一﹑流体力学原理和连续方程

血流流经一固定口径的流率（flow rate）等于该口径横截面（CSA）和血流流速的乘积。因为在整个心动周期通过某一瓣口的血流速度并不恒定，血流流速在心动周期内随时变化，多普勒血流频谱上的血流流速需要积分相加，这种血流流速的相加称为速度时间积分（velocity time integral，VTI），VTI为多普勒血流频谱与基线间的面积（图3-11）。利用超声诊断仪内置计算程序包，手动描绘多普勒血流频谱自动算出VTI。一旦确定VTI，就能计算每搏出量（SV）和心排血量（CO）：

应用这些等式，临床上可行的是经主动脉瓣口计算血流量；测量的准确性依赖于多普勒声束与血流方向的角度（小于20°）、CSA的准确测量以及正确记录可重现的收缩期前向血流信号。例如左心室流出道（LVOT）的直径为2.4cm，描绘LVOT的PW血流频谱的VTI为20cm，CSA=π（2.4/2）2=4.5cm2。SV=CSA×VTI=4.5×20=90（ml），心率为60次/分时，CO=SV×HR=90×60=5400（ml/min），即5.4L/min。

图3-11　多普勒左心室流出道（LVOT）血流测定

取样容积置于主动脉瓣下，某一心动周期心脏射血进入主动脉的距离称为速度时间积分（VTI），每搏出量（SV）等于横截面积乘以时间速度积分。D：左心室流出道直径。

血流量定义为单位时间内流过某一横截面（CSA）的血流容积，血流量的定量计算公式为：Q=CSA×V，Q为流量（cm3/s），V为血流流经该横截面的平均速度（cm/s）。根据流体能量守恒原理，流经心脏各瓣膜口及腔室的血液量相等。血流流经不同口径的管道时，两者的流量相等，这就是连续方程（continuity equation，图3-12）。无心内分流时，肺循环血量（Qp）与体循环血量（Qs）相等，Qp在右心室流出道测量，Qs在左心室流出道测量。存在心内分流时，肺循环和体循环的流量比（Qp/Qs）可以提示分流的程度。血流流经LVOT和主动脉瓣口（AO）血流量相等，这就是连续方程（CSALVOT×VTILVOT= CSAAO×VTIAO）在测定主动脉瓣口面积时的应用。

图3-12　连续方程示意图

连续方程指血流流经不同口径的管道时两者流量相等，即A1×V1=A2×V2；A1、V1、A2、V2分别为不同管道处的面积和流速。