Slagvolum, VTI (Velocity Time Integral) og hjerteminuttvolum

Leksjon Progress

0% Complete

Prinsipper for strømning og volum i hjertet

Hvis strømningen i en sylinder er konstant, er strømningen (Q) produktet av sylinderarealet (a) og strømningshastigheten (v):

Q = a – v

Dette prinsippet kan brukes til å estimere blodstrømmen over klaffene. Som illustrert i figur 1 kan åpningen til aortaklaffen og aorta ascendens betraktes som en sylinder, og den samme antakelsen kan gjøres for de andre klaffene. Arealet beregnes ved å måle ventilens diameter (areal= π × ^radius2, der radius = diameter/2), og hastigheten måles ved hjelp av Doppler (figur 1).

Figur 1. Beregning av strømning gjennom en sylinder.

Hastighet-tid-integral (VTI, slaglengde)

Formelen Q = a - v sier at strømningen (Q) er produktet av sylinderens areal (a) og væskens (dvs. blodets) hastighet (v). Volumet (V) som passerer et bestemt segment, er produktet av strømningen (Q) og tiden (t):

V = Q – t
V = volum; t = tid (sekunder).

Denne ligningen kan imidlertid bare brukes hvis blodstrømmen (Q) er konstant, noe som ikke er tilfelle i hjertet. Blodstrømmen er pulserende i løpet av hjertesyklusen; strømmen er høy under systolen og opphører under diastolen. I tillegg er det store variasjoner i blodstrømmen i hver fase, med raskt akselererende strømning i tidlig systole, avtagende strømning i sen systole og ingen strømning under diastolen. Doppler er i stand til å registrere disse strømningsvariasjonene med høy presisjon.

For å beregne strømning over en ventil plasseres Doppler-linjen i ventilåpningen. Ultralydmaskinen viser de registrerte strømningene som en spektral kurve (pulsbølgedoppler eller kontinuerlig bølgedoppler). Området innenfor spektralkurven beregnes automatisk av maskinen. Dette området kalles VTI (Velocity Time Integral), og det måler hvor langt blodet beveger seg i løpet av tidsperioden. VTI kalles også slagdistanse. Figur 2 illustrerer registreringen av VTI ved hjelp av pulsbølgedoppler i aortaklaffen.

VTI (Velocity Time Integral) er området innenfor spektralkurven og angir hvor langt blodet beveger seg i løpet av strømningsperioden. VTI kan brukes til ulike volumberegninger, for eksempel beregning av slagvolum.

Slagvolum (SV), hjerteminuttvolum (CO) og hjerteindeks (CI)

Slagvolumet er den mengden blod som sprøytes ut i aorta under systolen. Slagvolumet beregnes ved å måle Doppler-flowen i aortaklaffen. I venstre ventrikkels utløpskanal (LVOT) utføres følgende to målinger:

Diameter på aortaanulus: Denne målingen gjøres i parasternalt langaksesnitt under systolen, når diameteren er størst (vanligvis halvveis gjennom systolen). Zoom inn i LVOT for å forbedre nøyaktigheten av målingen.
Strømningshastighet i LVOT: Hastigheten måles i apikal firekammervisning (4C) eller femkammervisning (5C) ved hjelp av pulsbølgedoppler med prøvevolum plassert i klaffåpningen. Ultralydmaskinen beregner VTI (Velocity Time Integral) automatisk.

Denne tilnærmingen forutsetter at ventilåpningen er tilnærmet sirkulær, slik at åpningsarealet kan beregnes ved hjelp av diameteren (areal= π × ^radius2, der radius = diameter/2). Formelen for slaggvolum (SV) blir da

SV = areal – VTI
SV = slaggvolum, VTI = hastighetstidsintegral.

Tilsvarende formel for målinger i aortaklaffen:

_SVaorta = _arealLVOT – _VTILVOT

Arealet måles i ^cm2. VTI har enheten cm/kontraksjon, og slagvolumet har enheten ^{cm3/kontraksjon} (dvs. ml/kontraksjon). Figur 3 illustrerer skjematisk hvordan areal og VTI brukes til å beregne slaggvolumet.

Figur 3. Registrering av VTI med pulsbølgedoppler i aorta-åpningen.

Hjerteminuttvolum (CO)

Hjerteminuttvolum (L/min) er produktet av slagvolum og hjertefrekvens:

CO = SV – HR
CO = hjerteminuttvolum; SV = slaggvolum; HR = hjertefrekvens.

Hjerteindeks (CI)

Hvis hjerteminuttvolumet (CO) divideres med kroppsoverflaten (BSA), får man hjerteindeksen (L/min/m2):

CI = CO / BSA
CI = hjerteindeks; CO = hjerteminuttvolum; BSA = kroppsoverflateareal.