經(jīng)顱多普勒超聲在頸動脈內(nèi)膜切除術圍術期的應用

武春桃，邢英琦，白晶

頸動脈粥樣硬化性狹窄是引起中老年人缺血性卒中的一個常見重要原因，目前臨床上外科手術治療頸動脈硬化性狹窄的標準術式是頸動脈內(nèi)膜切除術（carotid endarterectomy，CEA），可有效預防卒中并降低病死率[1]。然而，CEA成功的關鍵主要取決于是否能降低圍術期卒中的發(fā)生率、術中夾閉頸動脈所致的低灌注以及產(chǎn)生的微栓子，術后高灌注綜合征、動脈再狹窄或閉塞等[2-3]，因此選擇一種在CEA圍術期具有指導意義的監(jiān)測方法，有很重要的臨床價值。

目前，已經(jīng)有多種監(jiān)測技術成功地用于CEA術中監(jiān)測，2007年Moritz等[4]對經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial Doppler，TCD）、頸動脈殘端壓力（carotid stump pressure，CSP）、近紅外光譜（near-infrared spectroscopy，NIRS）、體感誘發(fā)電位（somatosensory evoked potential，SEP）等監(jiān)測技術預測卒中的準確性進行比較，其結(jié)果顯示，TCD、CSP和NIRS準確性相似，而SEP則準確性較低。另外相比其他檢查方法，TCD因其具備無創(chuàng)、操作簡便、可反復檢查、實時動態(tài)及價格低廉等優(yōu)點，在CEA圍術期具有很高的應用價值。

1 TCD用于CEA術前評估

1.1 血管狹窄的診斷及側(cè)支循環(huán)建立情況

TCD不能直接計算狹窄程度和長度，但根據(jù)局部血流速度增快程度、頻譜紊亂程度、雜音的音調(diào)改變程度及側(cè)支循環(huán)建立的情況可以間接估計狹窄程度。TCD聯(lián)合頸部動脈超聲可迅速無創(chuàng)診斷缺血性腦血管病患者有無顱內(nèi)外動脈狹窄或閉塞，評估狹窄的部位、程度及血管儲備情況，有效篩出腦血管病高危人群。

CEA一般用于解除顱外段頸內(nèi)動脈（extracranial internal carotid artery，ICAex）嚴重狹窄或閉塞。ICAex嚴重狹窄或閉塞時，顱內(nèi)出現(xiàn)低灌注，此時TCD可檢測到同側(cè)大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）血流速度和搏動指數(shù)降低，根據(jù)壓頸試驗、同側(cè)大腦后動脈及基底動脈的流速，同側(cè)眼動脈及滑車上動脈的血流頻譜和方向的改變判斷側(cè)支循環(huán)的情況[5]。①前交通動脈（anterior communicating artery，ACoA）側(cè)支通路開放：病變同側(cè)大腦前動脈（anterior cerebral artery，ACA）血流反向（朝向探頭）；病變對側(cè)ACA血流方向不變，血流速度明顯增加；壓迫對側(cè)頸總動脈（common carotid artery，CCA），病變側(cè)ACA和MCA血流信號明顯減低。②后交通動脈（posterior communicating

artery，PCoA）側(cè)支通路開放：病變側(cè)大腦后動脈（posterior cerebral artery，PCA）血流速度增加＞20%，基底動脈（basilar artery，BA）平均流速＞70 cm/s，壓迫對側(cè)CCA時PCA和BA流速增加更顯著，但此方法判斷PCoA并不準確，如果能用TCD直接探測到開放的PCoA則診斷是確切的。③眼動脈（ophthalmic artery，OA）側(cè)支通路開放：病變側(cè)眼動脈或滑車上動脈血流方向逆轉(zhuǎn)（背離探頭），血流阻力減低（搏動指數(shù)＜1.0），壓同側(cè)顳淺動脈或頜內(nèi)動脈血流速度下降。④軟腦膜吻合側(cè)支通路開放：病變側(cè)ACA或PCA血流速度增快（高于對側(cè)35%以上），血流方向無改變。

TCD通過壓頸試驗不但可以對ACoA、PCoA的開放性進行定性評估，還可以對交通動脈的開放程度進行定量分析，同時也可以對頸外動脈到頸內(nèi)動脈及軟腦膜動脈的側(cè)支循環(huán)進行觀察和評估。

1.2 CEA手術適應證及時機的選擇 關于CEA的病例選擇一直是各國研究者關注的焦點，CEA治療癥狀性重度頸動脈狹窄預防缺血性卒中，其有效性已經(jīng)被臨床試驗證實，如北美有癥狀頸動脈內(nèi)膜切除術試驗（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET）、歐洲頸動脈外科試驗（European Carotid Surgery Trial，ECST）等大樣本臨床試驗[6-7]。同時有學者認為，栓子監(jiān)測也應列為手術適應證之一，近期Madani等[8]對253例狹窄程度在60%以上的頸動脈狹窄的患者應用3D超聲以及栓子監(jiān)測技術評估患者卒中的風險，發(fā)現(xiàn)：3個以上的潰瘍斑塊以及存在栓子信號的患者其3年內(nèi)的卒中或死亡風險明顯升高，因此無癥狀頸動脈狹窄患者可以由內(nèi)科治療中獲益，但如果出現(xiàn)癥狀、發(fā)現(xiàn)潰瘍斑塊或栓子信號，這些人群則為適于CEA或頸動脈支架術（carotid artery stenting，CAS）的高風險缺血性卒中人群。結(jié)合2009年歐洲血管外科學會（The European Society for Vascular Surgery，ESVS）指南推薦[9]：①狹窄程度＞70%（NASCET標準）的有癥狀患者是CEA的絕對適應證（A級推薦），狹窄程度＞50%（NASCET標準）的有癥狀患者很可能是CEA的絕對適應證（A級推薦）；②對于年齡＜75歲且狹窄程度為70%～99%的無癥狀男性患者，如果手術相關風險＜3%，則推薦進行CEA（A級推薦）。TCD可方便快捷用于血管狹窄診斷及發(fā)現(xiàn)血液中的微栓子信號。

對于手術時機的選擇，自然病史研究表明，短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）或小卒中后再卒中的風險顯著升高，考慮卒中早期的高風險若與易損斑塊相關，則越早進行CEA手術，從中受益的可能性越大。Rothwell等[10]研究顯示，患者具有CEA手術指征而僅表現(xiàn)TIA時，可以在2周內(nèi)行CEA，且患者表現(xiàn)輕度單側(cè)肢體癱瘓或偏癱，隨即很快恢復時，早期手術亦可預防卒中的發(fā)生?；颊叱霈F(xiàn)皮質(zhì)和皮質(zhì)下梗死（面積＞2～5 cm2）伴明顯的神經(jīng)功能障礙（尤其是意識障礙）時，宜保守治療。Rothell等[11]建議，患者有反復發(fā)作的半球癥狀時，可以在癥狀緩解2～4周后行CEA手術，對于腦缺血癥狀明顯并逐漸加重的患者，如每次癥狀持續(xù)＞10 min，內(nèi)科抗凝治療無效，檢查又證實存在腦灌注不足，可以盡早手術（尤其女性）而不必延遲。而英國萊斯特大學Salem等[12]發(fā)現(xiàn)，患者≤14 d接受CEA手術較晚些再接受CEA手術者，發(fā)現(xiàn)易損斑塊的概率高，然而，發(fā)病29 d之后接受CEA手術者，易損斑塊的特征會出現(xiàn)二次增高，表明患者近期癥狀和易損斑塊的特征之間的關系更復雜。

2 TCD在CEA術中的應用

2.1 明確是否存在低灌注，指導轉(zhuǎn)流管的運用CEA術中阻斷患側(cè)CCA時，在同側(cè)側(cè)支血管代償不充分時，會出現(xiàn)顱內(nèi)低灌注，為了減少和避免圍術期卒中的發(fā)生率，術中選擇性使用轉(zhuǎn)流管已成為提高CEA成功率的重要環(huán)節(jié)。然而，CEA術中是否應該轉(zhuǎn)流是存在爭議的[13]，一部分人主張常規(guī)轉(zhuǎn)流，另一部分人主張不轉(zhuǎn)流或選擇性轉(zhuǎn)流，理由是轉(zhuǎn)流本身會延長手術時間，并可能帶來內(nèi)膜損傷、動脈夾層等副損傷。1998年Samson等[13]進行一項CEA術中常規(guī)不轉(zhuǎn)流的前瞻性觀察性研究，共654例患者，平均夾閉23 min。三組患者均伴有手術頸內(nèi)動脈的對側(cè)頸內(nèi)動脈嚴重狹窄或閉塞，結(jié)果術中未放置分流管相關卒中5例（0.76%），因此研究認為，CEA可以在無分流情況下安全進行，包括合并對側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞者。也有一部分研究支持常規(guī)轉(zhuǎn)流或選擇性轉(zhuǎn)流，2007年Woodworth等[14]回顧性分析1994-2006年間行CEA手術的患者資料，常規(guī)轉(zhuǎn)流和選擇性轉(zhuǎn)流圍術期卒中率分別是4%與1%，表明選擇性轉(zhuǎn)流比常規(guī)轉(zhuǎn)流有相對更低的卒中率。

判斷哪些患者需要選擇性轉(zhuǎn)流的方法和標準仍存在爭議。2011年Aburahma等[15]的一篇關于CEA是否需要轉(zhuǎn)流的meta分析數(shù)據(jù)表明，基于不同的檢測手段選擇轉(zhuǎn)流患者圍術期卒中率不同，其中基于腦電圖選擇性分流的圍術期卒中率為1.6%，基于TCD為4.8%，基于CSP為1.6%，基于SEP為1.8%。此研究中基于TCD的選擇性轉(zhuǎn)流圍術期卒中率較高，而且高于常規(guī)轉(zhuǎn)流和常規(guī)未轉(zhuǎn)流者（分別為1.4%和2%），但作者未分析可能的原因和解釋。同樣，TCD檢測的側(cè)支流速變化以評估術中是否需要轉(zhuǎn)流國際上尚無統(tǒng)一標準。有文獻報道[16-17]，當術中首次試驗性夾閉患側(cè)CCA時，即刻測量大腦中動脈平均血流速度（middle cerebral artery velocity mean，MCA Vm）。如監(jiān)測患側(cè)MCA Vm阻斷后下降率超過阻斷前的40%～50%，提示術側(cè)MCA分布區(qū)腦血流灌注代償能力不足，長時間阻斷會造成同側(cè)分布區(qū)腦缺血，進而發(fā)生腦梗死，應使用轉(zhuǎn)流管避免上述并發(fā)癥的發(fā)生；當阻斷后MCA Vm的下降率不超50%，可以認為患側(cè)腦血管側(cè)支代償良好，無需使用轉(zhuǎn)流管，但相關研究較少，也缺少切實可靠的證據(jù)。因此，基于TCD判斷CEA術中是否需要轉(zhuǎn)流的意義和價值還值得進一步研究。

TCD無論在術前側(cè)支循環(huán)評估或是術中反復試驗性夾閉頸CCA，觀察患側(cè)MCA的流速，對于轉(zhuǎn)流管的選擇提供重要依據(jù)，金友賀等[18]指出，與手術結(jié)果比較，術前TCD評估前、PCoA開放性預測術中轉(zhuǎn)流術的準確性為88%，敏感性為83%。術前伴有對側(cè)頸動脈閉塞的患者或前PCoA均未開放的患者，使用轉(zhuǎn)流管的比例明顯高于其他患者。另外，在術前評估患者側(cè)支代償不充分時，術前可反復試驗性壓CCA，促進側(cè)支循環(huán)的建立，減少轉(zhuǎn)流管的使用。但轉(zhuǎn)流的實施過程中，可能造成內(nèi)膜損傷、斑塊脫落、動脈夾層或血栓形成等，會增加圍術期卒中風險而導致轉(zhuǎn)流術失敗。當TCD監(jiān)測發(fā)現(xiàn)MCA流速降低或血流信號消失，提示轉(zhuǎn)流失敗，需重新放置轉(zhuǎn)流管或?qū)嵤┫嚓P技術的操作。另外，TCD還有如下優(yōu)點：監(jiān)測開放后腦血流增加的幅度，判斷有無過度灌注；探測術中微栓子的數(shù)量；結(jié)合頸動脈血管超聲檢查，還能即時判斷有無殘余斑塊、動脈夾層及急性血栓形成等。

CEA術中是否轉(zhuǎn)流及選擇性轉(zhuǎn)流術中放置轉(zhuǎn)流管時TCD評估標準，均無公認的結(jié)論，因此需要開展更大規(guī)模隨機對照研究，來比較常規(guī)不轉(zhuǎn)流、常規(guī)轉(zhuǎn)流、選擇性轉(zhuǎn)流孰優(yōu)孰劣。TCD對于判斷CEA是否轉(zhuǎn)流，意義和價值也值得進一步研究。

2.2 在CEA術中微栓子信號的監(jiān)測作用 TCD術中監(jiān)測顯示，超過90%的患者都會出現(xiàn)微栓子信號（microembolic signal，MES）。有研究證實，頸動脈切開和縫合過程產(chǎn)生的MES與卒中事件明確相關[19]。目前，幾乎所有研究得出的結(jié)論均顯示：CEA圍術期微栓子脫落是造成圍術期卒中最主要的原因[20]，而TCD監(jiān)測具有獨特的優(yōu)勢，能夠敏感地記錄腦血流變化，實時發(fā)現(xiàn)MES，且具有高度的時間辨別力，還可以提供CEA術中特定時間點的信息，包括夾閉頸動脈、放置分流管、解除夾閉等[21]。MES貫穿CEA整個過程，大多數(shù)栓子并不引起卒中。在頸內(nèi)動脈灌注恢復過程中，可監(jiān)測到微栓子，這些微栓子為氣體栓子，比微粒栓子的危害性要小，并且不會導致缺血性事件。

Mommertz等[22]進行一項前瞻性隨機試驗研究，發(fā)現(xiàn)早期夾閉頸內(nèi)動脈遠端并未減少頸動脈分叉處剝離斑塊時MES的發(fā)生，但分析患者數(shù)量少可能對試驗結(jié)果有一定影響，另外一般在剝離斑塊時脫落的MES會產(chǎn)生神經(jīng)系統(tǒng)相關的臨床癥狀，因此，如果在術中發(fā)現(xiàn)MES，即使患者術后無明確的卒中癥狀，也應慎重，同時提醒術者動作輕柔或盡量避開病變血管，可使MES明顯減少，并加強抗血小板藥物的應用。

2.3 術中其他相關作用 Mergeche等[23]通過研究表明，夾閉頸動脈期間，下降的MCA Vm可預測在CEA術后24 h表現(xiàn)出來的早期認知功能障礙。MCA Vm下降到＜72%，為與認知功能障礙風險增加最密切相關的閾值。在CEA術中監(jiān)測時，這些均應該被所有醫(yī)生考慮到，包括麻醉師、術者、神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師等。

3 TCD在CEA術后的作用

3.1 預防腦過度灌注綜合征的作用 高灌注狀態(tài)是由于頸動脈高度狹窄被解除后，同側(cè)腦血流（cerebral blood flow，CBF）成倍增加超出腦組織的代償能力所致[24]，是一個病理生理學概念。據(jù)統(tǒng)計1%～3%患者在CEA后數(shù)天至4周之內(nèi)，可出現(xiàn)腦過度灌注綜合征（cerebral hyperperfusion syndrome，CHS）[25]，其癥狀可有輕重，輕癥患者可以完全恢復，重者可導致腦水腫、腦出血和蛛網(wǎng)膜下腔出血等，甚至死亡。其發(fā)生機制主要為頸動脈嚴重狹窄患者，腦血管長期處于低灌注狀態(tài)，大腦自身調(diào)節(jié)功能受損，糾正動脈狹窄造成腦血流量在短時間內(nèi)出現(xiàn)顯著改變，引發(fā)腦血管破裂和腦出血。

目前普遍接受的腦高灌注定義是指，術后腦血流量較術前基線水平增加＞100%[24]。TCD可以直接而準確地顯示MCA的血流信息，因此臨床上全程記錄麻醉后MCA血流速度變化、基礎血流動力學參數(shù)，若TCD顯示術側(cè)MCA血流速度較術前增高150%～300%，繼而伴有搏動指數(shù)（pulsatility index，PI）增高，且患者在無癥狀情況下，如新出現(xiàn)了頭痛、嘔吐、顱內(nèi)出血等癥狀則高度提示CHS的可能。

關于高灌注綜合征的發(fā)病機制[26]，目前主要有以下幾種觀點：①腦血管自動調(diào)節(jié)功能減退，由于長期處于低灌注狀態(tài)，腦血管自動調(diào)節(jié)機制受損，同時長期的缺血狀態(tài)導致血腦屏障出現(xiàn)病理性改變，腦動脈重度狹窄被解除后顱內(nèi)血流顯著增高，毛細血管床灌注壓急劇增加，引起血腦屏障破壞，從而導致腦出血；②壓力感受器反射的破壞，CEA導致壓力感受器失去神經(jīng)支配，使壓力感受器無法通過壓力感受性反射調(diào)節(jié)血壓；③小穿支動脈灌注壓升高，此機制完全不同于典型的高灌注綜合征類，類似于高血壓腦出血即基底節(jié)區(qū)的小穿支動脈突然暴露于正常灌注壓下導致破裂出血。

腦血管儲備能力降低、術后高血壓、術后持續(xù)高灌注數(shù)小時甚至數(shù)天，是發(fā)生CHS的3個最重要危險因素。研究發(fā)現(xiàn)[27]，當大腦自身調(diào)節(jié)功能受損時，腦血流呈血壓依賴性。術中為防止CHS的發(fā)生，可實施逐漸放松CCA、降低血壓等措施。CHS出現(xiàn)的時間主要集中在術后數(shù)小時至數(shù)天，術后3周才發(fā)生的病例被稱為“遲發(fā)性腦高灌注綜合征”。因此，術后TCD連續(xù)監(jiān)測有助于及時發(fā)現(xiàn)并指導臨床嚴格控制高危患者的血壓，可預防或減輕術后CHS的發(fā)生。

3.2 在CEA術后效果評判、并發(fā)癥診斷及隨診中的應用 CEA術后，因血管狹窄解除，TCD監(jiān)測到的患者MCA Vm常增快，搏動指數(shù)增加。可根據(jù)術后患者側(cè)支的血流速度、頻譜形態(tài)、搏動指數(shù)評估手術效果。

CEA是具有高風險性的手術，一旦發(fā)生并發(fā)癥，常常致殘或致命。術后常見并發(fā)癥有動脈切開縫合處破裂、腦梗死、TIA、CHS、聲音嘶啞、腦神經(jīng)損傷等。因此，嚴格把握手術指征、規(guī)范手術操作以及科學的圍術期處理等對取得好的療效都至關重要。CEA術后再狹窄的發(fā)生率為1%～36%[28]，近期可發(fā)現(xiàn)急性血栓形成或閉塞、活動的栓子等，長期因內(nèi)膜增生，可出現(xiàn)血管再狹窄。因此，CEA術前、術中、術后均應使用TCD進行評估、監(jiān)測和定期隨訪。

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【點睛】

經(jīng)顱多普勒超聲在頸動脈內(nèi)膜切除術術前篩查患者；術中監(jiān)測微栓子及判斷是否轉(zhuǎn)流；術后評估高灌注綜合征等均有重要的臨床價值。