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脑中风预警筛查仪

一脑血管疾病的危害及影响因素

脑卒中是以脑组织缺血及出血性损伤病症为主要临床表现的急性脑血管病。

脑血管疾病〔如：

中风，脑出血等〕严重危害人类健康的三大疾病之一，其发病前没有明显征兆，但具有发病率高、致残率高、死亡率高和复发率高等“四高〞特点。

现代医学研究发现，卒中的有效治疗时间窗仅为6小时，即在发病后6小时内如果无法有效打通栓塞或制止、去除出血，病人的脑损伤将无法挽救，但据测算目前从发病到完成手术融栓或清血治疗一般需要20小时。

因此脑血管疾病的早期或超早期诊断和预防技术是降低脑血管疾病的发病率和死亡率的关键。

影响脑血管疾病的三大因素是血管壁弹性、血流动力学状态和血液成分及流变学特性。

大量动物与临床实验研究说明，脑卒中的发生与开展与脑血管动力学参数〔如血管壁弹性，小血管阻力，血流量，血管调节功能等〕的异常变化有着密切关系。

在脑血管疾病形态改变以前，脑循环功能已经有明显改变，所以脑循环功能的改变是诊断预防脑血管疾病的关键。

二、脑中风预警仪的原理

仪器通过现代超声技术以及电子技术所获得血管的动态压力〔血压流速内中膜厚度等〕利用脑循环动力学分析方法，分析反映脑循环功能〔血管壁弹性小血管壁阻力血流量血管自我调节功能等〕经由时频谱分析，功率频谱分析进行图标分析，到达早期诊断，早期预防早期治疗脑血管疾病的疗效。

三脑中风预警仪临床意义

Belson6000脑中风预警筛查仪能够全面的分析反映脑循环功能状况的各项脑血管动力学参数，因此，可以给临床提供脑血管疾病的早期诊断手段以及实现卒中后脑循环功能的动态变化的监测。

将这样的仪器用于大规模的体检筛查，将大大提高临床上早期发现并干预治疗脑卒中的水平。

对于有效降低脑卒中发病率、减轻家庭和社会的医疗负担具有很重要的作用

四产品主要功能的理论知识及特点

本产品主要利用全数字化超声平台，对脑血管的管径、血流量、血流速度、颈动脉内中膜厚度、血管斑块、血管动态压力等进行检查、测量。

进而利用血液动力学理论对Willis环的供血状况进行精密建模计算，并利用专家库对受检者的脑血管供血状态进行综合评估。

1检测指标

（1）血流速度最大值Vmax

（2）血流速度最小值Vmin

（3）血流速度平均值Vmean（4）平均血流量Qmean

（5）两侧血流量比值QH/QL（6）脑血管外周阻力RV

（7）脑血管特性阻抗ZCV（8）脑血管脉搏波波速WV

（9）、临界压力CP（10）、临界压与舒张压差DP

（11）、动态阻抗DR（12）、最大尖峰频率Fmax

（13）、平均频率Fmean（14）、模频Fmode

（15）、功率谱Pr（16）内中膜厚度〔IMT〕

各参数的临床意义；

1）Vmax、Vmin、Vmean

1反映脑血管床最大血流速度（Vmax）：

血流速度最大值Vmax与年龄关系非常大．即使是正常人随年龄增加，Vmax将逐渐降低。

这一生理改变，反映了人体循环系统随年龄增加逐渐衰老。

Vmax增大，年轻人可考虑压力较大，焦虑。

②反响脑血管最小血流速度（Vmin）：

是舒张期血流速度，也称最小血流速度，以保证大脑有足够的血液供给。

假设是Vmin显著减小，往往提示该侧脑血管床有痉挛或梗阻等微循环障碍，颅内远端血管有问题。

③平均血流速度（Vmean）：

一般地说，平均血流速度（Vmean）偏低，提示脑血管床供血缺乏，如果病人左右两侧血流速度同时减低，而脑血管床的其他动力学指标正常，那么影响血流速度减低因素有可能主要来自心脏，就必须进一步检查确诊。

④最大血流速度Vmax，最小血流速Vmin，平均血流速度Vmean，它与脑阻抗和心脏功能密切相关。

假设脑血管阻抗低，而心脏功能强，那么流向脑组织的血流速度增加，反之就会减低。

所以不仅脑血管病变会导致血流速度的异常改变，而且心血管的一些疾病也会对血流速度产生影响。

⑤如果血流速度的改变是左、右两侧颈动脉严重不对称，一般的Vmean、Vmin、Qmean明显升高，往往表示高的一侧椎--基底动脉供血缺乏而由颈动脉代偿的结果。

2〕Qmean

反映供给脑血管床的血流量，它是单位时间内流过检测点的血管截面积的血液体积，主要反映该侧动脉系统血管床的供血情况。

①如果检出血流量偏低，表示该侧血管供血缺乏

②如果检出血流量偏高．那么表示该侧脑血管供血过度．或者是由于其他血管床（如椎动脉）供血缺乏，由同侧颈动脉代偿的结果。

③影响脑血流量的因素较多，不仅脑血管疾病对它有直接影响，而且全身系统的其它一些疾病如心脏病、高血压等都会有一定的影响。

具体情况，必须结合临床病史，才能得出确切的结论。

3〕WV、ZCV：

WV是压力脉搏波沿血管壁传播的平均速度

ZCV是脉搏波在血管床中沿一个方向传播所遇到的阻抗。

1脑动脉脉搏波速度（WV）和血管特性阻抗（ZCV）与动脉硬化程度有关，而和血流速度几乎无关。

2动脉血管总体弹性越好，脉搏波波速越低，特性阻抗也越小，反之，那么说明检测的动脉管壁的整弹性越差，血管也就越硬化。

因此，WV和ZCV可作为反映被检测血管硬化程度的定量指标。

3当Zc超出正常范围后才能诊断动脉硬化。

如果两侧显著不对称，提示该侧动脉粥样硬化。

a）如果两侧都高于正常值许多，可能有两种情况，一是双侧动脉粥样硬化，二是由于血压较高，动脉血管壁胶原纤维张力过大，导致血管壁变硬。

b）对动静脉畸形和颅内高压病人，Zc反而较低。

4〕RV

血管外周阻力（RV）是反映脑血管微循环状态的指标，即小血管和毛细血管的通畅程度的参数。

①小血管堵塞，管腔变窄或血管痉挛都可导致血管阻力Rv增加。

②对于大多数脑血管疾病来说，在发病前期和发病的急性期，血液动力学可能都有明显的变化，对脑血管疾病的早期诊断非常有用。

4对脑堵塞病人，由于小血管管腔变窄、阻塞、外周阻力明显升高，在发生中风前，脑血流动力学的许多指标都有特异性改变〔如Vmin（--）,R（++）等〕，应积极采取治疗措施。

④对脑出血病人，特别是蛛网膜下腔出血病人，由于小血管痉挛，外周阻力往往却异常升高，但是值得注意的是单侧脑溢血病人。

病侧外周阻力住往会显著升高。

5〕DR

动态阻抗（DR）反映脑血流自身调节功能。

在正常情况厂，尽管脑血管床的血流灌注有一定的波动，但由于脑血管自身调节功能将使脑血流量相对保持在一个较恒定的范围内。

脑血管动态阻抗DR可能怍为反映这一调节功能的定量指标。

脑血管自身调节功能越差，动态阻抗DR值越高。

引起动态阻抗DR升高的原因为：

（1）生理性脑血管调节功能衰退，这种调节功能随年龄增加而逐渐减退。

（2）血压波动超过脑血管自身调节范围的上、下限。

（3）微循环障碍，特别是管径在200--400um的小血管硬化，阻塞、痉挛等病理性变化，都有可能导致血管调节功能衰退。

（4）功能性脑血管调节功能衰退。

6〕DP、CP

临界压力（CP）

舒张压与临界压之差（DP）是反映颅内血管闭锁状态的参数。

①临界压力CP是维持血液在血管中运动所需最小压力，DP是舒张压与临界压之差。

2导致临界压CP升高的原因很多，如动脉血流过度、静脉回流受阻、颅内压升高，脑血管异常闭锁或血液粘度异常等。

CP异常增高，脑总供血量不一定低，但长期极短暂性脑供血缺乏对神经细胞的代谢极为不利

③综上所述，脑血管床具有极为重要的生理功能，下表给出了脑血管功能与动力学参数之间的对应关系。

血液动力学参数与脑血管功能对照表

指标意义

指标工程

反映脑血流状态的参数

左右颈动脉血流速度，

左右大脑椎动脉血流速度，

颅内大脑前、中、后动脉血流速度

反映脑供血状态的参数

左右颈动脉血流量，

椎－基底动脉系统血流量，

颅内大脑前、中、后动脉血流量

反映动脉血管壁弹性的参数

血管特性阻抗〔Zcv〕

反映脑微循环通畅程度的参数

血管外周阻力〔Rv〕

反映脑血流自动调节功能的参数

动态阻力〔DR〕

反映脑血管闭锁状态的参数

临界压力〔CP〕

反映脑血流代偿与再分配参数

颅内动脉的分区压力，

颅内Willis环交通动脉代偿血流量

2、频谱分析的意义

获取血流信号瞬时频率特征分析由于颅外颈动脉硬化或血管斑块所引起的血流紊乱更敏感的区分正常和易中风病变状态的差异

〔1〕正常情况下，血液在血管内流动为层流形式，所以尖峰频率、平均频率、模频三者方向一致，且相互重叠，如图1所示。

图1

〔2〕假设颈内动脉出现轻度狭窄，狭窄程度为23%，那么高速血流通过狭窄口，狭窄口处出现血流喷射，fmax明显升高，波形不光滑，fmean和fmode与fmax分开，如图2所示

图２

〔3〕狭窄程度达54%，出现压差为25mmHg，血流量亦减少。

fmax升高，频谱弥散，fmean、fmode压低，fw增宽。

如图3所示

图３

〔4〕当脑动脉出现硬化时，由于颅内脑血管阻抗升高，致使血流量灌注减少，这样的结果使尖峰频率减低，但尖峰频率、平均频率、模频三者与尖峰频率波形方向一致，仍然相互重叠，如图4、5

图４

图５

3功率谱分析

把颈动脉血流信号通过功率谱分析，将频谱分解成对称的谱线，按其频率上下和倍频的各次谐波进行排列组图。

正常人的功率谱与动脉狭窄病人的功率谱也是截然不同的。

〔1〕图6为正常人的功率谱图形。

血流幅度达90，重脉波频率幅度42，最小血流频率幅度18，下列图基波功率246，倍频谐波截止频90HZ。

图６

〔2〕图7动脉硬化病人功率谱图形。

血流尖峰幅度为50，重脉波幅度为20，最小血流幅度为12。

下列图基波频率功率达1080，倍频谐波截止频率为48HZ。

图７

〔3〕图8脑梗病人功率谱图形。

血流尖峰幅度为20，重脉波消失，最小血流幅度为2。

下列图基波功率达1150，倍频截止于20HZ。

图８

4内中膜厚度：

〔1〕意义：

早期动脉粥样硬化的进展和消退，预警脑血管病变危险因子

〔2〕测量部位：

颈动脉〔WHO首选〕

正常人平均0.5~1mm

（3）方法：

测量颈总动脉部位及颈动脉窦近端1cm处

（4）关联：

颈总动脉，胸主动脉，周围动脉

（5）内中膜增厚说明有动脉硬化的提示，或已发生动脉硬化。

年轻人一般内中膜比拟好，随着年龄的增加内中膜会老化逐渐增厚。

5斑块的图像特征：

>称之为斑块

〔1〕动脉粥样斑块的超声图像特征：

低回声〔无回声、弱回声、低回声〕

中等强度回声〔产回声〕

强回声附壁斑块

〔2〕估价斑块危险性：

斑块质地强于外表形状

6主要特点：

超声多普勒是非创伤性检查方法

（1）流水式屏幕提示，无需记忆，一贯是操作，简单易学

（2）具有齐全的脑动力学数据专家库

〔3〕采用高档全数字B超，配备了高精度小尺寸高频线阵探头，图像清晰，进度高。

观察：

颈动脉内斑块形状、大小、外表光滑度、内部质地

测量：

血管径、壁厚及IMT、颈动脉狭窄程度，测得动脉管腔径变化和管壁厚度变化，估计动脉壁的弹性

〔4〕采用双声束血流检测，消去θ角影响，检测血流误差小，探头方便测试。

〔5〕增加时频和功率频谱分析

（6）正常人：

颈动脉血管内壁光滑，其血流为定常层流

血管腔狭窄程度小于25%：

其层流仅见扰动，还不至于出现湍流，宏观上不会影响压力和流速变化；常规Doppler仪器流体力学指标：

不敏感。

时频分析：

轻微扰动血流敏感，只要血管有狭窄，其中流动的血流就会受到不同程度的挤压，在微观上其流速信号的时频谱就会有所反映。

四脑血管疾病的相关检查

1形态学检查

（1）CTMRI彩超：

1）属于影像类仪器，只有在发生器质性病变后，才能诊断出来。

这是一种静态的诊断方法。

2）CT/MRI由于对人体具有侵害性及价格因素，并不适合反复检查，而BELSON6000是超声诊断，平安无损，可反复检查，无禁忌人群。

〔2〕TCD（经脑多普勒检查）:

1）TCD只用于获得颅内9根血管的血流速度信息，不能分析脑循环功能指标〔弹性、阻力、自动调节、代偿功能等〕。

2）对检测的血管只能提供搏动指数PI，阻力指数RI〔临床无意义〕，血流量〔估算〕。

3）测量数据取决于操作人的手法

〔3〕DSA〔脑血管照影〕

需要进行动脉插管，少局部有创伤，不是所有患者都适用，且本钱较高。

2脑供血功能检查：

SPECTfMRIPET

3临床体征检查：

神经功能检查

五脑中风预警筛查仪主要用途

1、脑血管的功能检测分析

〔1〕脑动脉硬化程度的检测

〔2〕颈动脉狭窄程度的估价

〔3〕脑血管阻力的检查

〔4〕脑血管自身调节功能的评估

2、脑血管疾病的诊断和药物疗效的观察

〔1〕脑血管疾病早期诊断

〔2〕脑血管疾病治疗措施的评价

〔3〕脑血管药物疾的筛选

3、脑血管疾病的预防

〔1〕脑血管疾病的预防，高危人群普查

〔2〕脑血管疾病，高危人群监控

〔3〕脑血管病患者治疗与康复过程密切观察代偿机能的建立。