Color Doppler Imaging of Basal Cerebral Arteries: Normal Reference Values and Clinical Applications

Abstract

Transcranial color-coded duplex ultrasonography is a new diagnostic procedure allowing the visualization of major intracranial vessels. The purpose of this report is to describe this method and to evaluate its practical potential in the routine examination of basal cerebral arteries. The results from the examination of 96 patients are presented. By means of color coding of Doppler frequencies, the major intracranial vessels were identified by nature of their anatomic location with respect to the echogenic brainstem structures in all subjects. The average maximal systolic velocity was, in the middle cerebral artery, 108 +/- 15 cm/s; in the anterior cerebral artery, 96 +/- 15; in the posterior cerebral artery, 76 +/- 16; and in the basilar artery, 59 +/- 17 cm/s. The determination of the angle between the ultrasonic beam and the examined vessel improved the accuracy of flow velocity measurements in comparison with conventional transcranial Doppler ultrasonography. The exact measurement of blood flow velocity in several segments of the visualized vessel proved helpful in the assessment of pathologic findings, especially in differentiation between a stenosis of the intracranial vessel and a vasospasm.

Utility of transcranial Doppler ultrasound for the integrative assessment of cerebrovascular function

“…Familiarity with basal cerebral artery anatomy, common insonation depths and blood flow velocities for the various arteries makes collection of valid measurements much more likely (Fig. 3) (Arnolds and Von Reutern, 1986;Hennerici et al, 1987;Dewitt and Wechsler, 1988;Ringelstein et al, 1990a;Bartels et al, 1995).…”

“…Alternatively, the transcondylar window can be used for the insonation of the ipsilateral vertebral artery. A complete TCD examination usually includes measurement from all four windows but the most common approach in many experiments is through the transtemporal window (e.g., Aaslid, 1986aAaslid, ,b, 1987Bishop et al, 1986;Hennerici et al, 1987;Dewitt and Wechsler, 1988;Bartels et al, 1995;Aaslid et al, 2007). Each approach has unique advantages and challenges, which will be described below (see also (Aaslid, 1986a) and (Ringelstein et al, 1990a) for detailed reviews on examination techniques, basal cerebral artery anatomy and flow dynamics).…”

Hemodinámica cerebral en pacientes con traumatismo craneoencefálico evaluada por doppler transcraneal y duplex transcraneal con codificación en color: Estudio comparativo

“…Estas diferencias se sitúan alrededor del 15% para la ACM, 18% para la ACA, 30% para la ACP y 3% para la arteria basilar 3 . De este modo, se han establecido nuevas tablas de valores de referencia en la evaluación mediante DTCC 5,14 . En cuanto al número de vasos insonados, el DTCC se mostró muy superior al doppler ciego en la localización de la ACI, ACA y ACP, mientras la ACM fue insonada en número similar de ocasiones mediante ambas técnicas, con similares porcentajes a un estudio previo en voluntarios sanos 19 .…”

“…Bogdahn et al 8 añadieron a la sonografía bidimensional del cerebro adulto en tiempo real, la codificación en color del flujo sanguíneo de los vasos cerebrales y el análisis simultáneo de su espectro Doppler, técnica a la que se denominó "transcranial color coded duplex sonography" (TCCS) o "Dúplex transcraneal codificado en color" (DTCC). Durante la década de los años noventa su desarrollo ha sido espectacular, dirigiéndose la mayoría de los esfuerzos hacia el campo de la Neurología, fundamentalmente en el estudio de la ECVA, así como también de la hemorragia subaracnoidea secundaria a aneurismas y malformaciones arterio-venosas 5,13 . La principal diferencia obtenida entre una técnica y otra es que los valores de las velocidades obtenidos con el DTCC son superiores a los manejados con el DTC, fundamentalmente debido a la corrección del ángulo de incidencia del haz ultrasónico respecto a la dirección del flujo sanguíneo y a la colocación adecuada del volumen de muestra 3,4,19,22 .…”

Intracranial Cerebrovascular Ultrasound Examination Techniques

“…Most often the Doppler carrier frequency is in the range 2-3.5 MHz with an imaging frequency up to 4 MHz. It is important to optimize not only the B-mode image, but also the color and spectral Doppler information for accurate evaluations [8][9][10][11][12][13][14][15]. Although TCDI provides a convenient flow imaging map, a singlechannel spectral Doppler interrogation remains the mainstay of diagnosis, even with newer transcranial ultrasound techniques.…”