Kontinuitetsligningen: Det som går inn, må komme ut
Som vi har vært inne på tidligere, beregnes slagvolumet vanligvis ved å måle areal og VTI (hastighetstidsintegral) i venstre ventrikkels utstrømningskanal (LVOT). Slagvolumet kan imidlertid også beregnes ved å kvantifisere blodvolumet som strømmer over mitralklaffen eller trikuspidalklaffen. Dette forklares med kontinuitetsprinsippet (kontinuitetsligningen), som sier at volumet av blod som strømmer inn i et kammer, må være lik volumet som strømmer ut av det samme kammeret (figur 1). Blodvolumet som strømmer gjennom mitralklaffen i diastolen, er dermed lik volumet som strømmer gjennom aortaklaffen i systolen (figur 2). Kontinuitetsligningen forklares ved at blodets hastighet er omvendt relatert til åpningens areal; hastigheten øker med avtagende åpningsareal, og omvendt.
Slagvolumet, blodmengden som presser ut i aorta, beregnes ved å måle arealet og VTI i LVOT:
SV = arealLVOT – VTILVOT
SV = slagvolum; LVOT = venstre ventrikkels utstrømningskanal; VTI = hastighetstidsintegral.
I henhold til formelen er slaggvolumet produktet av areal og VTI i LVOT. Kontinuitetsligningen sier imidlertid at slagvolumet kan beregnes ved å kvantifisere volumet som strømmer gjennom mitralklaffen, trikuspidalklaffen eller pulmonalklaffen. Disse volumene kan beregnes etter samme prinsipp som for aorta (dvs. produktet av arealet og VTI). Selv om kontinuitetsligningen er korrekt, måles slagvolumet i LVOT i de aller fleste tilfeller, noe som kan forklares på følgende måte:
- Aortaklaffen er lett å visualisere, og bildekvaliteten er vanligvis høy i flere visninger.
- Aortaklaffens diameter er relativt konstant under systolen, noe som er viktig fordi en representativ diameter er avgjørende for beregning av arealet.
- Det er vanligvis ingen – eller bare en ubetydelig – mengde regurgitasjon i aortaklaffen. Forekomsten av regurgitasjon i trikuspidalklaffen og pulmonalklaffen er relativt høy.
For å beregne flowen (volumet) over mitralklaffen måles klaffens maksimale diameter i diastole i apikal firekammersvy. VTI oppnås i samme visning med prøvevolumet plassert i midten av mitralringen.
SVmitral = areamitral – VTImitral
For å beregne flowen over trikuspidalklaffen måles diameteren og VTI i RVOT (Right Ventricular Outflow Tract). Målingene gjøres i aortaklaffens plan i parasternal kortakset visning.
SVtricuspid = ArealRVOT – VTIRVOT
Kontinuitetsligningen og klaffeoppstøt
Kontinuitetsligningen innebærer at mengden blod som strømmer inn i venstre ventrikkel (over mitralklaffen), er lik mengden blod som strømmer ut av venstre ventrikkel (over aortaklaffen). Med andre ord er slagvolumet over aortaklaffen ekvivalent med slagvolumet over mitralklaffen. Dette prinsippet kan brukes til å kvantifisere regurgitasjoner og stenoser. Ved mitralinsuffisiens kan regurgitasjonsvolumet for eksempel kvantifiseres ved å beregne forskjellen i slagvolum over aortaklaffen og mitralklaffen, i henhold til følgende formel
RVmitral = SVmitral – SVaorta
RV = regurgitasjonsvolum; mitral = mitralklaff.
På samme måte kan volumet som lekker tilbake til venstre ventrikkel ved aortaregurgitasjon, beregnes ved hjelp av følgende formel:
RVaorta = SVaorta – SVmitralis
Gradering av stenosenes alvorlighetsgrad ved hjelp av kontinuitetsligningen
Alle klaffestenoser må graderes for å kunne optimalisere behandlingen i henhold til sykdommens alvorlighetsgrad. Den viktigste parameteren for gradering av stenoser er stenosens åpningsareal. Jo mindre arealet er, desto mer uttalt er stenosen, og desto større er følgelig den hemodynamiske effekten. Kontinuitetsligningen kan brukes til å beregne ventilens areal. Følgende formel indikerer at strømningen over mitralklaffen tilsvarer strømningen over aortaklaffen:
areamitralis – VTImitralis = areaaorta – VTIaorta
Formelen viser at begge klaffene kan beregnes ved å måle de tre andre variablene.