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13.2 经颅多普勒超声
经颅多普勒超声（transcranial Doppler，TCD）主要通过血流速度、血流方向、血流频谱等血流动力学改变及配合颈总动脉压迫试验评估侧支循环，且具有较高的敏感性和特异性。近年研究证实，TCD可直接或间接评估以下侧支循环途径：前交通动脉侧支、后交通动脉侧支、眼动脉侧支、枕动脉侧支、大脑前动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支、大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支、大脑中动脉主干范围的新生血管、椎动脉-椎动脉窃血、基底动脉-椎动脉窃血、枕动脉-椎动脉窃血、颈内动脉窃血等。
13.2.1 TCD评估侧支循环的敏感性、特异性和准确性
TCD可以直接可靠地评估颈内动脉重度狭窄或闭塞患者的一级侧支和眼动脉侧支，其评估前交通动脉侧支的敏感性和特异性高于后交通动脉侧支，对眼动脉侧支代偿的评估有独特的价值。研究显示，与DSA相比，TCD评估前交通动脉侧支的敏感性、特异性和准确性分别是82%（95%CI：67%~91%）、79%（95%CI：64%~89%）和80%（95%CI：70%~88%），见表13-5。评估后交通动脉侧支的敏感性、特异性和准确性分别是76%（95%CI：62%~85%）、47%（95%CI：26%~69%）和68%（95%CI：56%~78%），见表13-6。评估眼动脉侧支的敏感性、特异性和准确性分别是100%（95%CI：91%~100%）、41%（95%CI：27%~57%）和70%（95%CI：59%~79%），见表13-7。
表13-5 MRA和TCD评估前交通动脉侧支与DSA对比（例）
续表
注：括号内为95%CI
表13-6 MRA和TCD评估后交通动脉侧支与DSA对比（例）
注：括号内为95%CI
表13-7 TCD评估眼动脉侧支与DSA对比（例）
注：括号内为95%CI
TCD可直接或间接地评估枕动脉侧支、大脑前动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支、大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支等二级侧支和三级侧支（大脑中动脉主干范围的新生血管）。TCD也可以直接可靠地评估锁骨下动脉窃血和颈内动脉窃血。但有关上述侧支循环和窃血评估的敏感性、特异性和准确性，尚未见与DSA对照性研究报道。目前有少部分研究将相对的血流速度和搏动指数作为TCD评估软脑膜侧支的替代指标，但缺乏统一的判定标准。因此，TCD单独评估软脑膜侧支循环的临床应用相对较少，多是与其他影像学检查相结合共同评估软脑膜侧支。
经颅彩色双功能超声（transcranial color-coded duplex sonography，TCCD）是一种相对较新的显示脑实质和颅内血管结构实时情况的无创性技术。由于其可显示小动脉分支和静脉结构，因此与传统TCD相比，能更准确地显示血管解剖结构，见图13-14。对比增强TCCD可增加检查的敏感性。
图13-14 左侧颈内动脉闭塞的TCCD检测
病变对侧大脑前动脉（ACA）A1段血流速度代偿性增快，血流通过前交通动脉（ACoA），病变侧A1段血流反向；左侧大脑后动脉（PCA）P1段血流速度较对侧代偿性增快20%；左侧大脑中动脉（MCA）血流速度正常
13.2.2 TCD评估侧支循环的局限性
TCD为非血管形态学检查技术，对颅内深部的穿支动脉侧支、脉络膜前动脉等侧支不能评估，对枕动脉与椎动脉之间以及颈深动脉和（或）颈升动脉与椎动脉之间的侧支吻合代偿评估的难度也较大。在临床应用中易受到颞窗穿透不良的限制。操作人员的技术水平也会对评估结果有较大的影响。颈总动脉试验有可能导致不稳定斑块脱落，导致栓塞等严重并发症。
13.3 磁共振血管成像
磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）应用磁共振技术，通过血管形态学的改变评估侧支循环功能。优点是检查方便且无需注射血管造影剂，相关软件可自动重建血管影像。临床常用MRA检测方法有三维时间飞逝（3D TOF）法与三维相位对比法，前者对快血流血管显示好，后者则常用于慢血流血管显示。MRA可完整显示Willis环，是探测Willis环解剖结构敏感性较高的技术，见表13-8。MRA能清晰显示脑底动脉近段分支（大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉和基底动脉）。在MRA原始图像上，最小显示血管直径1mm，而最大密度投影方法较原始图像特异性更高。MRA不是对血管解剖结构的简单描述，而更能反映血流方式和速度等功能性信息。
表13-8 MRA检测Willis环（例）
注：对于直径≥1mm的血管分段，其MRA阳性预测值高达99%；MRA能够敏感地检测出Willis环的解剖结构
13.3.1 MRA评估侧支循环的敏感性、特异性和准确性
研究显示，与DSA相比，MRA能够较好地评估前交通动脉侧支循环，评估前交通动脉侧支的敏感性、特异性和准确性分别是83%（95%CI：70%~91%）、77%（95%CI：63%~86%）和80%（95%CI：71%~87%），见表13-5。评估后交通动脉侧支的敏感性、特异性和准确性分别是33%（95%CI：21%~47%）、88%（95%CI：66%~97%）和47%（95%CI：35%~59%），见表13-6。有研究结果显示，MRA评估后交通动脉侧支的敏感性最高达81.3%。但是大部分相关研究则认为，与DSA相比，MRA对后交通动脉侧支的评估价值不高。联合MRA和TCD评估侧支循环，其敏感性增加，而特异性降低。对于二级侧支循环，MRA在评估软脑膜侧支时也可提供相关信息，但是由于对末梢血管的分辨率不高及高敏感性，MRA评估软脑膜侧支的能力是有限的。有研究发现，具有液体衰减反转恢复系列（Flair）的末梢血管高信号的患者与没有末梢血管高信号的患者相比，存在较小的急性期损伤、较小的24小时和亚急性期损伤、较大的弥散-灌注错配和较小的DWI最终梗死灶，认为Flair像末梢血管高信号可作为软脑膜侧支的标志，见图13-15。也有研究认为缺血性卒中超急性期Flair像上脑沟消失与侧支循环形成有关。
图13-15 磁共振显示末梢血管高信号
例1：（A）初始的核磁弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DwI）和核磁灌注加权成像（perfusionweighted imaging，PwI）的血流平均通过时间（MTT）显示广泛的左侧大脑中动脉缺血和灌注不足，在初始Flair像上未见末梢血管高信号，5天后复查Flair像显示大的梗死灶；（B）初始的DwI和PwI显示小的梗死灶和大的灌注不足区，在初始Flair像上显示了明显的末梢血管高信号影（箭头所示），3天后复查Flair像显示小的梗死灶。
例2：（A）48岁女性因急性缺血性卒中失语，Flair像显示左侧大脑中动脉远端血管高信号影（蓝色箭头），缓慢的侧支血流填充了闭塞的左侧大脑中动脉；（B）73岁男性因急性左侧大脑中动脉梗死致右侧偏瘫和失语，两侧大脑后动脉的延伸明显不对称，红色箭头示闭塞同侧的大脑后动脉明显延伸，绿色箭头示急性左侧大脑中动脉闭塞
磁共振动脉自旋标记灌注成像技术（dynamic arterial spin labeling MRA，ASL）是通过对动脉血做磁标记作为内源性对比剂，以自由弥散的水为内源性示踪剂，对脑组织的血流灌注进行定量测量的磁共振成像技术。ASL作为一种新的磁共振灌注成像技术，近年来被用于评估颅内动脉侧支循环，尤其是常规磁共振技术不能检测的小血管。一项对比ASL、TOF-MRA和TCCD三种方法评估单侧颈内动脉狭窄侧支循环的研究显示，MRA和TCCD检测结果的一致率为79.2%，ASL检测侧支循环的敏感性是84.2%（检测前交通动脉侧支的敏感性80%，检测后交通动脉侧支的敏感性88.9%），阳性预测值是88.9%，特异性和阴性预测值都是50%。TOFMRA的敏感性是81%（检测前交通动脉侧支的敏感性80%，检测后交通动脉侧支的敏感性81.8%），阳性预测值是94.4%（前交通动脉侧支88.9%，后交通动脉侧支100%），特异性是66.7%，阴性预测值是33.3%。ASL具有较好的空间和时间分辨率，因此可能对小的和低流速的侧支更敏感。ASL还能提供颅内血管的血流动力学信息，而且存在确定血流速度和方向的潜力，见图13-16。
图13-16 磁共振动脉自旋标记灌注成像技术（ASL）颜色编码动态成像图
左上图：显示最大血流经过动脉血管的时间点，暖色（红和黄）表明血流早期到达，冷色（绿和蓝）表明延迟到达；左下图：显示了左侧颈内动脉闭塞后同侧大脑后动脉P1段血流和对侧虹吸段血流早期到达。右侧图：连续时间分辨动态成像，证实了左侧大脑中动脉血流来自对侧大脑前动脉A1段（红箭头）、同侧大脑后动脉P1段和后交通动脉（绿箭头）
13.3.2 MRA评估侧支循环的局限性
基于MRA的成像原理，MRA速度编码在图像采集时允许在3个垂直平面上进行血流敏感成像，由于受到解剖分辨率的限制，只能用于Willis环近端血管的评价。对眼动脉、脉络膜前动脉、脑膜表面血管等小动脉显示不良，分辨率有限，不能显示血管充盈的动态过程。对慢流速血流不敏感，由于角度、血管走行、血流缓慢及不规则的问题，有时会造成假阳性或假阴性结果，而这些都是判断侧支循环的重要信息。