腦動脈狹窄公式的解讀

關(guān)于腦動脈狹窄公式的解讀腦動脈狹窄是腦卒中的重要危險因素。如何評估腦動脈狹窄，是確定治療和評估腦血管狀態(tài)的依據(jù)。有關(guān)評估動脈狹窄計(jì)算方法較多,對學(xué)習(xí)者容易產(chǎn)生誤解,現(xiàn)就有關(guān)腦動脈狹窄的公式作一評價與解讀,以方便使用者的理解與運(yùn)用。

第2頁,共99頁，星期六，2024年，5月第3頁,共99頁，星期六，2024年，5月計(jì)算狹窄的公式主要是利用腦動脈狹窄的影像學(xué)方法進(jìn)行診斷評估，這些方法獲得的數(shù)據(jù)可取自形態(tài)學(xué)或血流動力學(xué)。

第4頁,共99頁，星期六，2024年，5月如果從血管形態(tài)學(xué)來說:可分直接法(DSA)

與間接法(MRA和CTA)

兩種，若從血流動力學(xué)來說，主要為間接法（多普勒超聲）。第5頁,共99頁，星期六，2024年，5月直接法：實(shí)際上是測量獲取狹窄處數(shù)據(jù)，不同點(diǎn)只是參照血管部位不同間接法：實(shí)際上是通過物理學(xué)現(xiàn)象計(jì)算出來，不是實(shí)際測量出的，但具有相當(dāng)于實(shí)際測量的意義。第6頁,共99頁，星期六，2024年，5月DSA第7頁,共99頁，星期六，2024年，5月第8頁,共99頁，星期六，2024年，5月經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）：MCA第9頁,共99頁，星期六，2024年，5月而若從有創(chuàng)與否角度,可將其再分為有創(chuàng)性（如DSA）和無創(chuàng)性（如超聲、MRA、CTA等）兩大類。

第10頁,共99頁，星期六，2024年，5月第11頁,共99頁，星期六，2024年，5月第12頁,共99頁，星期六，2024年，5月其中超聲檢查技術(shù)還可分為顱腦動脈多普勒超聲,如經(jīng)顱多普勒(TCD)和經(jīng)顱彩色雙功能超聲檢查(TCCD),與頸動脈超聲檢查技術(shù),如高分辨力B超成像、彩色多普勒血流成像(CDFI)、功率多普勒成像(powerDopplerimaging)、混合成像(compoundimaging)、四維彩色多普勒血流成像(4D-CDFI)等多種。

第13頁,共99頁，星期六，2024年，5月利用這些工具對動脈脈狹窄程度的計(jì)算公式主要采用形態(tài)學(xué)指標(biāo)(內(nèi)徑減少百分比和面積狹窄百分比)或血流動力學(xué)指標(biāo)(多普勒頻譜)進(jìn)行，現(xiàn)分別介紹。第14頁,共99頁，星期六，2024年，5月共涉及到形態(tài)學(xué)評估一個基本面積公式(1-S1/S2)×100%四個頸動脈狹窄公式(1-A/C)×100%一個顱內(nèi)動脈狹窄公式(1-(Dstenosis/Dnormal))x100%第15頁,共99頁，星期六，2024年，5月第16頁,共99頁，星期六，2024年，5月TCD方面3個公式STIs=1-(Pi1÷Vm1)ⅹEM±EMS

FSTI2=1-2/(2+(vm-vm0)/vms-(pi-pi0)/pis)第17頁,共99頁，星期六，2024年，5月一、測定解剖學(xué)動脈狹窄公式

狹窄率=(1-S1/S2)×100%，其中S1是狹窄殘腔最明顯處的面積，S2是整個管腔的面積。盡管這個方法在臨床上不實(shí)用，確是測量狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)方法，其須將標(biāo)本用福爾馬林固定，然后對橫截面切片，對殘余管腔計(jì)算。見圖1：第18頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖1：上圖為模似圖。S1為殘余管腔，S2為血管原始管腔。第19頁,共99頁，星期六，2024年，5月二、顱內(nèi)動脈狹窄公式

狹窄率=(1-(Dstenosis/Dnormal))x100%（直徑）Dstenosis代表動脈狹窄最重度部位的直徑,Dnormal代表近端動脈直徑，可用于大腦中動脈、椎動脈、基底動脈。。

第20頁,共99頁，星期六，2024年，5月首選為其近端動脈最寬且無彎曲部分的直徑，若近端有病變，次選遠(yuǎn)端動脈最寬且無彎曲部分的直徑，若整個顱內(nèi)血管有病變，則最后可選平行的且無彎曲的最遠(yuǎn)端供血動脈動脈直徑。如大腦中動脈選鞍上頸動脈，基底動脈選主要供血的椎動脈，椎動脈則選取顱外椎動脈直徑[1]。見圖2第21頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖2：左圖指頸動脈虹吸部，右圖示基底動脈

第22頁,共99頁，星期六，2024年，5月頸動脈造影的目的是測量頸動脈的狹窄程度。方法有多種。一是測量頸內(nèi)動脈最小殘余直徑(MRD);或用MRD除以頸內(nèi)動脈遠(yuǎn)端的直徑,即狹窄度=MRD/遠(yuǎn)端動脈直徑×100%。這種方法為多數(shù)學(xué)者及權(quán)威性研究資料所采用,如NASCET和ACAS等,并稱為NASCET法。另一方法是測量頸總動脈直徑×1.2,為頸動脈中風(fēng)指數(shù),在臨床也被廣泛采用

。。第23頁,共99頁，星期六，2024年，5月三、北美無癥狀性頸內(nèi)動脈內(nèi)膜切除試驗(yàn)法（NASCET）[2]

狹窄率=(1-A/C)×100%其中C=ICA的遠(yuǎn)端正常管徑

或如下圖狹窄率=(1-d/n)×100%第24頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖3：示四種頸動脈狹窄的計(jì)算方法圖解第25頁,共99頁，星期六，2024年，5月四、歐洲頸動脈外科試驗(yàn)法（ECST）[3]

狹窄率=(1-A/C)×100%其中C=想象中估計(jì)正常管徑或如下圖狹窄率=(1-d/e)×100%第26頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖3：示四種頸動脈狹窄的計(jì)算方法圖解第27頁,共99頁，星期六，2024年，5月有人研究表明:ECST=0.54NASCET+46或ECST=0.6NASCET+40,兩種方法比較有一些區(qū)別,在NASCET和ECST中均采用測量最大狹窄處的血管內(nèi)徑值為A,但用于評價狹窄程度的分母不一樣,NASCET用的是無病變部分的ICA內(nèi)徑值為B,而ECST采用的是病變受損處經(jīng)估計(jì)處理的正常時血管內(nèi)徑值作為分母B。第28頁,共99頁，星期六，2024年，5月NASCET測量法重復(fù)性較高,但是由于ICA存在狹窄后狹窄的可能,此時ICA值(即B值)偏小,結(jié)果使D值變小。ECST測量法由于B值是一個人為的估計(jì)值,因此可重復(fù)性較前者差。第29頁,共99頁，星期六，2024年，5月所以,同一病人用這兩種方法測出狹窄程度的結(jié)果不同。NASCET結(jié)論是狹窄程度在50%以上,采用外科手術(shù)(CEA)的治療的受益優(yōu)勢明顯,而ECST的結(jié)論為狹窄程度在80%以上。如前者70%相當(dāng)于后者84%,面積法的90%。第30頁,共99頁，星期六，2024年，5月第31頁,共99頁，星期六，2024年，5月五、頸總動脈法（CC）[4]

狹窄率=(1-A/C)×100%

其中C=實(shí)際測得CCA管徑第32頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖3：示四種頸動脈狹窄的計(jì)算方法圖解第33頁,共99頁，星期六，2024年，5月第34頁,共99頁，星期六，2024年，5月六、頸內(nèi)動脈狹窄指數(shù)法（CSI）[5]

狹窄率=(1-A/C)×100%

其中C=1.2xCCA直徑=近端CCA直徑注意以上有關(guān)注釋表明，主要在參照點(diǎn)不同，見圖3。第35頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖3：示四種頸動脈狹窄的計(jì)算方法圖解第36頁,共99頁，星期六，2024年，5月有人對NASET，ECST和CC三種方法地比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CC法更為接近實(shí)際，特別是50%至

90%[6]。

第37頁,共99頁，星期六，2024年，5月七、超聲計(jì)算，也是仿造DSA的方法進(jìn)行計(jì)算[7,8]。

狹窄度（%）=(D1-DS)/D1x100%=（1-DS/D1）x100%，其中D1為狹窄近端正常動脈內(nèi)徑或彩色血流寬度，Ds為狹窄處殘留管腔內(nèi)徑或彩色血流寬度。動脈狹窄程度可采用形態(tài)學(xué)指標(biāo)(內(nèi)徑減少百分比和面積狹窄百分比)或血流動力學(xué)指標(biāo)(多普勒頻譜)來估測。第38頁,共99頁，星期六，2024年，5月形態(tài)學(xué)指標(biāo)：內(nèi)徑減少百分比或面積狹窄百分比是在二維圖像或彩色血流顯像圖上進(jìn)行測量來完成的。見圖4：第39頁,共99頁，星期六，2024年，5月圖4：示內(nèi)徑減少百分比的計(jì)算方法圖解第40頁,共99頁，星期六，2024年，5月內(nèi)徑減少百分比的計(jì)算公式為：內(nèi)徑減少:(D1-DS)/D1x100%內(nèi)徑減少:(D2-DS)/D2x100%內(nèi)徑減少:(D3-DS)/D3x100%式中：DS為狹窄處殘留管腔內(nèi)徑或彩色血流寬度；D1為狹窄近端正常動脈的管徑內(nèi)徑或彩色血流寬度；D2為狹窄處原血管內(nèi)徑；D3為狹窄遠(yuǎn)端正常動脈的管腔內(nèi)徑或彩色血流寬度。第41頁,共99頁，星期六，2024年，5月面積狹窄百分比的計(jì)算方法與內(nèi)徑減少百分比類似。式中DS是固定的，D1、D2、D3可根據(jù)具體情況而采用。一般采用狹窄前正常動脈的管腔內(nèi)徑，其受狹窄的影響相對較小。

在頸動脈狹窄，有時獲取有效的狹窄前或狹窄后正常動脈的內(nèi)徑有困難。如頸內(nèi)動脈起始部狹窄，就不能獲取狹窄前正常動脈的內(nèi)徑；又如頸總動脈近分叉處狹窄不能獲取狹窄后正常動脈內(nèi)徑[7]。第42頁,共99頁，星期六，2024年，5月八、經(jīng)顱多普勒超聲檢查（TCD）

TCD主要根據(jù)血流速度、頻譜形態(tài)和血管雜音的經(jīng)驗(yàn)法分級進(jìn)行評價。第43頁,共99頁，星期六，2024年，5月（一）經(jīng)驗(yàn)法1．經(jīng)典三條法[9]：1)Meanflowvelocity>80cm/secanddifference>30%comparedtocontrol;2)Ifdifferencebetweenvelocitiesis<30%,observeturbulencesigns;3)Ifvelocityinbothsidesis<80cm/sec,observe30%differenceandturbulencesigns;第44頁,共99頁，星期六，2024年，5月2．VikenL·Babikian法[10]：1)MCA收縮期血流速度(Vs)大于150cm/s,2)平均血流速度(Vm)大于80cm/s第45頁,共99頁，星期六，2024年，5月第46頁,共99頁，星期六，2024年，5月第47頁,共99頁，星期六，2024年，5月第48頁,共99頁，星期六，2024年，5月第49頁,共99頁，星期六，2024年，5月第50頁,共99頁，星期六，2024年，5月3．我們根據(jù)高山等[11]的臨床研究經(jīng)驗(yàn)，修改的經(jīng)驗(yàn)公式法如下：中度狹窄：[0.50+(VS-140)/211]ⅹ100%，重度狹窄：[0.70+(VS-180)/476]ⅹ100%，極度狹窄：[0.96+(VS-300)/6633]ⅹ100%也可為了與狹窄指數(shù)表達(dá)一致,經(jīng)驗(yàn)公式改為：中度狹窄：0.50+[(VS-140)/2.11]ⅹ0.01，重度狹窄：0.70+[(VS-180)/4.76]ⅹ0.01，極度狹窄：0.96+[(VS-300)/66.33]ⅹ0.01。第51頁,共99頁，星期六，2024年，5月（二）Lindegaard指數(shù)(LDGI):LDGI=Vmca·cosθ1/Vica·cosθ2

，其中Vmca為狹窄或痙攣的大腦中動脈(MCA)的Vm,Vica為狹窄MCA同側(cè)頸內(nèi)動脈(ICA)顱外段的Vm],因?yàn)?cosθ1≈cosθ2,所以,LDGI=Vmca/Vica[12]第52頁,共99頁，星期六，2024年，5月（三）多普勒頻率換算的狹窄指數(shù)公式:1.Arbeiue等1984提出:STI=0.9(1-F0/FM)[13],F0是狹窄遠(yuǎn)端的血流平均頻率,FM是狹窄段的血流平均頻率,0.9是常數(shù),將頻率用血流速換算,得:STI=0.9(1-Vm/VP),Vm為非狹窄處血流速度,VP為狹窄處最高血流,0.9為常數(shù)。第53頁,共99頁，星期六，2024年，5月2.吳綱狹窄指數(shù)STI=1-(Pi1÷Vm1)ⅹEM第54頁,共99頁，星期六，2024年，5月第55頁,共99頁，星期六，2024年，5月（四）狹窄指數(shù)區(qū)間[15]，這是馮連元于2007年提出的一個概念，目的是克服狹窄指數(shù)的一些理論與實(shí)踐上不足。

STIs=1-(Pi1÷Vm1)ⅹEM±EMS第56頁,共99頁，星期六，2024年，5月（五）標(biāo)化狹窄指數(shù)[16]，這是馮連元在狹窄指數(shù)區(qū)間之后提出另一個更為方便的一個狹窄評價參數(shù)。

與狹窄指數(shù)區(qū)間的區(qū)別是在處理時預(yù)先已考慮到正常參考范圍。

FSTI2=1-2/(2+(vm-vm0)/vms-(pi-pi0)/pis)第57頁,共99頁，星期六，2024年，5月第58頁,共99頁，星期六，2024年，5月第59頁,共99頁，星期六，2024年，5月狹窄指數(shù)區(qū)間20191817161514131211109876543211.0.9.8.7.6.5.4STI狹窄指數(shù)均數(shù))STIs狹窄指數(shù)低限STIs狹窄指數(shù)高限TEST1標(biāo)化狹窄指數(shù)ST37經(jīng)驗(yàn)狹窄率第60頁,共99頁，星期六，2024年，5月Correlations1.0001.000**1.000**.667**-.756**..000.000.001.00020202020201.000**1.0001.000**.667**-.756**.000..000.001.00020202020201.000**1.000**1.000.667**-.756**.000.000..001.0002020202020.667**.667**.667**1.000-.041.001.001.001..8642020202020-.756**-.756**-.756**-.0411.000.000.000.000.864.2020202020PearsonCorrelationSig.(2-tailed)NPearsonCorrelationSig.(2-tailed)NPearsonCorrelationSig.(2-tailed)NPearsonCorrelationSig.(2-tailed)NPearsonCorrelationSig.(2-tailed)NSTI狹窄指數(shù)區(qū)間均數(shù)STIs狹窄指數(shù)區(qū)間低限STIs狹窄指數(shù)區(qū)間高限VM平均血流再度PI搏動指數(shù)STI狹窄指數(shù)區(qū)間均數(shù)STIs狹窄指數(shù)區(qū)間低限STIs狹窄指數(shù)區(qū)間高限VM平均血流速度PI搏動指數(shù)Correlationissignificantatthe0.01level(2-tailed).**.第61頁,共99頁，星期六，2024年，5月第62頁,共99頁，星期六，2024年，5月從上可以看出，無論從形態(tài)上還是從血流上來評價，測定狹窄的基本公式可以寫為:狹窄率=(1-A/C)×100%，或狹窄率=（C-A）/C×100%。第63頁,共99頁，星期六，2024年，5月公式中A是血管狹窄處直徑或面積，C是正常血管處的直徑或面積。當(dāng)C=A時，則狹窄率等于0，說明是血管完全正常，當(dāng)A=0時，則狹窄率為100%，表明血管完全閉塞，當(dāng)A＜C，A>0時，則狹窄率介于>0%和<100%之間。以上公式均可從這個基本公式導(dǎo)出。其中對TCD的計(jì)算，也可看出有某些相近的地方，甚至其它血管以外的狹窄計(jì)算也是相近算法。第64頁,共99頁，星期六，2024年，5月關(guān)于通過腦動脈狹窄測量的一個新公式推導(dǎo)

白求恩國際和平醫(yī)院馮連元

第65頁,共99頁，星期六，2024年，5月已知目前測定動脈狹窄金標(biāo)準(zhǔn)的方法是解剖學(xué)狹窄面積公式,狹窄率=(1-S1/S2)×100%，其中S1是狹窄殘腔最明顯處的面積，S2是整個管腔的面積。這個方法在臨床上并不實(shí)用，須將標(biāo)本用福爾馬林固定，然后對橫截面切片，對殘余管腔計(jì)算。

第66頁,共99頁，星期六，2024年，5月而目前主要用于頸動脈狹窄主要4種,NASCET(狹窄率=(1-A/C)×100%其中C=ICA的遠(yuǎn)端正常管徑),ECST(狹窄率=(1-A/C)×100%其中C=想象中估計(jì)正常管徑),CC(狹窄率=(1-A/C)×100%

其中C=實(shí)際測得CCA管徑).CSI(狹窄率=(1-A/C)×100%其中C=1.2xCCA直徑=近端ICA直徑)及一個用于顱內(nèi)動脈狹窄的一個公式(狹窄率=(1-(Dstenosis/Dnormal))x100%,第67頁,共99頁，星期六，2024年，5月這些均采用的是直徑法,遠(yuǎn)不及面積法，且從理論上和實(shí)際應(yīng)用上均有一定缺陷和不足,能否使用狹窄的直徑比值轉(zhuǎn)換成面積法用于臨床呢?如能，則是非常有實(shí)際意義和可解決臨床與以往計(jì)算的不符的問題。第68頁,共99頁，星期六，2024年，5月為此我們假定,狹窄的動脈為一圓椎體,其狹窄處的截面可視為一圓面積.參照處同樣也可視為一圓面積。

第69頁,共99頁，星期六，2024年，5月狹窄率=(1-S1/S2)×100%=(1-(R1/R2)2)×100%.若將直徑代入公式.,R1=DS/2.R2=DN/2,(1-(R1/R2)2)×100%=(1-(DS/2/DN/2)2)×100%=(1-(DS/DN)2)×100%第70頁,共99頁，星期六，2024年，5月舉例:NASCET=(1-(DS/DN))×100%=(1-(5/9))×100%=45%ECST=(1-(DS/DN))×100%=(1-(5/10))×100%=50%CC=(1-(DS/DN))×100%=(1-(5/11))×100%=55%第71頁,共99頁，星期六，2024年，5月NASCETS=(1-(DS/DN)2)×100%=(1-(5/9)2)100%=70%ECSTS=(1-(DS/DN))×100%=(1-(5/10)2)100%=75%CCS=(1-(DS/DN))×100%=(1-(5/11)2)100%=80%第72頁,共99頁，星期六，2024年，5月參考文獻(xiàn)[1]OwenB.Samuels,GreggJ.Joseph,MichaelJ.Lynn,HarrietA.Smith,andMarcI.ChimowitzAStandardizedMethodforMeasuringIntracranialArterialStenosisAmJNeuroradiol21:643–646,[2]NorthAmericanSymptomaticCarotidEndarterectomyTrialCollaborators.Beneficialeffectofcarotidendarterectomyinsymptomaticpatientswithhigh-gradecarotidstenosis.NewEnglJMed1991;325:445–53.第73頁,共99頁，星期六，2024年，5月[3]EuropeanCarotidSurgeryTrialists’CollaborativeGroup.MRCEuropeanCarotidSurgeryTrial:interimresultsforsymptomaticpatientswithsevere(70–99%)orwithmild(0–29%)carotidstenosis.Lancet1991;337:1235–43.[4]胡濱,胡兵.評價顱外頸動脈狹窄的影像學(xué)比較研究[J].上海醫(yī)學(xué)影像,2006,15(1):27229.第74頁,共99頁，星期六，2024年，5月[5]

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