in 1982 aaslid r introduced in literature transcranial doppler · in 1982 aaslid r introduced in...
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D'andria et al. WJ of Cardiology, 2016
Aaslid R et al, J Neurosurg 1982
TCD
In 1982 Aaslid R introduced
in literature Transcranial Doppler
- B-mode and colour Doppler US capabilities were added
to the conventional TCD in the late 1980s
- TCCD has emerged as a safe, cheap, non-invasive, fast, portable,
Bedside real time neuroimaging modality for the evaluation and follow-up
Monitoring of many neurological disease
TECNICHE D’ESAME
APPROCCIO TRANSTEMPORALEPIANO ASSIALE
PIANO CORONALE
APPROCCIO SUBOCCIPITALE
APPROCCIO TRANSORBITALE
Kirsch et al.
Radiology, 2013
Temporal and
suboccipital
windows
PIANO ASSIALEMESENCEFALICO
Vaso Patternscolorimetrici
Profondità di insonazione
MCA (M1) ROSSO 40-60 mm
ACA/MCA
Sifone-C1
ROSSO/BLU 55-65 mm
ACA (A1) BLU 60-80 mm
PCA (P1)
(P2)
ROSSO
BLU
55-70 mm
45-70 mm
TOP basilare ROSSO/BLU 60-70 mm
Finestra Transtemporale
The role of transcranial color Doppler
in cerebrovascular disease
The American Academy of Neurology states that TCCD main clinical indications include:
Ischaemic cerebrovascular disease - diagnosis and prognosis in acute stroke
and transient ischemic attack
- Carotid embolism (MES)
- paradoxical embolism (PFO)
- sickle cell disease
Neurointensive care - vasospasm and hemodynamic monitoring in haemorrhagic
strokes
- traumatic brain injury
- raised ICP
- brain stem death
Periprocedural application in carotid and intracranial vascular interventions
Sloan MA, Neurology 2004
Diagnosis in acute stroke and TIA
TCCD can identify:
- Acute MCA occlusion
sensitivity, specificity, PPV, NPV> 90%
- Occlusion of ICA siphon, Vertebral Artery and Basilar artery
Sensitivity and PPI 70-90%, high specificity
- Stenosis of intracranial vessels
specificity 100%, sensitivity 93%
Baumgartner pionered the use of TCCD for the detection of
intracranial stenosis and pubblished velocity-based criteria which
were correlated with DSA
Sloan MA, Neurology 2004
Baumgartner RW et al, Stroke 1999
D'andria et al. WJ of Cardiology, 2016
STENOSI INTRACRANICA
Accelerazione segmentaria del flusso con aliasing al color-doppler ed iperecogenicità in B-mode
Turbolenze del flusso nel punto di stenosi
Ridotta velocità a valle della stenosi
Power doppler aiuta ad evidenziare la stenosi
Controllo post fibrinolisi
stenosi ACM
US detection of intracranial
stenosis > 50%
PSV (cm/sec) sensibilità specificità
ACA >155 100% 100%
MCA >220 100% 100%
PCA >145 100% 100%
BA >140 100% 100%
VE >120 100% 100%
Baumgartner, Neurology 1999
OCCLUSIONE INTRACRANICA
Mancata rilevazione del vaso alla profondità e nella posizione caratteristiche mentre sono presenti tutti gli altri vasi
segni di compenso in altri distretti
E’ in genere un processo dinamico da seguire nel tempo, soprattutto in fase acuta
Native (ie, non–contrast enhanced) power-based TCCS depicting an MCA mainstem occlusion while the ipsilateral and contralateral A1 segments of the ACA, the ipsilateral and contralateral P1 segments of the PCA, and the contralateral M1 segment of the MCA are...
Gerriets T et al. Stroke 2000;31:2342-2345
Copyright © American Heart Association
TCCD: role of
compensatory
arteries
Good collateral flow
compensations
Favorable
outcome
Less
Recurrence
Risk
Fang et al, BMC Neurology 2016, Liu LP et al,CNS Neurosci Ther 2014
A recent Chinese Consensus statement on the evaluation and intervention
of collateral Circulation acknowledged the superiority of TCCD.
Prognosis in acute stroke
Baracchini C, Stroke 2000
Sloan MA, Neurology 2004
- TCCD evidence of complete intracranial arterial occlusion
predicted worse neurological outcome, disability or death after 90 days
- Normal TCCD finding instead predicted early neurological improvement
- Clinical course of stroke may present either spontaneous improvements
or worsening in relation to dynamic changes in cerebral flow
The role of transcranial color Doppler
in ACUTE STOKE
Stolz E, Stroke 2008
Alexandrow AV, Circulation 2001
REOPENING of occluded
vessel within 6 h better clinical prognosis at 48h
OR 4,31 95% CI (2,67-6,97)
better functional status at 3 mo
OR 6,75 95% CI (3,47-13,12)
IMPROVEMENT <30 min better early outcome
EARLY REOCCLUSION
after thrombolisis
Worse outcome
Reduction of survival
Daily TCCD examination can be useful to recognize dynamic
changes in cerebral circulation
Diagnosis and prognosis in transient ischemic attack
1823 patients, 8,8% intracranial stenosis, cardiovascular events at 12 mo
7% in IC stenosis vs 2,4%
176 patients, 9,2% intracranial stenosis
Graded risk of new vascular events based on
ECD and TCD findings
Holzer, BMC Med Imaging 2009
Limiti dell’ecocolorDoppler transcranico:
- Scarsa finestra acustica
- Esame tecnicamente complesso per cui vi è la
necessità di:
accurata formazione,
strumentazione adeguata,
tempistiche di esecuzione adeguate
MEZZI DI CONTRASTO
Nei pazienti con cattiva qualità della
finestra acustica temporale (5-20%,
soprattutto donne anziane)
Se il paziente è candidato ad intervento di
tromboendoarterectomia
Se il paziente è candidato alla terapia con
rTPA
MEZZI DI CONTRASTOlimite
La breve emivita implica la necessità di eseguire l’esame rapidamente
MEZZI DI CONTRASTOcome eseguire l’esame
- diminuire la PRF
- Ridurre i guadagni del Color per ridurre gli artefatti
- Con la potenza degli ultrasuoni le microbolle risuonano e si rompono aumentando ulteriormente gli echi di ritorno
- Aumenta di 20 dB l’intensità del segnale
MEZZI DI CONTRASTOtecniche di utilizzazione
1) mdc in bolo con impiego di basse potenze e basso indice meccanico (esame real-time):
Studio dei VASI DI CALIBRO MAGGIORE
Finestra temporale
Piano mesencefalica
Senza mdc
dopo mdc
MEZZI DI CONTRASTOtecniche di utilizzazione
2) Elevati indici meccanici con basa velocità di emissione degli impulsi e basso frame-rate (1-2 Hz), immagine che deriva dalla distruzione delle bolle nel microcircolo:
studio della PERFUSIONE TISSUTALE
Study of Perfusion in acute stroke
- TCCD with the use of contrast medium
Perfusion Imaging of the cerebral microvasculature estimate the size
of the infarct and ischemic penumbra
- Many studies have done on clinical uses of Ultrasound Perfusion Imaging in
Stroke with agreement with MRI
Liu LP CNS Neurosci Ther 2014
Weisman M, Stroke 2000
Kern R, J of Cerebral Blood flow Met 2014
Seidel, Cerebrovac Disease 2009
SONOTROMBOLISI
Doppler continuo aumenta la ricanalizzazione
indotta da rTPA
Aumenta il legame di rTPA con la fibrina
Aumenta il trasporto del farmaco
Provoca una alterazione reversibile della
struttura della fibrina
L’effetto aumenta con il mdc (cavitazione
acustica delle microbolle)
CLOTBUST, Alexandrov 2004
Sonotrombolisi con microbolle
t-PA
microbolle
ultrasuoni
Sonotrombolisi con microbolle
Sonotrombolisi con microbolle
Sonotrombolisi con microbolle
Stroke, 2017
TCCD or TCD - diagnosis of temporary right-left shunting: PFO
-agitated saline solution intravenously injected
-micro-bubbles detection in cerebral circulation at rest and during Valsalva
strain
-Duration of Valsalva did not show a significant influence (P> 0,50)
- Single MCA or both: no significant difference in sensitivity (P= 0,15)
European Consensus Conference ESNCH, Venezia 1999
D'andria et al. WJ of Cardiology, 2016
Kerut EK, J Am Cardiol 2001
The entity of right to left shunt is directly associated with risk of stroke
D'andria et al. WJ of Cardiology, 2016
Sastry, J Clin Ultrasound, 2008
Cut off :15 HITS
100% sensitivity and
specificity vs TEE
TCCD accurancy
The role of transcranial color Doppler
in cerebrovascular disease
Why TCCD has to be included in a standard imaging
protocol in Cerebrovascular Events?
- It gives complentary information on cerebral vasculature
and haemodynamic pattern
- It allows bedside follow-up and monitoring in dynamic
conditions such as intracranial occlusions and strokes
- It give informations about etiology
of cerebrovascular events
- L’utilizzo del mdc favorisce il superamento del limite
della finestra acustica, aggiunge nuove informazioni
e indicazioni diagnostico-terapeutiche
Grazie per l’attenzione..