如何应对出床旁时，临床医生要求的帮忙评估心输出量？

⊙作者 / 赵浩天

⊙单位 / 河北省人民医院超声科

前  言

日常出诊床旁超声，你是否曾被问到：

「 帮我们测量一下 VTI 吧」，或者，「 帮我们评估一下心输出量吧」。

那么， VTI 该如何测量呢？为什么越是急诊和重症病房越偏爱测量心输出量呢？

今天咱们一起捋一捋前因后果。

一、 心输出量 （CO） 与每搏输出量 （SV） 的关系

假设左心室在舒张末期有 100ml 血液，每次收缩能射入大动脉 60ml （即每搏输出量），那么射血分数就是 60% 。

每搏输出量，就是每次心动周期，左心室射到大动脉的血量。

心输出量，就是每分钟内，左心室射到大动脉的总血量。

心输出量=每搏输出量×心率（公式 ① ）。

二、 超声测量每搏输出量 （SV） 的物理原理

我们把左室流出道至大动脉段的血液看作理想流体（即不可压缩和没有黏性）。

每个收缩期，单位时间内通过左室流出道截面的血液容积为流量 （Q） ，与该处血流的速度 （v） 和管道的横截面积 （S） 相关。

公式为 Q=S×v（公式 ② ），单位是 m³/s 。

每搏输出量，是流量 Q 与收缩期时间 t 的乘积。

公式为 SV=Q×t（公式 ③ ）。

由公式 ② 和公式 ③ 可得：

SV=S×v×t （该公式仅限于匀速运动）。

对于匀速运动，该公式可直接测算（见图 1 ）。

图 1  左室流出道每搏输出量

图片来源：作者绘制

然而实际上，同一时间通过左室流出道的各点流速不同；不同时间通过左室流出道同一点的流速也不同，这是先加速后减速的变速运动，该如何是好？

别慌，超声机器有一个自动测算功能！

三、 VTI 是什么？如何测量？

速度-时间积分 （Velocity time integral，VTI） ，即血流速度在时间上的积分，本质是红细胞在每搏时间内走过的距离。

操作流程

于心尖五腔心切面获取血流（见图 2 ），将取样容积置于左室流出道瓣下约 0.5cm 处，调整入射角度与血流方向一致（见图 3 ），按 PW 键，获取稳定负向波群（见图 4 ）。

图 2  心尖五腔心切面左室流出道彩色多普勒

图片来源：作者提供

图 3  取样框位置与取样角度调整

图片来源：作者提供

图 4  左室流出道脉冲多谱勒频谱及测量

图片来源：作者提供

接下来，选择面积描记键，将其一负向波进行描边， VTI 自动计算结果（见图 5 ）。

图 5  面积描记法自动计算 VTI

当流体处于匀速运动时，采用公式：SV=S×v×t；

当流体处于变速运动时，公式改用：SV=S×VTI（公式 ④ ）。

二者原理相同。

四、 管道横截面积如何测量？

公式 SV=S×VTI 告诉我们：

想计算每搏射血量 SV ，就得需要知晓两样东西：一是 VTI ，另一个是管道面积 S 。

操作流程

于左心室长轴切面，测量右冠瓣根部至无冠瓣根部距离（测量点均为血管内膜）见图 6 。

图 6  左室流出道内径测量

这个距离，就是左室流出道内径 d 。折半，就是半径 r 。

面积公式为：S=π r² 。带入公式 ④ ，即：

SV=VTI × π r² （最终公式）。

五、 心输出量 （CO） 如何计算？

心输出量是每搏输出量和心率 （HR） 的乘积，代表每分钟主动脉流量。

CO=SV×HR=VTI× π r² ×HR

因此，明白了：

当遇到要求「 超人 」们协助测量 VTI 时，其实就是为了获取心输出量这个指标呢！

六、 为什么急危重症病房偏爱 VTI ？

心输出量的价值，要大于左室射血分数（ EF 值）。

绝大多数临床医师在阅读超声心动图报告的时候，更看重 EF 值。

相比之下，重症监护室、各专科监护室和急诊科更看重的是心输出量。

对比这样三个案例：

患者 A

老年女性，瘦小，慢性心衰病史， EF 值 30% ， NYHA III 级。但由于避免体力活动，液体平衡维持的好，日常保持个 3～4L 的心输出量即可维持足够的器官氧需求。

患者 B

风湿病二尖瓣狭窄，合并容量过负荷，右心扩张，左室受压，左室舒张末期容积很小， EF 值 60% ，心输出量却只有 2.5L 。

患者 C

创伤大出血，低血容量性休克，下腔静脉纤细塌陷，心脏四个腔室明显缩小，乳头肌 Kiss 征（表明 EF 接近 100% ），但心输出量只有 2.1L 。

你发现什么奇怪现象没有？

从患者 A～患者 C ，心输出量是递减的，组织灌注是递差的，而疾病严重程度却是递增的！

但他们的 EF 值反而一个比一个高！

所以，代表着「 比值 」的 EF 值，仅仅反映左室心肌的收缩功能，并非心功能的全部。

而心输出量可以告诉你：

这个患者的心脏做功，能不能满足机体需求。

七、 VTI 评估注意事项及局限性

（1） 各种心律失常时， VTI 此起彼伏，每次心动周期不稳定，无法测量。

除非你很有耐心，捕捉整整 1 分钟内所有的负向波，挨个儿描记 VTI ，再相加，确实等于这 1 分钟内的心输出量，哈哈！

（2） 主动脉瓣叶粘连、狭窄时，瓣口面积无法使用公式 S=π r² 。且左室流出道流速过高， VTI 失准。

（3） 体位、切面、透声不佳（如肥胖、肋间隙过窄等）等客观因素限制，建议放弃 VTI 测量。

因为测量结果一旦偏差太大，可能影响临床医师的后续决策（补液、强心、升压等）。

（4） 测量医师技术因素

① 主动脉瓣口内径测量失准，将以二次方倍数影响结果；

② 左室流出道获取 VTI 波形时，入射角要校正，与血流方向一致。如果有夹角，则导致结果偏小。

参考文献：

[1] Volpicelli G, Mayo P, Rovida S, et al. Focus on ultrasound in intensive care[J]. Intensive Care Med. 2020, 46(6):1258-1260.

[2] Chowhan G, Kundu R, Maitra S, et al. Efficacy of Left Ventricular Outflow Tract and Carotid Artery Velocity Time Integral as Predictors of Fluid Responsiveness in Patients with Sepsis and Septic Shock[J]. Indian J Crit Care Med, 2021,25(3):310-316.

[3] Pablo Blanco P. Left ventricular outflow tract velocity-time integral: A proper measurement technique is mandatory[J]. Vasc Med, 2020, 25(3):283-284.

[4] Blanco P. Rationale for using the velocity-time integral and the minute distance for assessing the stroke volume and cardiac output in point-of-care settings[J].Ultrasound J, 2020,12(1):21.

策划 / 苏姗