。
• 受患者颅骨声窗穿透性的影响较大:老年、 女性（>60岁）由于骨质增厚可能颞窗探查 失败；
• 躁动、不能配合的病人不适于TCD检查；
• 房颤、严重心律失常者不适于。
1.5 TCD检查示意图
多普勒探头
• 2MHz：检测颅内动脉环血流动力学 • 4MHz：颅外段颈部血管和四肢血管 • 16-20MHz高频微小型连续波探头：主要用
频谱形态 (血流形态)
正常层流
狭窄下游紊乱的血流
2.2 常规检查： 颅内动脉狭窄和闭塞
动脉狭窄部位典型的涡流紊乱频谱
颅内血管狭窄的TCD诊断标准
轻轻度度狭狭窄窄：：狭狭窄窄程率度202－0－303％0％
• Vm 90-120cm/s，或双侧流速不对称大于 30％
• Vp 120-150cm/s(>60岁)；140－170cm/s (<60岁)
一份完整的TCD诊断报告：
第一页：图表 第二页：数字 第三气体和血流之间存 在声阻抗的不同而导致 气－血界面有超声散射， 当一个气泡从血流中通 过时可以接收到短暂的 超声增强信号。
卒中的TCD进展
MCA慢性进展性闭塞与ICA严重狭窄或闭塞 的鉴别诊断
MCA 慢性进展性闭塞
ICAex OA Siphon A 同侧ACA 对侧ACA PCA 压同侧CCA 压对侧CCA 正常或狭窄频谱 正常 正常 速度增快（多见）或正常（少） 正常(多见）或轻度增高 增高或正常 降低 不变
颈内严重狭窄或闭塞
无血流信号或狭窄频谱 反向、减低或正常 低平或同眼动脉 反向或低平 增高或不变 增高或正常 不变或降低 降低或不变
结论
大脑中动脉狭窄或闭塞后远段血管的自动调节功能下降 ARI下降程度与MCA的狭窄程度和血压水平有关 小样本观察显示：支架治疗可以有效的改善狭窄血管的自 动调节功能，尤其是那些重度狭窄且侧枝代偿不完全的病 例
该方法的具体操作可与龚浠平大夫联系：xiping_gong@
吸入5％CO2 1. 血流稳定后，正常：VMR>5%或10％ 2. 高通气，血中PCO2变化<1%时，正常：VMR>10%
颈动脉内膜剥脱术中监测
监测探头可以放置在单侧或双侧颞窗，不受外科手术 野影响，持续记录同侧大脑中动脉血流。 监测内容： –夹闭过程中低灌注的监测 –栓子监测 –术后高灌注的监测 –术后再狭窄和闭塞的监测
术后高灌注
发生原因： –自动调节功能损害 –麻醉水平过深，术中脑血流过低，导致脑组织缺血 –血压控制不满意，平均动脉压增高 临床诊断： –头痛、意识障碍、癫痫 TCD诊断： –MCA较CCA夹闭前增加100%
锁骨下动脉狭窄的TCD诊断和临 床应用
锁骨下动脉狭窄的T速度增快，频谱紊乱， 频窗充填，低频增强， 舒张早期反向血流消失 收缩期反向血流信号
共同的特点：病变侧MCA血流速度减慢，频谱低平
TCD讲义
ＴＣＤ讲义一．ＴＣＤ全称全称：彩色经颅多普勒血流测速仪英文：Transcranial Doppler缩写：ＴＣＤ二．ＴＣＤ原理利用２Ｍｈｚ这种低频高能的超声波结合多普勒效应，穿透比较薄的颅骨，来对颅内血管的血流频移回声信号进行采集，输入到计算机内部．经过计算机的处理．最后以频谱图象和各项生理参数显示出来。
ＴＣＤ医生根据显示出来的图象和参数结合病人的临床表现．给病人下个诊断结果。
从而ＴＣＤ实现了他的诊断价值。
三．ＴＣＤ的发展史１８４２年，奥地利的一位物理学家科约斯琴〃约翰〃多普勒发现一种效应：当波源与接受体作相对运动的时候，波源发射出的频率与接受体接受到的频率有差别。
这种现象称为多普勒效应。
提出的理论称多普勒原理．１９８２年，挪威的一位物理学家Ａａｓｌｉｄ利用２Ｍｈｚ的脉冲式超声波结合计算机发明出了世界上第一台ＴＣＤ。
１９８８年，中国开始引进第一台ＴＣＤ。
四．ＴＣＤ的适应范围１．脑血管疾病及可引起脑血管改变的疾病的检查．如：脑供血不足，脑血管狭窄，脑血管痉挛，缺血性中风与出血性中风的鉴别，眩晕症，锁骨下动脉盗血等.........２．脑血管功能状态的评价：Ｗｉｌｌｉｓ环的功能状态及侧枝循环功能状态等.......３．药物疗效的评价及手术时机的选择．４．危重病员脑血流的监护．（神经外科手术病员，中风后病员，颅内压增高病员等）５．血粘度的估测及中风预测．五．ＴＣＤ的局限性１．对仪器和操作技术要求较高；２．对小血管及其分支的识别方法有待与提高；３．各项分析指标尚未得到统一。
六．ＴＣＤ的解剖学基础１．脑血管的解剖基础脑部的血液供应主要来自两个供血系统：颈内动脉供血系统（大脑半球前３／５）；椎基底动脉供血系统（大脑半球后２／５）颈总动脉分出后，沿气管旁和胸锁乳突肌之间向上走行，到平甲状软骨上缘分为颈内动脉（沿外面走行）和颈外动脉（沿内面走行），颈内动脉从下颌角部位穿过岩骨进入颅内，走行到视神经孔后方呈“Ｃ”字型或“Ｕ”字型走行，并向前分出一支眼动脉供应眼部的血液。
TCD培训1
第一部分：经颅多普勒检测技术● TCD技术的诞生与发展1982年挪威学者 Rune Aaslid 发明TCD1988年国内开展TCD技术●基本原理利用超声波的多普勒效应、采用低频脉冲式超声探头，穿透颅骨（经颅）检测脑底大血管的血流动力学状况。
●脑血管解剖颈内动脉系颈外动脉颈总动脉颈内动脉颅外段颈内动脉颅内段:岩骨段（C5）海绵窦段（C4）膝段（C3，发出眼动脉）床突上段(C2) 终末段(C1) 后交通动脉颈内动脉终末段大脑中动脉椎-基底动脉系椎动脉小脑后下动脉，两侧椎动脉汇合基底动脉大脑后动脉●颈部动脉检测颈总动脉(CCA) 颈外动脉(ECA)使用4MHz CW探头，超声束与血管走行方向保持45度角，从近端到远端移动探头，对CCA进行完整检测。
CCA、ECA频谱搏动性强。
颈内动脉(ICA)颅外段使用4MHz CW(PW)或2MHz PW探头，探头放置在下颌角处，检测起始深度25mm，以后逐渐增加深度直至颅底为止。
频谱搏动性弱，似颅内血管频谱形态。
●检测颅内血管的超声窗口颞窗在颧弓上，眼眶外侧缘和耳之间。
分前、中、后窗。
经颞窗检测MCA、ACA、PCA、ICA终末段血流。
眶窗降低超声波功率！经眶窗检测颈内动脉虹吸段、眼动脉。
枕窗经枕窗可检测椎动脉颅内段、小脑后下动脉和基底动脉。
●颅内动脉检测大脑中动脉 (MCA)探头放置颞窗，初始取样深度50mm，25-45mm可检测到M2段，45-65mm 检测M1段（主干段）。
M1段血流方向朝向探头，M2段血流方向可朝向、可背离探头，也可为双向。
MCA探测的注意点MCA的M1段是颈内动脉最大的分支，也是TCD检测的重要动脉，它向外侧及偏背侧走行至岛叶，在此处分为两个或多个分支(M2段)。
MCA的主干平均长16.2mm(5-24mm)，直径2.7mm(1.5-3.5mm)。
42%的患者中，M1段全长短于16mm。
无数的穿通支从M1段上部发出，称为豆状核纹状体动脉。
经颅多普勒微栓子监测临床研究进展
经颅多普勒微栓子监测临床研究进展微栓子为缺血性卒中发作独立危险因素之一,对其实时监测意义重大。
经颅多普勒(transcranial Doppler，TCD)微栓子监测技术可以无创、实时、动态地检测循环中的微栓子，大量文献报道关于TCD微栓子监测在缺血性脑血管病高危人群中的研究价值。
本文就微栓子监测临床研究进展作一综述。
1 经颅多普勒微栓子监测发展史1990年，SPENCER等［1］在颈动脉内膜切除术的脑血流监测中发现，血流中通过的血小板或血栓碎片等固体颗粒可被TCD检测到，其称为微栓子信号(MES)。
1995年，Stroke发表了关于MES诊断标准的专家共识［2］：MES出现于血流频谱中，短时程(＜300ms)，信号强度比背景信号高3 dB，单方向，有尖锐的鸟鸣声或哨声。
自此，动脉栓塞实时监测成为可能，为研究脑血管病发病机制、制定个体化治疗方案以及评价药物疗效提供了新方向。
2008年，欧洲卒中组织(ESO)执行委员会和写作委员会［3］共同完成《缺血性卒中和短暂性脑缺血发作治疗指南2008》，指出TCD是监测脑血流中MES的唯一方法。
2 经颅多普勒微栓子检测机制多普勒超声的反射强度以振幅反映。
TCD 发出的超声波波长大于红细胞直径，故超声波遇到红细胞会发生散射，而探头所接收到的只是直接返回部分的声强。
由于微栓子的直径和密度具有与红细胞不同的声阻抗，当血流中出现微栓子流动时，较多的超声波会被反射。
反射的强度与血液和微栓子的声阻抗差成正比，即两种物质的密度差越大，所接受到的反射声波信号就越强，在视频或音频中就会出现高声强信号。
TCD所探测到的高声强信号除与栓子性质有关外，还与栓子的大小及数量有关，微栓子越大，信号越强；微栓子越多，信号越密集。
因此，理论上认为循环中的微栓子可被TCD检测到［4］。
3 经颅多普勒微栓子监测方法与意义3.1 监测部位与方法主要检测大脑中动脉、颈内动脉和颈总动脉，以大脑中动脉最常用。
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结论：该方法对于SAH后血管痉挛的检测会有特殊价值； 评估颈1动0个脉人和MCA椎血动流速脉度闭平塞均值的的侧分枝布 循环。
深度
高山
引用（截止到2013年2月4日）
1982年-2013年， 31年期间， 被引用697次
高山
1984年，《神经外科杂志》，SAH，血管痉挛
1984年，《神经外科杂志》，SAH，血管痉挛
MCA
压迫同侧CCA
TICA
压迫同侧CCA
高山
高山
高山
ACA
压迫同侧CCA
压迫对侧CCA
ACA
PCA
压迫同侧CCA
高山
1
50个健康人，年龄20-65岁，平均血流速度 MCA：62±12 ACA：51±12 PCA：44±11
10个正常人， MCA不同深度的血流速度分布
总体印象： 40-60mm深度比较恒定， 50-55mm会稍高一些
常规 分流
脑血流 可能下降
常规 不分流
脑梗死 （?）
分流
脑缺血
EEG波幅降低
术
中
SP压力降低
监
测
SSEP波幅降低
方 法
TCD流速降低
选择性 分流
无脑缺血
不分流
脑梗死 （?）
最经典的EEG监测文章是1974年， TCD监测从1986年开始------
Ali F. AbuRahma. J Vasc Surg 2011
颅内血管影像检查方法
CTA
MRA
TCD
DSA
2008年的欧洲《缺血性卒中/TIA指南》就有TCD
所以，不要质疑TCD能诊断颅内动脉狭窄
高山
颈动脉内膜剥脱术中用TCD监测大脑中动脉栓子
1990年，Stroke 术前在病房记录 TCD在ICA狭窄的同侧MCA记录到了微栓子信号
TCD可以检测到在脑血 流中流过的固体信号
高山
1991年，Stroke 动物实验 体外实验
1993年，Stroke 颈动脉狭窄微栓子监测 1995年，Brain 人体试验
高山
3
国际微栓子(MES)判断标准 第一个
第二个
1995年，Stroke 1998年，Stroke
在发表的TCD微栓子监测文章中，两个标准都在被引用。
高山
血栓前状 态（SLE、
世界神经科联盟脑死亡神经超声组
高山
高山
4
《中国卒中杂志》2007年
高山
198性狭窄 非颅内动脉粥样硬化性狭窄 微栓子监测：-----脑动脉自动调节：-----心脏右向左分流 蛛网膜下腔出血后血管痉挛 脑血流停止 CEA和CAS术中和术后监测
Kristian Barlinn et al. Neurotherapeutics. 2011
连续血压监测仪
高山
发泡试验
认知功能 障碍
急性缺血 性卒中
蛛网膜下 腔出血
颅脑外伤
脑动脉自动 调节
颅内外动 脉狭窄
其他：PD、 MSA、惊 恐发作
高血压
偏头痛
发泡试验
高山
1987年，脑死亡的TCD改变
1998年，国际TCD脑死亡诊断标准
世界神经科联盟脑死亡神经超声组
国际TCD脑死亡诊断标准（1998）
高山
TCD在CEA中的应用
同步
TCD
（术中和术后）
脑血流监测 微栓子监测
判断是否需要 分流
预测高灌注 判断围手术期 卒中栓塞机制
高山
诊断颅内动脉狭窄
1986年，《柳叶刀》，床旁诊断MCA狭窄
TCD比较： •DSA •CTA •MRA
国际上经历了20多年的验证 高山
2013年AHA/ASA：《急性缺血性卒中早期处理指南》
1986年监测脑血流变化
1990年监测脑血流变化 监测微栓子信号
TCD（Moderate quality evidence—strong recommendation）
（中等级别证据-强烈推荐）
高山
Padayachee TS. Br J Surg. 1986
高山
2
CEA手术种类
术中 夹闭颈动脉
脑梗死 （?）
蛛网膜下腔出血：血管痉挛
高山
从1984年开始---
SAH
DSA、CTA
金标准，但 不能频繁查
进一步 检查
TCD
积极干预
诊断标准
血管痉挛
及时处理
避免或 减轻
迟发脑缺血 （DCI）
太晚 临床评估
痉挛 MCA-Vs<120cm/s
痉挛： 1. MCA-Vs>200cm/s或MCA-Vm>120cm/s 2. MCA/ICA(Lindegaard 指数) >6 3. 数天内持续增高
•镰状细胞贫血
高山
《中国卒中杂志》2011年
高山
5
Michael N. Neurocrit Care 2011 Simm RFActa Neurochir Suppl. 2013
高山
2011 NCS（Neurocritical Care Society） 蛛网膜下腔出血(SAH)专家共识
DCI（迟发脑缺血）的监测方法
1986年，《英国外科杂志》，CEA术中大脑中动脉血流速度监测
TCD发展史简介
高山 北京协和医院神经内科
据说是 世界上第一台TCD仪器
UrDoppler 1983年生产 瑞士伯恩Inselspital 神经外科血管实验室
高山
无创的经颅多普勒超声记录脑基底动脉血流速度
1982 J Neurosurg (国际上第一篇TCD文献) Aslid ：瑞士，伯恩大学，神外
PRV）
蛛网膜下 腔出血
心脏疾病
急性缺血 性卒中
栓子监测
颅内外动 脉狭窄
发泡试验
其他： 脂肪栓塞
CEA和CAS 围手术期
监测
心脏疾病 术中监测
Alice King and Hugh S. Markus.Stroke. 2009
高山
1985年，《胸科杂志》，心肺手术中脑动脉自动调节和CO2反应性的分离