Kontinuitetsekvationen

Kontinuitetsekvationen: what goes in must come out

Hjärtats slagvolym kan alltså beräknas genom att mäta area och VTI i LVOT. Man kan dock beräkna slagvolym genom att  beräkna volymerna som flödar över mitralisklaffen eller trikuspidalisklaffen. Detta förklaras av kontinuitetsekvationen som förtäljer att den blodvolym som flödar in i ett hjärtrum måste vara lika stor som den volym som flödar ut (Figur 1). Det innebär att blodvolymen som passerar mitralisklaffen i diastole är lika stor som volymen som flödar genom aortaklaffen under systole (Figur 2). Kontinuitetsekvationen förklaras av att hastigheten stiger när tvärsnittsarean minskar och vice versa.

I föregående kapitel diskuterades beräkning av slagvolym (blodvolymen som passerar aortaklaffen under systole). Slagvolym beräknades utifrån mätningar gjorda i vänster kammares utflöde (LVOT, left ventricular outflow tract), enligt följande:

Slagvolym = Area_LVOT • VTI_LVOT

Slagvolymen beräknades alltså som produkten av area och VTI i LVOT. Enligt kontinuitetsekvationen skulle dock slagvolymen kunna beräknas genom att beräkna volymen som passerar mitralisklaffen, trikuspidalisklaffen eller pulmonalisklaffen. Volymen över dessa klaffar kan beräknas med samma princip som för aorta (dvs produkten av area och VTI). Förklaringen till att man använder aortaklaffen (LVOT) för att göra beräkningarna är som följer:

• Aortaklaffen är lätt att visualisera med hög bildkvalitet i flera vyer. 
• Aortaklaffens diameter är relativt oförändrad under systole och detta är viktigt eftersom det krävs en representativ diameter för beräkning av area.
• Det finns vanligtvis inget, eller endast ett försumbart, läckage från aortaklaffen, vilket inte är fallet för trikuspidalisklaffen och pulmonalisklaffen.

För att beräkna flödet över mitralisklaffen mäts klaffens maximala diameter (i diastole) i apikal fyrkammarvy. VTI beräknas i samma vy med placering av sample volume mitt i klafföppningen (annulus mitralis).

Slagvolym_mitralis = Area_mitralis • VTI_mitralis

För att beräkna flödet över trikuspidalklaffen mäts både diametern och VTI i RVOT (Right Ventricular Outflow Tract). Mätningen görs i parasternal kortaxelvy i aortaklaffplanet.

Slagvolym_{trikuspidalis} = Area_RVOT • VTI_RVOT

Kontinuitetsekvationen och klaffinsufficiens (klaffläckage)

Kontinuitetsekvationen innebär alltså att den mängden blod som flödar in i vänster kammare (över mitralisklaffen) är lika med mängden blod som flödar ut från vänster kammare (över aortaklaffen). Således är slagvolymen över aortaklaffen ekvivalent med slagvolymen över mitralisklaffen. Denna princip kan användas för att kvantifiera insufficienser (klaffläckage) och stenoser (förträngningar). Vid mitralisinsufficiens kan läckagets volym kvantifieras genom att beräkna skillnaden i slagvolymen över aortaklaffen och mitralklaffen, enligt formeln:

Klaffläckage_mitralis = Slagvolym_mitralis – Slagvolym_aorta

På samma vis kan aortaklaffens läckage vid aortaklaffinsufficiens beräknas enligt formeln:

Klaffläckage_aorta = Slagvolym_aorta – Slagvolym_mitralis

Gradering av klaffstenoser med kontinuitetsekvationen

För klaffstenosers vidkommande är gradering av stenosen viktig. Den viktigaste parametern är stenosens öppningsarea. Ju mindre area desto mer uttalad stenos och därmed större hemodynamisk inverkan. Kontinuitetsekvationen kan användas för att beräkna klafföppningens area. Följande formel visar att flödet över mitralisklaffen är ekvivalent med flödet över aortaklaffen:

Area_mitralis • VTI_mitralis = Area_aorta • VTI_aorta

Av formeln framgår att man kan beräkna ena klaffens area genom att mäta övriga tre variabler.