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心室收缩和舒张动态图

时间:2022-05-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:中心血流动力学随着心脏的收缩与舒张,发生周期性变化,心脏的每个心动周期心房心室的收缩和舒张按一定顺序进行,与心脏瓣膜的开放和关闭相配合,使血液始终朝向一个方向流动。这些时相关系可作为测定心功能与血流动力学变化的指标。血流动力学的特点就是人体循环功能的特点。当心肌收缩所产生的张力等于或超过动脉血压所造成的阻力时,半月瓣打开,心肌纤维缩短而射血。

第三节 血流动力学

血流动力学(Hemodynamicis)即血液在心血管中流动的力学,主要研究血液运行的方向、流速与流量,以及心腔和血管腔中压力和容积的变化。流量与灌注压成正比,与血流阻力成反比。灌注压主要取决于心脏的血泵作用,将静脉回流的血液搏入动脉,形成一定的动脉压差,而血流阻力则由血管的张力与血液黏滞性所形成。

一、血流动力学的一般分析方法

正常情况下,血流在一内腔前后径相似的管道中前进时,呈层流状态。即中心处血流最快,边缘处血流最慢,中心与边缘之间的血流速度依次递减。当血流进入一大腔时,其主流方向向前,到达空腔顶壁后,发生折返,在主流旁侧形成一相反方向的血流,称旋流。当通道内有狭窄时,流线发生改变,致使速度、方向杂乱,血流发生湍流或涡流。

测量血流动力学定性指标有血流速度、时相、性质、途径等和定量指标血流容积、压力阶差、瓣口面积及心内压力等。

二、心动周期中心室内压力和容积的变化及其关系

中心血流动力学随着心脏的收缩与舒张,发生周期性变化,心脏的每个心动周期心房心室的收缩和舒张按一定顺序进行,与心脏瓣膜的开放和关闭相配合,使血液始终朝向一个方向流动。此时心腔内的压力、容积、射血和充盈的速度被分成不同的时期。

1.等容收缩期。此期约0.08s,心房进入舒张期后不久,心室开始收缩。心室内压逐渐升高,当升高至大于心房内压时,房室瓣关闭。此时心室内压力仍低于主动脉压和肺动脉压,半月瓣尚未打开,没有血液射出,心室内容积不变。故称等容收缩期。

2.决速射血期。等容收缩期间,室内压升高超过主动脉和肺动脉压力时,半月瓣被打开,大量血液(占总射血量的80%~85%)急速由心室射到主动脉和肺动脉。此时心室容积明显减小、心室内压继续升高,直至顶点。其后心室肌收缩力量减弱,射血速度减慢。此期历时0.12s,称快速射血期。

3.慢速射血期。此期由心室内压力升高至顶点到半月瓣关闭时为止。心室收缩力量逐渐减弱,射血速度减慢,心室内容积减小至最小。同时,主动脉压和肺动脉压亦开始下降。但仍有少量血液搏出。心房压逐渐上升,称慢速射血期,历时约0.13s。

4.等容舒张期。此动脉瓣关闭,房室瓣尚未开放,心室开始舒张,心室内压力急剧下降,而心室内容积不变,但心室内压下降低于心房内压时,房室瓣开放,此期结束。历时0.08s。

5.快速充盈期。心室内压下降到低于心房压,房室瓣开放,心房内血流快速进入心室,使心室容积增大。在此期末心室的血液逐渐充盈。心房与心室之间的压差减小,血液充盈速度减慢。此期历时约0.08s。

6.慢速充盈期。此期约0.16s。快速充盈期过后,血液以较慢的速度继续流入心室,心室容积进一步增大,心室内压力缓慢地升高,称慢速充盈期。

7.心房收缩期。此期约0.10s。心房收缩,心室仍处于舒张状态,心房压增高,心房内血液被挤入已经充盈了血液的心室(约占充盈量的30%),使心室的血液量进一步增加,心房随后进入舒张期。

整体而言,心房收缩对于心室充盈不起主要作用。但心房收缩时,又挤出约占充盈量的30%的血液,以增加心室充盈,使心室舒张末期容积和压力都有一定程度增加,有利于心室射血。而心室的活动,特别是心室-动脉压力梯度是推动半月瓣开放、血液由心室开始射入动脉的直接动力。心房收缩则起着初级泵的作用,对于心脏射血和血液的回流都是有利的。

左心与右心,体循环与肺循环的血流动力学有许多共同之处,左心与右心输出量亦基本相等,但正常体循环血管阻力较大,为肺循环血管阻力的6倍。因此,右心室内压力变化的幅度比左心室要小得多。在一个心动周期中,前者射血时约为24ms,后者射血时可达130ms。左室收缩压及后负荷均高于右室,左室心肌亦较右室为厚,左房压力亦稍高于右房。

从心腔容积来看,则是右心大于左心,心房大于心室。从时相上讲,左、右心房及左、右心室的活动各自保持同步,但仍有差异,右房开始收缩的时间早于左房约0.02s,前者于心电图P波后0.065s,而后者则于0.085s后开始收缩。右室开始收缩的时间比左室晚约0.13s,前者于QRS波后0.065s开始收缩,而后者则于0.052s后开始收缩。右室射血的时间较左室开始早,右室在QRS波后0.08s开始,左室在0.115s之后开始。右室等容收缩期较短,为0.015s,左室则达0.063s。这些时相关系可作为测定心功能与血流动力学变化的指标。

三、血流动力学特点

血流动力学的特点就是人体循环功能的特点。其主要指标为心输出量。心输出量是指每分钟心搏出量,即每搏输出量乘以心率。影响心输出量的主要因素有三个:心肌的前负荷、心肌收缩性能和后负荷。

(一)前负荷

心肌的初长与心肌在收缩前所受负荷的大小有关,此负荷称前负荷。心肌的收缩强度与骨骼肌相似,受前负荷的影响。在一定范围内,心肌初长增加,收缩产生的张力也增加。对完整心脏,心肌的初长取决于心室收缩前的静脉回流血量或由于这些血量在心室内所形成的压力。因此,可用心室舒张末期容积或压力来反映心肌初长,即前负荷的大小。临床上也称前负荷为容量负荷。常用心室舒张末期容积、舒张末期压力或心房平均压(间接代表心室舒张末期压)作为反映心室前负荷的指标。增加静脉回心血量时,心室舒张期容积(前负荷)增加,心肌收缩时产生的压力增加,每搏心输出量亦增多。心室每搏输出量的这种自身调节称异长自身调节(Hetero metric autoregulation)。在健康心脏,只要静脉回心血量增加,心脏就可通过异长自身调节机制将其泵出,而不致淤积于心房或心室。因此,在正常安静状态下,决定心输出量的主要因素是静脉回心血量,而静脉回心血量与心输出量通常是保持平衡的。但是当前负荷增大超过一定限度时,心室收缩时产生的压力反而会减小。另外,当心功能不全,心肌收缩力减低时,前负荷的增加也会使心输出量减小。

(二)后负荷

心肌开始收缩时所遇到的负荷称后负荷,也称阻力负荷。主要取决于动脉血压。动脉血压是心脏开始收缩时遇到的负荷,它不影响心肌收缩前的初长,却阻止心肌纤维缩短,是心脏在射血时所必须克服的阻力。而心肌收缩时所产生的张力与心肌纤维缩短的速度,直接影响心输出量。当心肌收缩所产生的张力等于或超过动脉血压所造成的阻力时,半月瓣打开,心肌纤维缩短而射血。如果后负荷增加,心肌开始缩短的时间就要延迟,表现为心室等容收缩期延长,心肌收缩产生的张力增大。心肌纤维缩短速度降低,使射血速度减慢,每搏输出量减少。在健康心脏,每搏心输出量的减少,使剩余心腔中的血量增多,心脏舒张末期容积增加,此时通过异长自身调节机制,加强心肌收缩力量,又可使每搏输出量恢复正常。主动脉血压和肺动脉血压分别代表左、右心室的后负荷,对体循环和肺循环血流量有着直接影响。

(三)心肌收缩性能

心肌收缩强度除受心肌前后负荷的影响外,还与心肌收缩性能有关。心肌收缩性能(Cardiac contractility)是心肌内在的工作性能,包括心肌的收缩力和心肌收缩的协调性。在心肌前后负荷不变的情况下,心肌收缩性能提高,可使每搏心排血量提高。心肌收缩性能表现在心肌张力、速度、持续时间和长度这四个参数的变化。在整体内,心肌收缩性能是受神经体液因素调节。当心交感神经兴奋时,心肌收缩性能可增加。在心脏前后负荷恒定的情况下,心肌纤维最大张力和最大缩短速度可增加,心肌舒张的速率也加快,从而使每搏心输出量增加。心肌收缩性能是维持心排血量和全身血流动力学状态的重要因素。

四、血流动力学的评价指标

评价血流动力学的指标,对心血管疾病的诊断、鉴别诊断、疗效评定以及预后的判断具有极其重要的意义。血流动力学主要指标如下:

(一)心功能指标

1.心输出量(CO),正常值4~6L/min。

2.每搏心输出量(SV),SV=CO/心率(次/分),正常值60~130ml。

3.心室舒张末期容积(EDV),正常值75~160ml。

4.心室收缩期末期容积(ESV),正常值24~75ml。

5.射血分数(EF),EF=(EDV-ESV)/EDV×100%,正常值55%~60%。

6.心脏指数(CI),CI=CO/体表面积(m2),正常值2.5~4.2L/(min·m2

(二)压力指标

1.动脉血压(HBP),正常值收缩压13.2~18.7kPa(100~140mmHg),舒张压8~12kPa(60~90mmHg),平均压12.4kPa(93mmHg)。

2.肺毛细血管嵌顿压(PWP),正常值0.8~1.6kPa(6~12mmHg)。

3.左心房平均压(LAP),正常值1.1kPa(8mmHg)。

4.中心静脉压(CVP),正常接近零或略低于大气压。

5.肺动脉压(PAP),正常值收缩压2~3.3kPa(15~25mmHg),舒张压1.07~1.87kPa(8~14mmHg),平均压1.9kPa(14mmHg)。

6.右心房压(RAP),正常值0~1.07kPa(0~-8mmHg)。

7.右心室压(RVP),正常值收缩压2~3.3kPa(15~25mmHg),舒张压0~1.07kPa(0~8mmHg)。

8.肺静脉压(PVP),正常值1.2kPa(9mmHg)。

9.体循环阻力(SVR),SVR=(平均动脉压-中心静脉压)/心排血量×80,正常值770~1500达因·秒·厘米-5。

10.肺循环阻力(PVR),PVR=(平均动脉压-PWP)/心排血量×80,正常值20~120达因·秒·厘米-5。

五、测定注意事项

1.管腔径线的测量误差对心排血量的影响最大。由于主动脉瓣环处内径在整个心动周期中变化最小,在测定左心室排血量时,如不存在主动脉瓣病变,多主张将取样门放在瓣环处,并准确地测量瓣环内径,方法是用电子游标测量从主动脉瓣环前壁的回声前缘至主动脉瓣环后壁的回声前缘的垂直距离。否则容易低估或高估心排血量。

2.心排血量测定适于速度分布一致的血流,血紊乱性血流难以计算横截面上的空间平均血流,故不适于测定心排血量。在主动脉瓣狭窄时,左室流出道的血流是层流,因此,是测定左室排血量的比较合适的位置。而在瓣上高速血流处位置测量,则可能引起测量误差。

3.为了取得最大的血流积分,应注意调整声束与血流方向的夹角,使之尽可能减小。另自动计算排血量时,必须连续输入3~6个血流积分和R-R间期,取其均值,尤其是心律不齐或心房纤颤时更应如此。

六、心脏舒张功能指标

近年来的研究表明,心脏的舒张也是个消耗能量的主动过程,引起心室收缩功能减退的疾病同样会引起心室舒张功能减退,甚至可发生于收缩功能减退之前,因此,早期发现心脏舒张功能异常,对心脏病的早期诊断具有重要意义。目前经常使用的检测方法有以下几种。

(一)二尖瓣血流常用测量指标

二尖瓣血流速度和血流量的变化在一定程度上反映了心房与心室的相对压力变化,尤其当左室顺应性减低而致左室舒张压升高时,对二尖瓣的血流充盈可产生明显的影响。利用多普勒技术测定房室瓣口的血流充盈变化规律,可为无创性测定心室舒张功能提供新的方法。

1.EVP为房室瓣早期充盈速度,即从基线到E峰的距离。正常值为(74.87±14.35)cm/s。

2.AVI心房室瓣晚期充盈速度,即从基线到A峰的距离,正常值为(55.60±12.0)cm/s。

3.EVI为房室瓣早期充盈的时间与流速的积分,即E峰包络线内的面积。正常值为(8.90±2.13)cm。

4.AVI为房室瓣晚期充盈的时间与流速的积分,即A峰包络线内的面积。正常值为(4.29±1.31)cm。

5.EVP/AVI,正常值为1.40±0.32。

6.EVI/AVI,正常值为2.19±0.65。

7.EVI/TVI为E峰积分与舒张期二尖瓣血流总积分之比,正常值为0.68±0.060。

8.舒张早期减速度(DC),即EF段下降速度(m/s2,),即DC=峰值速度E除以减速时间。正常值为(515.62±135.83)cm/s2

临床意义:在心室舒张早期,心室压力降到最低点,此时心房的压力明显高于心室,促使房室瓣开放。这时左、右心房的血液迅速充盈左、右心室,直到房室压力相等,心室的充盈方才停止,此即心室的舒张早期充盈,在多普勒血流频谱上产生E峰,心房内存留的部分血液,在舒张晚期靠心房收缩主动地排入心室,此即晚期充盈,在多普勒血流图上表现为A峰。正常人由于心室顺应性较好,且心室通过能量代谢主动扩张,就使心室舒张压降到尽可能低的程度,致使早期充盈速度和充盈量明显地高于晚期。反映在二、三尖瓣血流频谱图上,E峰的振幅(即速度)和面积(即积分)值明显大于A峰。在高血压、肥厚型心肌病、慢性冠心病及心室肌退行性变等引起心肌顺应性降低,以及随之而来的左心室舒张压升高时,二尖瓣早期充盈速度和充盈量减小,而晚期充盈相对增多,甚至晚期充盈速度和充盈量大于早期充盈的不正常现象,这实际上是心功能减退的一种代偿。这一过程很明显是通过左心房代偿性收缩加强来完成的。这些现象在某种意义上可以说明心室舒张功能减退的严重程度。

然而,近年来的研究发现,E峰与A峰比值的改变与心室舒张功能减退的严重程度相关性并不理想。例如,在有些舒张功能明显减退的患者,比值反而正常,即所谓伪正常现象。这可能在严重心功能异常时,左房也能发生衰竭,而收缩力减弱,致使晚期排血量减少。因此,有必要研究一些更可靠的指标。例如,观察肺静脉血流频谱的有关指标,有利于对有无真正舒张功能减退进一步鉴别。另外,有作者研究E峰的减速度与左室舒张功能减退有较好的相关性,值得进一步研究。

影响因素:

(1)心率

心动过缓时,E峰值加大,A峰值减小,心率增快时,A峰值增大,E峰值减小;心动过速时,E、A峰合成单峰。

(2)年龄

随年龄增大E峰减小,A峰相对增大,E/A比值可发生异常。可能与心肌老化,顺应性减低有关。

(3)左房压升高

例如在二尖瓣反流时,舒张早期左房压升高,即使在左室顺应性降低,E峰速度与血流积分仍保持正常或增大,而使舒张功能减退被掩盖。当主动脉瓣存在明显反流时,左室舒张压升高,房室压差减小,会使早期充盈的E峰减小,晚期充盈的A峰增大。

(4)取样位置

正常人当取样门放置于二尖瓣环时,A峰相对增大;置于瓣口处,A峰则会相对减小,故多数学者认为将取样门置于瓣口处测量为宜。

(二)左室舒张功能的其他指标

1.左室等容舒张时间(IRT)

指从主动脉瓣关闭至二尖瓣开放的时间间距,在半月瓣关闭后,心室开始舒张,但由于二尖瓣尚未开放,故无血流进入心室腔,虽然随着心室舒张腔内压力在逐渐降低,但其容积并无变化,故名等容舒张期。

检测方法:用多普勒超声心动图检查时,于心尖五腔图上,取样门置于二尖瓣口左室侧与左室流出道之间,获取主动脉口血流与二尖瓣血流频谱图。从主动脉口血流频谱终止,点至二尖瓣口血流频谱E峰起始点之间距,即为等容舒张期时间,正常值约为80ms。临床研究表明,IRT延长见于左室舒张期松弛速度减缓,或主动脉压力增高时引起的舒张功能减退。当严重左室舒张功能受损,而左房压明显增高时,二尖瓣可提前开放,致使IRT缩短。因此,IRT受左房与左室间压力阶差、主动脉压力的高低及心脏前后负荷、二尖瓣病变以及心率等因素的影响,故此指标有一定局限性。

2.肺静脉血流频谱检测

测定方法:取心尖部四腔心切面,显示右上肺静脉内彩色多普勒信号,然后将取样容积放置于肺静脉入口上约1cm处,获得肺静脉血流频谱,表现为两正、一负的二相频谱波峰。

(1)S峰出现在左室收缩期,此期正好左房处于舒张期,左房压力降低,肺静脉血向左房充盈,形成一正向S峰。

(2)D峰出现在左室舒张期,此期二尖瓣开放,左房血充盈左心室,左房压又一次降低,肺静脉血第二次充盈左房,形成第二个正向的D峰,正常情况下S峰大于D峰。

(3)Ar峰出现在左室舒张晚期,此期左房收缩,心房压升高,当高于肺静脉压时,心房血流逆向回流入肺静脉而形成Ar峰。正常情况下,仅有少量回流,此峰较小,持续时间较短,其峰值速度通常小于0.2m/s,持续时间小于二尖瓣充盈的A峰时间。

(4)收缩指数在正常人,收缩期肺静脉向左房充盈占优势,S峰血流速度积分与总血流速度积分的比值为40%~60%,当左室舒张功能减退,致肺毛细血管楔压>15mmHg时,此时以舒张期充盈占优势,收缩指数<40%。当舒张功能严重受损时,二尖瓣充盈E/A比值可出现假正常,此时,可利用肺静脉频谱,进一步鉴别是否存在舒张功能减退。

七、心脏整体做功指标(Tei指数)

虽然有心指数、射血分值可以评价心脏收缩功能,多普勒二尖瓣充盈指标和等容舒张期等可以评价舒张功能,但由于其测定方法的局限性,受心率、心腔几何形态及瓣膜反流等因素的影响,在临床应用上有一定限制。实际上心脏功能不全时,收缩和舒张功能异常往往合并存在。因此,综合评价心脏的整体做功更加合理。Tei指数即整体功能指数。近年来研究表明,Tei指数是评价冠心病、心肌病、先天性心脏病及胎儿心脏整体功能的简便、敏感而可靠的重要指标。该指标可用脉冲多普勒血流频谱测量。

测量方法:Tei=(ICT+IRT)/ET

(一)伯努利(Bernoulli)方程

根据能量守恒定律,血液流经狭窄的管道时,其两端压力阶差(或压降)与血流速度的关系可用下式表示:

img1

上式为伯努利方程,式中△p为压力阶差,为血液密度,v2为狭窄远端最大流速,v1为狭窄近端流速,dr/dt为当地加速度,ds为血流的加速距离。方程式右边第一项代表迁移加速度(convective acceleration)造成的压差,第二项是由于当地加速度或流体加速(flow acceleration)造成的压差,第三项是血流黏滞性摩擦(viscous friction)造成的压差。

在临床实际应用中,Hatle等确认,在最大速度时加速度接近零,其惯力是很小的。在高速喷射的血流中,血液的黏滞性也很小,故式中的第二、三项均可被忽略。Hatle将公式简化为

img2

p单位:mmHg;v1,v2单位:m/s.当v2明显大于v1时,v2相对不重要,且大多数狭窄上游血流速度小于1m/s。这样,2<4mmHg,也就是说,当忽略了v12时,测量的误差小于4mmHg。因此,只要v1不大于lm/s,可将公式进一步简化为img3p=4υ2

举例:有一主动脉瓣狭窄的患者,在主动脉瓣测量最大流速为4m/s,代入公式得△p=4×42=64(mmHg),即主动脉瓣的跨瓣压差为64mmHg。

(二)测定注意事项

1.瓣膜性狭窄或狭窄段很短,黏性摩擦力对压差的影响很小。但是当狭窄段呈长管状时,黏性摩擦力增大,由此引起的压差亦增大,这种情况下简化的伯努利方程有可能低估实际压差。

2.当速度,v1>lm/s,或v1与v2流速相差不大时,容易高估压力阶差,遇到这种情况时,应采用以下公式计算压差:△p=4(v12-v22)。

3.在实验条件下对非常小的瓣口面积(0.5cm2)用简化的伯努利方程测定的压差低于实测值,因此,在测量明显狭窄的瓣口时,其跨瓣压差有低估的可能。

八、瓣口面积的计算

(一)二尖瓣口面积

1.压力减半时间法

压力减半时间(T1/2)是指房室压力阶差降低到50%所需要的时间。由Hatle首先研究并应用于临床。研究发现压力减半时间在正常人为20~60ms,二尖瓣反流者为35~80ms,二尖瓣狭窄者为90~383ms。当压力减半时间大于220ms时,二尖瓣口面积通常小于1cm2。由此得出以下经验性公式,并应用于临床。

二尖瓣口面积/(MVA)=220/T1/2(ms)

上式所测结果与心导管结果的相关良好(R=0.877),重复性较好,并不受运动影响。

根据伯努利方程的压力与血流速度的关系,从二尖瓣频谱可计算出P1/2时瞬时速度。

P1/2=peakv/1.4

Peakv为二尖瓣充盈流速峰值,除以1.4为压力下降50%时的流速值,从流速顶峰至下降50%时瞬时流速值所需时间即T1/2值。P1/2为压差半降值。

MVA(cm2)=220/T1/2(ms)

上述测定公式适用于中、重度二尖瓣狭窄分离术后的二尖瓣及人工瓣膜口的面积计算,也适用于三尖瓣口面积的计算。但对轻度二尖瓣狭窄可能误差较大。有人指出合并二尖瓣反流时测值可能欠准确。

2.连续方程法

(1)原理。在无瓣膜反流和心内分流的情况下,通过正常瓣口的血流量与通过狭窄瓣口的血流量是相等的,又知血流量等于瓣口面积乘以血流积分,故只要知道正常瓣口面积和积分,就能求出正常瓣口血流量。将这一血流量除以狭窄瓣口血流积分,就得出狭窄瓣口的面积。从理论上讲,这一公式不仅适用二尖瓣,也适用于其他瓣口的测量。

(2)计算方法。二尖瓣口面积可用下式求出:

MVA=CSA·SVI/DVI

CSA为主动脉瓣环处面积,SVI为该处的收缩期血流积分,DVI为二尖瓣舒张期血流积分。

(3)注意事项

①要准确地测量主动脉横截面积和流速积分,后者可用脉冲多普勒测定。

②该公式不适用于有瓣膜反流和心内分流病例。

(二)主动脉瓣口面积

1.格林公式

根据以下格林公式,可计算主动脉瓣或肺动脉瓣口面积(AVA或PVA)。

img4

式中SV为每搏量(单位:ml),△Pm为瓣口两端的平均压差(单位:mmHg),ET为射血时间(单位:s)。

格林公式阐述了心搏量、射血或充盈时间、跨瓣压差及瓣口面积之间的关系,一般须用心导管测量。1984年Kosturakis等在多普勒技术中,采用演化的格林公式测定大血管的瓣口面积(AVA),即

img5

式中v2为瓣口的最大射流速度,单位:cm/s。利用该式与心导管测量的瓣口面积结果呈高度相关(R=0.90~0.94)。

2.连续方程

用连续方程测定主、肺动脉瓣口面积可能较二尖瓣更为实用。根据连续方程原理,正常人各瓣口的血流量应该是相等的,因此,连续方程应该是

AVA(cm2)=SV/SVI

式中AVA为待测的主动脉瓣口的面积,SV为其他正常瓣口的心搏量,SVI为待测瓣口处的血流积分,即为主动脉血流频谱包络线内的面积,可用多普勒超声仪自动算出。但若存在瓣膜反流时,两瓣口的血流量可不相等,此时则不能使用公式。遇有瓣膜反流时,因为同一瓣口的不同位置血流量应该是相等的,故测量同一瓣膜口血流会得到更好的结果。

例如,在估测狭窄的主动脉瓣口面积时可用下式测定:狭窄瓣口面积(AVA)×瓣口处血流积分(VI)=瓣下横截面积(CSA)×瓣下血流积分(VI2)。因此,AVA=CSA·VI2/VI1,两个部位的射血时间和频谱形态是相似的,故还可以用速度峰值代替血流积分,公式应为

AVA(cm2)=CSA·VP2/VP1

AVA为狭窄瓣口面积,VP1为狭窄瓣口血流峰值,VP2为瓣环下血流峰值,单位cm/s,CSA为瓣环下横截面积,单位为cm2

九、心腔压力的测定

当两个心腔存在生理上或病理上的交通时,而常常具有一定的压力阶差。如已知其中一个心腔的压力,并用伯努利方程测出二者的压力阶差,另一个心腔的压力便可测知。

(一)左心房的压力测定

1.左心房收缩压

二尖瓣反流时,左心房压力可由下式测定:

左心房收缩压=左心室收缩压-房室压力阶差

在无左心室流出道梗阻的情况下,左心室收缩压与肺动脉压相近似,因此,可由肺动脉血压代之,房室压差可由最大反流速度用简化的伯努利方程计算得知。

2.左心房舒张压

二尖瓣狭窄时,可由下式测量左心房舒张压:

左心房舒张压=房室压差+左心室舒张压

在二尖瓣狭窄时,左室舒张压大约等于零,此时,左房舒张压就等于房室压差,而后者可由二尖瓣舒张期最大血流速度转换而得知。

(二)左心室压力测定

1.左心室收缩压

在无主动脉狭窄时:

左心室收缩压=主动脉收缩压

在主动脉狭窄时:

左心室收缩压=肺动脉收缩压+狭窄两端的压力差

狭窄两端的压差可由狭窄下游所测的最大射流速度转换而来。

2.左心室舒张压

在主动脉瓣反流时:

左心室舒张压=肺动脉舒张压-主动脉与左室的舒张期压差

最后一项可由主动脉瓣最大反流速度测知。

(三)右心房压力测定

根据已有的大量研究资料表明,在无三尖瓣反流或仅有轻度反流而右心房内径正常时,右心房压力可估计为5mmHg,中度三尖瓣反流、右心房轻度扩大时,右心房压可估计为10mmHg,三尖瓣重度反流、右心房呈明显增大时,右心房压力可估计为15mmHg。右心房内径可由二维超声法测量。

当三尖瓣反流时也可用压差法计算。

右心房收缩压=右心室收缩压-三尖瓣反流压差

(四)右心室压力测定

1.右心室收缩压

在室间隔缺损时,以下两种情况都可以判断为右心室收缩压等于左心室收缩压:

(1)非缩窄性室间隔缺损,表现为室间隔缺损口等于或大于主动脉瓣口。

(2)室缺口较大,但小于主动脉口,左至右最大分流速度小于1.5m/s,或心室射血期已无分流信号,都表明左右心室间无明显压差。

在缩窄性室间隔缺损时,缺损口小于主动脉瓣口,且分流速度大于1.5m/s时,说明两心室存在压力阶差。此时右心室收缩压应等于左心室收缩压减室间压差值。但根据作者的经验,缺损口可小于2m,此时的分流速度已明显减低,常小于1m/s,虽然两侧心室压力明显有差别,但此时的血流速度已不能反映压力阶差的变化。因此,室缺口很小时,仅根据分流速度用伯努利方程计算压差显然是不准确的。在肺动脉瓣狭窄时,肺动脉内压力常低于30mmHg。因此,可假定肺动脉压力为20~30mmHg。如果能测出收缩期跨瓣压差,将跨瓣压差加上20~30mmHg,即等于右心室收缩压。在三尖瓣反流时,右心室收缩压等于右心房压(可根据估计的右心房压)加上三尖瓣反流时的最大跨瓣压差。

2.右心室舒张压

右心室舒张压等于右心房压,可通过估计右心房压的方法大体上估计右心室舒张压。

十、肺动脉压的测定

1.肺动脉收缩压

(1)在无右心室流出道和肺动脉狭窄的情况下,肺动脉收缩压应等于右心室收缩压,在有三尖瓣反流或室间隔缺损时,可用上述多普勒法先测定出右心室收缩压,肺动脉收缩压也就知道了。当存在右心室流出道或肺动脉瓣狭窄时,此时,右心室收缩压应大于肺动脉收缩压,也就是说,右心室压减去右心室与肺动脉之间的收缩期压差才是肺动脉收缩压。

(2)在动脉导管未闭患者,肺动脉收缩压应等于主动脉收缩压减去动脉导管两端的最大压力差。降主动脉收缩压可由肺动脉压代之,压力阶差可由连续多普勒测量动脉导管的收缩期最大分流速度,用伯努利方程转换而来。

2.肺动脉舒张压

(1)肺动脉舒张压等于右心室舒张压加上肺动脉瓣最大舒张期跨瓣压差。最大跨瓣压差可用伯努利方程将肺动脉最大反流速度转换成压力阶差,而右心室舒张压可用估测的右心房压代之。

(2)在动脉导管未闭患者,肺动脉舒张压应等于降主动脉舒张压减去导管两端的最大舒张压差。前者可用肺动脉舒张压代之,后者可用连续多普勒测定出动脉导管出口处的最大舒张期分流速度,然后用伯努利方程转换成最大压力阶差。

3.肺动脉平均压

很多人已注意到肺动脉高压病人的肺动脉血流加速时间随肺动脉高压的升高而缩短。Kitakatake报道的正常人肺动脉血流加速时间是(137±24)ms,肺动脉高压者此值缩短为(97±20)ms,Mahan根据肺动脉加速时间(AT)与肺动脉压成反比的关系,列出以下公式:平均肺动脉压=79-0.45×AT,AT以毫秒计算,则平均肺动脉压测值为毫米汞柱。

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