经颅多普勒超声（transcranial doppler，TCD）技术，是由挪威学者Rune Aaslid于1982年创造，其技术是将脉冲多普勒技术与低发射频率相结合，使超声波得以穿透颅骨较薄的部位进入颅内，直接描记到脑底动脉的多普勒信号，用来检测颅内脑底主要动脉血流动力学及各血流生理参数的一种检查方法。TCD可综合反映颅内、外大部分血管分支、各节段的血流情况，TCD检查具有无创伤性、仪器体积小、检查成本低、重复性好、可靠性强等特点，在临床各科得到广泛的应用。

TCD的完整检测，包括所有的脑底血管和脑血管的颅外段（颈部血管）。可探测到的血管主要有：颈总动脉（CCA）、颈外动脉（ECA）、颈内动脉（ICA）颅外段、颈内动脉（ICA）虹吸段和终末段、眼动脉（OA）、大脑前动脉（ACA）、前交通动脉（ACoA）、大脑中动脉（MCA）、后交通动脉（PCoA）、大脑后动脉（PCA）、基底动脉（BA）、椎动脉（VA）颅内段和小脑后下动脉（PICA）。TCD以对脑血管进行全面的检测，为脑血管疾病的诊断、监测、治疗提供参考信息，并对能引起脑血液动力学变化的因素进行分析，正确诊断脑血管疾病和评价脑循环的功能状况。

TCD在临床上，可用于对脑血管疾病以及可引起脑血管改变的疾病检测，如高血压病及脑动脉硬化症、脑血管狭窄和闭塞、脑血管痉挛、头痛及偏头痛、急性脑血管疾病（脑梗死、短暂性脑缺血发作、脑出血及蛛网膜下腔出血）、颅内动静脉畸形和锁骨下盗血综合征等疾病的诊断；对脑血管疾病以及引起脑血管改变的疾病发展情况的观察、指导药物治疗、估计预后等；脑血管病的流行病学调查，对脑血管病高危人群进行追踪观察和中风预测；微血栓的检测；临床脑死亡的诊断等。

TCD检查采用2.0MHz的脉冲多普勒探头，检测的部位分为颞窗、眼窗和枕窗。

分为前、中、后三个声窗，通常后窗是检测大脑半球动脉的最佳部位，检测大脑中动脉（MCA）、大脑前动脉（ACA）A ₁段、大脑后动脉（PCA），颈内动脉（ICA）C ₁段，前、后交通动脉（AcoA、PcoA）。

其探头置于闭合的眼睑上，超声发射功率减至17mW或5%~10%，检测眼动脉（OA），颈内动脉虹吸部（CS）各段：海绵窦段（C ₄段）、膝段（C ₃段）、床突上段（C ₂段）。

其探头置于枕骨粗隆下方，发际上方1cm左右，枕骨大孔中央或旁枕骨大孔，检测双侧椎动脉（VA）颅内段、小脑后下动脉（PICA）和基底动脉（BA）。

TCD检测常用的分析参数主要有：深度（depth）、血流方向（direction）、血流速度（velocity）、搏动指数（PI）和抗阻指数（RI）、收缩期血流速度与舒张末期血流速度的比值（S／D）、血流频谱形态（pattern of waveform）。

是指被检血管与探头之间的距离，以正确识别检测的颅内血管。在各脑血管相应检测窗口的推荐取样深度为：大脑中动脉（MCA），M2段30~40mm、M1段40~65mm；大脑前动脉（ACA），A1段60~75mm；大脑后动脉（PCA），P1~P2段65~75mm；眼动脉（OA），40~50mm；颈内动脉（ICA），虹吸段55~65mm；椎动脉（VA），颅内段40~75mm；小脑后下动脉（PICA），55~60mm；基底动脉（BA），近段70~85mm、中段80~90mm、远段90~110mm。

是指被检测到血管血流相对于探头的方向，是识别正常颅内血管和病理性异常通道的重要参数。在正常情况下，脑底动脉环（Willis环）的各血管均严格按照自己的血流方向进行流动。当进行TCD检测时，血流方向朝向探头，则出现正向频移；血流方向背离探头，则出现负向频移。

当颅内某些血管发生严重狭窄，不完全性梗死或完全性梗死时，在脑底动脉环上某些血管的血流将发生代偿或产生明显的侧支循环，从而使血流方向产生异常。如大脑中动脉的正常血流方向是朝向探头的正向频移，当大脑中动脉发生严重狭窄、不完全性梗死或完全性梗死时，大脑中动脉本身的血流明显降低或完全消失，而代之侧支循环的开放，其血流方向则与大脑中动脉的血流方向相反，呈负向频移，这往往表明颈内动脉或大脑中动脉有梗死的可能；大脑前动脉的正常血流方向是背离探头的负向频移，当大脑前动脉有梗死，大脑前动脉本身的血流受阻，血流量明显降低或完全消失，而由对侧大脑前动脉通过前交通动脉而开放侧支循环，出现正向频移，颈内动脉发生严重狭窄或梗死，亦可通过前交通动脉由对侧大脑前动脉供血，同侧大脑前动脉的血流方向也可出现正向频移，大脑前动脉的血流方向变异，往往表明有大脑前动脉梗死或颈内动脉的严重狭窄或梗死；椎动脉的正常血流方向是负向频移，锁骨下动脉有严重狭窄，出现明显的锁骨下盗血时，椎动脉的血流方向产生逆转而出现正向频移，因此椎动脉的血流方向变异往往表明可能有锁骨下盗血的存在。根据血流方向的变化，有利于对上述疾病的诊断。

是指红细胞在血管内的流动速度，是TCD频谱中判断病理情况存在的最重要参数，计量单位是cm／s。血管的管径大小、远端阻力或近端流入压力的改变均可造成血流速度的变化。其血流速度包括：收缩期峰值血流速度（peak velocity或systolic velocity，Vp或Vs），即为收缩期的最高血流速度；舒张期末血流速度（end of diastolic velocity，Vd），即为心动周期末的最高血流速度；平均血流速度（mean velocity，Vm），即为一次或几次心动周期的频谱外层曲线平均值。

在生理状态下，颅内脑底各血管均有一定的血流速度，其血流速度各不相同，由高到低的正常顺序是：大脑中动脉（MCA）、颈内动脉（ICA）、大脑前动脉（ACA）、颈内动脉虹吸部（CS）、大脑后动脉（PCA）、椎动脉（VA）、基底动脉（BA）、小脑后下动脉（PICA）和眼动脉（OA）。左右两侧相应动脉的血流速度及各参数值基本对称，没有明显的差别，国外文献报道左右两侧差别大于20cm／s为异常，国内报告左右两侧差别大于15cm／s则为不正常，但要注意除外检测技术造成的误差。脑血流量的大小与年龄有着密切的关系，在同年龄组之间的比较，血流速度有随着年龄增长而有下降的趋势，10岁以前脑血流量最高，在青春发育期有一锐减过程，成年后缓慢下降，如无脑循环或全身性疾病，其正常的血流量一直可以维持到70岁以上，在判断血流速度是否在正常范围时应考虑年龄的因素。

当血流速度超过正常值的上限值时，表明血流速度的增高；低于正常值的下限值时，则表明血流速度的降低。血流速度的增高或降低均应认为是一种异常的情况，应结合临床加以判断其病变性质，作出相应的诊断。

Vp增高，一般应考虑的病理情况是：①脑血管痉挛：多数由于支配脑血管的肾上腺素能神经兴奋性增强，α受体兴奋增高，导致脑血管过度收缩而发生“痉挛”现象，往往是一种功能性变化，其结果可造成脑血管的口径变小，使血流速度增高，口径越小血流速度越高。TCD反映脑血管痉挛的主要特点是：往往是多根血管发生高流速的变化，较少出现单根血管高流速的变化；痉挛引起的高流速往往是整支血管，跟踪整个节段均可出现；如果动态反复检查或应用解除血管痉挛药物，痉挛有时会解除，血流速度可转为正常；除严重血管痉挛外，一般不出现涡流信号；不会出现脑动脉硬化的频谱特征；从临床的观点看，多数脑血管痉挛是功能性疾病的一个指标，在少数情况时脑血管痉挛是一种病理性的改变，如脑出血或蛛网膜下腔出血、脑血管的动静脉畸形、严重贫血等，但一般不应在脑动脉硬化患者中出现。②脑血管狭窄：是脑血管的器质性病变，多数是由于脑动脉硬化形成的粥样斑块造成血管管腔狭窄变小，当血流通过狭窄处时，往往会引起血流速度的增高，口径越小血流速度越高，血流速度增高是动脉局部狭窄最直接和最重要的改变，是诊断脑血管狭窄最重要的指标。血管管径狭窄程度＜50%时，通常不出现血流动力学改变；血管管径狭窄程度超过50%时，TCD才可以检测到该狭窄部位血流速度增快，也就是说TCD只能诊断管径减少超过50%的颅内动脉狭窄。TCD检测脑血管狭窄的特点是：狭窄往往是单根或少数血管出现高流速的变化；狭窄往往呈节段性，即在某支血管的某个节段出现高流速；如果动态反复检查，或应用解除血管痉挛药物，高流速往往是持续性，不易转为正常血流速度；中、重度狭窄的血管，多普勒频谱上会出现特征性的涡流信号；从临床观点看，狭窄必须有病理基础，主要是以脑动脉硬化为基础，因此在经颅多普勒频谱上往往有脑动脉硬化的频谱特征。③脑出血或蛛网膜下腔出血：是由于脑血管的破裂而引起，脑血管的破裂必然会导致脑血管痉挛，而引起出血血管的高流速的多普勒频移，此时必须结合临床症状进行诊断。④脑血管动静脉畸形：其供血血管往往会出现高流速的频移，此时往往同时伴有PI及RI的降低，因此不难与脑血管痉挛、脑血管狭窄、脑出血及蛛网膜下腔出血等疾病的相鉴别。

Vp降低，一般应考虑的功能性或病理性情况是：①脑供血不足：是常见的原因，脑血管的供血不足往往会导致收缩期的血流速度降低，血流速度降低可随着脑供血不足的程度而出现轻度、中度甚至是两侧同名脑血管对称性的血流速度的明显降低，往往见于脑血管的功能变化及脑动脉硬化患者，心脏病引起心排出量明显降低也可出现心源性脑供血不足；②脑血管扩张：脑血管扩张时其口径变大，血流通过扩张的脑血管时，血流速度往往降低，多见于神经血管性头痛；③远端血管梗死：在该梗死血管的近端，有时可检测到血流速度明显降低的频谱图像，在这种情况下，血流速度的降低是非对称性、单侧性的，而健侧血管血流速度往往正常或仅有轻度降低，此时两侧血流速度往往不对称，可与单纯性的脑供血不足相鉴别；④脑血管动脉瘤：其供血血管会出现收缩期低流速的频移，这可能是由于动脉瘤处血管扩张所致，当脑血管动脉瘤出现低流速时，同时会伴有PI及RI的降低，因此不难与脑供血不足相鉴别。

Vd降低：Vd的降低必然会导致Vm的降低及PI及RI的增高，有时Vd甚至可降低到零。Vd的降低一般为高阻波形，常见于中、重度的脑动脉硬化。

PI和RI是描述频谱形态的两个参数，PI是评价动脉顺应性和弹性的指标，其计算公式为PI=（Vp-Vd）／Vm；RI是衡量脑血管舒缩（脑血管阻力）状况的指标，其计算公式为RI=（Vp-Vd）／Vp。PI主要是受收缩期和舒张期血流速度差的影响，差值越大PI越大，差值越小PI越小。正常情况下，由于颅内血管远端阻力小，颅内血管血流频谱的PI小于颅外和外周血管。舒张期末血流速度是舒张期残存的血流速度，反映远端血管床阻抗。舒张期末血流速度越接近收缩期血流速度时，说明远端血管床阻抗越小，搏动指数也就越小，称之为“低阻力频谱”；当舒张期末血流速度与收缩期血流速度相差越大时，说明远端血管床阻抗越大，搏动指数也就越大，称之为“高阻力频谱”。

PI正常值为0.65~1.10，平均0.87；RI正常值为0.54±0.06。PI及RI超过正常值的上限值时为增高，主要是由于Vd的降低所致；低于正常值的下限值时为降低，主要是由于Vd明显升高所致。高阻力频谱，常见于如颅内压增高、脑动脉硬化、大动脉严重狭窄或闭塞的近端血管的患者；低阻力频谱，常见于如脑血管的动脉瘤、动静脉畸形、供血动脉和大动脉严重狭窄或闭塞后远端血管的患者。

是对多普勒频谱下降支衰减的直接度量，其计算公式为S／D=Vp／Vd，正常值2.3±0.4。S／D比值大于正常值的上限值者为异常，常见的是S／D比值的增高，主要是由于Vd的降低所致，其临床意义同PI及RI的增高，主要见于脑动脉硬化。

是反映血液在血管内流动的状态，正常情况下呈规律的层流状态，处于血管中央的红细胞流动最快，向周边逐渐减慢，TCD频谱表现为红色集中在周边并有蓝色“频窗”的规律层流频谱。血管出现严重狭窄时：狭窄部位血流速度增快，但处于高流速红细胞数量减少，呈现频谱紊乱的湍流状态；由于狭窄后血管内径的复原或代偿性扩张，使处于边缘的红细胞形成一种涡漩的反流状态或大量处于低流速的红细胞血流表现为多向性。因此典形的狭窄血流频谱表现为周边蓝色，基底部“频窗”消失而被双向的红色涡流或湍流替代。

目前，脑动脉血流检测还尚未建立各参数统一的正常值，尚缺乏对正常和异常频谱形态统一判定的标准和命名。因受仪器操作者的技术，以及老年人颅骨增厚、动脉迂曲、动脉移位等因素，影响到检测的准确性。

据国内外报道的正常人脑血管血流速度范围基本相同，表5-16-1、表5-16-2为国内外TCD检测的正常参考值。

临床上以眩晕为主诉的患者不少，但引起眩晕的病因很多，涉及脊柱骨伤疾病最多见的是椎动脉型颈椎病（CSA）。CSA是颈椎病中常见的一种类型，其发病的主要原因是：椎动脉受到挤压或刺激，椎动脉痉挛，从而引起脑血管痉挛、脑供血不足，产生头晕、头痛等症状。椎动脉的第二段通过颈椎横突孔，在椎体旁走行，当钩椎关节增生时，可对椎动脉造成挤压或刺激；或颈椎退变、椎体不稳时，横突孔之间的相对位移加大，穿行其间的椎动脉受刺激机会较多，椎动脉可以发生扭曲，甚至呈螺旋状与增生的钩椎关节相接触，而受到挤压或刺激。由于TCD检查可明确椎动脉有无狭窄及狭窄部位，故该项检查对CSA的诊断和鉴别诊断具有重要意义。

CSA做TCD检查，主要是要了解椎动脉对脑组织的供血状况，临床研究也取得了丰富的经验。CSA引起的眩晕为位置性缺血性眩晕，当前循环代偿通路受损时，继发于特殊体位的一侧或双侧椎动脉梗阻时，可出现后循环供血不足，其最主要的诊断性发现是头侧向转动时，大脑后动脉血流速度暂时性降低，头转回中立位时，血流速度回升。TCD可直接探测到基底动脉和椎动脉颅内段的血流动力学及有关生理参数，对椎-基底动脉供血不足是一种有效的诊断方法。TCD可监测双侧后动脉在不同头位时的血流速度，检查者主要通过转颈试验的方法，来了解椎动脉的血流状况及颈部活动对椎动脉血流的影响。这是因为当人在转颈时，由于两侧寰枢椎关节做不对称的离心旋转运动，如向右侧转头时，右侧寰枢椎关节相对固定，左侧环椎则向前下移动并致该侧椎动脉受压，可使脑部血流减少。TCD只有在血管狭窄程度超过50%时频谱才出现异常改变，对轻度狭窄无法诊断，在转颈试验下TCD检测其阳性检出率可有明显提高，出现椎-基底动脉血流速度显著减慢。记录转颈前后椎动脉血流速度参数，对CSA有确实可靠的诊断价值，并能评价脑血管的代偿能力。