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本文首次将同步任意门多普勒（SAGSD）技术应用于颅内脑膜瘤病（MMD）再血管化手术的术中监测。研究发现，术后发生脑过度灌注综合征（CHS）的患者，其SAGSD频谱呈现特征性的“山”形征（≥3个离散速度峰，并在≥2个采样点同时出现），并伴随速度-时间积分（VTI）显著升高。该征象是CHS特异性的术中生物标志物，为早期预警和干预提供了潜在、无创、高灵敏的新方法，有望改善手术预后。
研究背景与目标
脑过度灌注综合征（Cerebral Hyperperfusion Syndrome, CHS）是颅内脑膜瘤病（Moyamoya Disease, MMD）患者在接受再血管化手术后的一种严重并发症。尽管直接颞浅动脉-大脑中动脉（Superficial Temporal Artery to Middle Cerebral Artery, STA-MCA）搭桥手术技术精湛，但术后CHS的发生率仍然较高。其临床表现为头痛、癫痫、精神状态改变和出血，并伴有计算机断层扫描灌注成像（Computed Tomography Perfusion, CTP）上的局灶性过度灌注证据。然而，现有临床指南缺乏术中检测CHS的有效方法。当前主流观点认为CHS的机制是脑血管自动调节功能受损，术后血流动力学的突然变化导致小阻力血管扩张，引发血管源性水肿，严重时导致颅内出血。术中吲哚菁绿荧光血管造影（Indocyanine Green Videoangiography, ICG-VA）能评估皮质表面灌注，但无法清晰显示被正常脑组织遮挡的深部解剖结构。常规多普勒超声（Ultrasound, US）对深部组织成像具有优势，但在血流动力学分析上受限于单点采样和对小血管（直径<1 mm）检测的灵敏度有限。因此，临床上迫切需要一种术中实时检测方法，以评估再血管化后深部脑区的血流动力学变化。
研究方法
本研究为单中心研究，纳入了经数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography, DSA）确诊并计划接受再血管化手术的成年MMD患者。所有患者均接受STA-MCA直接吻合术。研究排除了图像质量差无法分析或影像学资料不全的患者。最终共有30名成年MMD患者纳入分析。术后根据典型临床症状和CTP影像学证据（患侧脑血流量较对侧或术前基线增加>100%）诊断CHS，患者被分为CHS组（n=6）和非CHS组（n=24）。两组患者在年龄、性别、Suzuki分期、既往史等基线特征上无显著差异。术中，在吻合前后分别进行了ICG-VA、SAGSD和常规多普勒超声检查。SAGSD技术基于超微血管成像（Ultra-microangiography, UMA），能够在统一的时空框架内同步采集多个采样点的、可重复的、时间同步的频谱图，实现对皮质下小血管（直径0.5-1.0 mm，位于皮质下<3 cm）的高灵敏度血流动力学评估。每名患者在颞叶皮质受血血管附近区域采集三个SAGSD动态序列，每个序列持续3秒。由两名经验丰富的放射科医生盲法评估SAGSD频谱的形态学特征，并定量计算血流动力学参数，包括峰值收缩速度（Peak Systolic Velocity, PSV）、舒张末期速度（End-Diastolic Velocity, EDV）、速度-时间积分（Velocity-Time Integral, VTI）、时间平均平均速度（Time-Averaged Mean Velocity, TAMean）、搏动指数（Pulsatility Index, PI）和收缩/舒张比（Systolic-to-diastolic Ratio, S/D）。用Δ（delta）表示同一参数在吻合前后的差值。同时，也提取了红细胞背向散射（Red-blood-cell backscatter, RBCBS）强度数据。ICG-VA的血流动力学参数（血流速度、达峰时间、延迟）则由FLOW-800软件计算。
研究结果
术后观察中，有6名患者（20.0%）出现了CHS。形态学分析发现，在6名CHS患者中，有5人（83.3%）的术后SAGSD频谱中出现了一种被称为“山”形征的特征性形态，而在24名非CHS患者中无一例出现。该征象的判定标准为：在一个心动周期内出现三个或以上离散的速度峰（标准1），且此形态同时在两个或以上采样点的连续SAGSD频谱中出现（标准2），整体形状类似山峰。其诊断敏感性为83.3%，特异性为100%。观察者间对该征象判断的一致性良好（Kappa值=0.760）。
定量分析显示，CHS患者的ΔVTI中位数增加了0.48 cm，显著高于非CHS患者，具有极高的统计学意义（p<0.001）。而常规多普勒超声测量的平均血流速度变化（Δ velocity）在两组间无显著差异。其他SAGSD参数如Δ PSV、Δ RI、Δ PI、Δ S/D在组间也无显著差异。对“山”形征峰值对应的RBCBS强度分析表明，无论是同一心动周期内不同峰值之间，还是同一峰值在连续心动周期之间，其强度均无显著差异，表明这些峰值来自同一血管，且信号均匀。
进一步对比不同成像技术对CHS患者的评估效果发现，ICG-VA在吻合前后测得的皮质血流速度、延迟、达峰时间均无显著变化。相反，SAGSD对皮质下血管的评估显示，CHS患者术后PSV、PI和VTI均显著升高（PSV中位数Δ +1.08 cm/s, p=0.004；PI中位数Δ +0.18, p=0.007；VTI中位数Δ +0.67 cm, p<0.001）。一张代表性病例图展示了不同模态的评估：ICG-VA和常规多普勒在吻合后未显示明显变化，而SAGSD则清晰呈现出“山”形征及VTI的升高，术后CTP也证实了左额叶皮质下存在局灶性过度灌注区域。
讨论
本研究首次在术中应用SAGSD技术评估MMD再血管化后的深部脑组织血流动力学。与常规多普勒相比，SAGSD具有高通量、多点采样、无需外源性造影剂、重复性高等突出优势。研究发现的“山”形征是CHS的一个特异性术中生物标志物。
研究对“山”形征的产生机制提出了一个模型：STA-MCA吻合后，血流突然增加，冲击MMD患者特征性的脆弱、密集分支的薄壁穿支血管网，导致局部血流动力学紊乱。在迂曲的血管段，血流激增增加了储存在血管壁中的弹性势能；过剩的动能通过（1）血管壁扩张、（2）由纤维肌性内膜增生引起的壁剪切应力（Wall Shear Stress, WSS）升高、以及（3）转化为导致速度波动的动能而消散。在SAGSD频谱上，这些波动表现为单个心动周期内多个不规则的流速峰，即“山”形征的第一个标准。血流激增在定量上表现为VTI的相应升高。持续的WSS升高还会增加内皮通透性，易于导致血管源性水肿和潜在的神经损伤。因此，再血管化后出现“山”形征可能是CHS的早期血流动力学指标。尽管ICG-VA曾报道过静脉动脉化与CHS相关，但其深度限制使其无法评估深部脑组织血流动力学。结合本研究记录的低流速、低阻力频谱特征，“山”形征很可能反映了由动脉化的皮质下静脉介导的再血管化后不稳定性，这些静脉可能是根据解剖位置汇入硬脑膜静脉窦的属支。
本研究也存在一些局限性。首先，回顾性设计存在选择偏倚风险。其次，尽管ΔVTI变化和“山”形征的效应量非常大，检验效能极高，但样本量较小仍是关键限制，需要在更大规模、前瞻性、多中心队列中验证。第三，UMA模式探测的小血管在吻合前后无法完全精确对应，研究通过从三个不同皮质下小动脉重复采样取均值来缓解此问题，并验证了平均采样深度在吻合前后无差异。最后，不同放射科医生对SAGSD频谱的解读可能存在差异，未来需要进一步评估SAGSD的观察者间一致性和与ICG-VA的跨模态一致性。
结论
总而言之，同步任意门多普勒通过提供高分辨率、多位点的微血管数据且无需外源性造影剂，推进了术中血流动力学评估。在术后发生脑过度灌注综合征的患者中，大多数表现出新型的“山”形频谱表型，并在定量上得到速度-时间积分显著升高的证实。此征象可作为CHS的早期预测指标，为及时干预和改善手术预后提供依据。
