Kontinuitetsligningen: Hvad der kommer ind, skal komme ud
Som tidligere omtalt beregnes slagvolumen normalt ved at måle areal og VTI (hastighedstidsintegral) i LVOT (venstre ventrikels udstrømningskanal). Slagvolumen kan dog også beregnes ved at kvantificere det blodvolumen, der strømmer over mitralklappen eller tricuspidalklappen. Dette forklares med kontinuitetsprincippet (kontinuitetsligningen), som siger, at den mængde blod, der strømmer ind i et kammer, skal være lig med den mængde, der strømmer ud af det samme kammer (Figur 1). Således er det blodvolumen, der strømmer gennem mitralklappen i diastolen, lig med det volumen, der strømmer gennem aortaklappen under systolen (figur 2). Kontinuitetsligningen forklares ved, at blodets hastighed er omvendt relateret til åbningens areal; hastigheden øges, når åbningens areal mindskes, og vice versa.
Slagvolumen, mængden af blod, der sprøjtes ud i aorta, beregnes ved at måle arealet og VTI i LVOT:
SV = arealLVOT – VTILVOT
SV = slagvolumen; LVOT = venstre ventrikels udstrømningskanal; VTI = hastighedstidsintegral.
Ifølge formlen er slaggevolumen produktet af areal og VTI i LVOT. Kontinuitetsligningen siger dog, at slagvolumen kan beregnes ved at kvantificere det volumen, der strømmer gennem mitralklappen, tricuspidalklappen eller pulmonalklappen. Disse volumener kan beregnes efter samme princip som for aorta (dvs. produktet af arealet og VTI). Selvom kontinuitetsligningen er korrekt, måles slagvolumen i LVOT i langt de fleste tilfælde, hvilket kan forklares på følgende måde:
- Aortaklappen er let at visualisere, og billedkvaliteten er typisk høj i flere visninger.
- Aortaklappens diameter er relativt konstant under systolen; dette er vigtigt, fordi en repræsentativ diameter er afgørende for beregningen af arealet.
- Der er normalt ingen – eller kun en ubetydelig – mængde regurgitation i aortaklappen. Forekomsten af regurgitation i tricuspidalklappen og pulmonalklappen er relativt høj.
For at beregne flowet (volumen) over mitralklappen måles den maksimale diameter af klappen i diastole i apikal brandkammervisning. VTI opnås i samme visning med prøvevolumen placeret i midten af mitral annulus.
SVmitral = areamitral – VTImitral
For at beregne flowet over tricuspidalklappen måles diameteren og VTI i RVOT (Right Ventricular Outflow Tract). Målingerne foretages i aortaklaffens plan i det parasternale kortaksebillede.
SVtricuspid = ArealRVOT – VTIRVOT
Kontinuitetsligning og valvulær regurgitation
Kontinuitetsligningen indebærer, at den mængde blod, der strømmer ind i venstre ventrikel (over mitralklappen), er lig med den mængde blod, der strømmer ud af venstre ventrikel (over aortaklappen). Med andre ord svarer slagvolumen over aortaklappen til slagvolumen over mitralklappen. Dette princip kan bruges til at kvantificere regurgitationer og stenoser. Ved mitralregurgitation kan regurgitationsvolumenet f.eks. kvantificeres ved at beregne forskellen i slagvolumen over aortaklappen og mitralklappen i henhold til formlen:
RVmitral = SVmitral – SVaorta
RV = regurgiterende volumen; mitral = mitralklap.
På samme måde kan det volumen, der lækker tilbage til venstre ventrikel ved aortaregurgitation, beregnes ved hjælp af følgende formel:
RVaorta = SVaorta – SVmitralis
Gradering af sværhedsgraden af stenoser ved hjælp af kontinuitetsligningen
Alle valvulære stenoser skal gradueres for at kunne optimere behandlingen i forhold til sygdommens sværhedsgrad. Den vigtigste parameter for graduering af stenoser er stenosens åbningsareal. Jo mindre arealet er, desto mere udtalt er stenosen, og desto større er den hæmodynamiske effekt. Kontinuitetsligningen kan bruges til at beregne ventilens areal. Følgende formel viser, at flowet over mitralklappen svarer til flowet over aortaklappen:
areamitralis – VTImitralis = areaaorta – VTIaorta
Formlen viser, at begge ventilers areal kan beregnes ved at måle de tre andre variabler.