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Conceptos básicos de la dinámica de fluidos y ecuaciones hemodinámicas de utilidad en ecocardiografía Alejandro Rodríguez Vilela Tutor: Miriam Piñeiro.

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1 Conceptos básicos de la dinámica de fluidos y ecuaciones hemodinámicas de utilidad en ecocardiografía Alejandro Rodríguez Vilela Tutor: Miriam Piñeiro

2 Introducción La obtención de datos hemodinámicas forma parte de la rutina de un examen ecocardiográfico. Muy útiles para la evaluación de cardiopatías. Entre los datos que podemos obtener: - Medidas volúmenes, gradientes de presión, área valvulares, presiones intracardiacas

3 Principios básicos La sangre es un fluido. Al aplicar un estrés se produce un cambio de forma pero no de volumen que se mantiene constante. Flujo de un líquido: - Laminar o ideal. - Turbulento Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

4 Principios básicos Velocidad media constante. Flujo adquiere forma parabólica.

5 Principios de medida del volumen y flujo Área seccional x ITV (πD/2) 2 x IVT= 0,785D 2 x IVT Volumen latido= Puede medirse a distintos niveles del corazón y de las arterias. Mediremos el flujo a través de esa estructura en un momento dado. Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

6 Cómo medimos la ITV? Velocidad flujo Doppler pulsado. En el mismo lugar medida anatómica. Haz paralelo al flujo Velocidad modal. 3 latidos en RS y 5 en FA Velocidad modal S m/s Baumgantner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

7 Cómo medimos el área? D2D2 D1D1 DIAMETRO AP VM Área Se asume como áreas circulares. Imagen ampliada y optimización. Mesosístole (Ao/P) o mesodiastole (M/T). Medir velocidad y área en la misma localización. Eco interno a eco interno. Ojo-> errores al cuadrado. Baumgantner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

8 Cómo medimos el área?

9 Posibles errores 1.No obtención de buena alineación. 2.No obtención de la máxima ITV. 3.Error en la medida del anillo. - Mala alineación del transductor. - No medir el máximo diámetro. - Fase ciclo cardiaco correcta. - No uso Eco interno-eco interno. Integral tiempo velocidad (ITV) Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

10 Aplicaciones

11 Aplicaciones: Gasto cardiaco e índice cardiaco Gasto cardiaco (GC, CC/min o l/min) = VL x FC Índice cardiaco (GC/m 2, l/min/m 2 ) = GC/ SC (m 2 ) Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

12 Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación Cuantificación de insuficiencias valvulares. Fracción regurgitación 0,50-> severa Vol regurgitante + vol sistémico= volumen total Vol regurgitante = vol toltal – vol sistémico Fracción regurgitación Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

13 Vol reg VM= Flujo de VM - Flujo sistémico= (D 2 anillo x x ITV) VM - (D 2 x x ITV) TSVI Frac Reg VM= Vol reg VM / Flujo VM x 100 (%) ORE VM = Vol reg/ ITV IM Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación Vol sistémico= x 0.785x 15=57 ml

14 Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación Vol mitral =3.7 2 x x17.7 = 190 ml Vol regurg= = 133 ml Frac regurg = 133 /190 = 70%

15 Aplicaciones: cortocircuítos Cálculo del flujo pulmonar (Q p ) y flujo sistémico (Q s ). Q p calcular después del cortocircuíto intracardiaco. Q p /Q s = (Área TSVD x ITV TSVD )/(Área TSVI x ITV TSVI ) Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

16 Aplicaciones: cortocircuítos

17 Q p /Q s = (3,1 cm) 2 x 0,785 x 13 / (2,3 cm) 2 x 0,785 x 24,5 = 101/98 = 1,03 Aplicaciones: cortocircuítos

18 Gradiente de presión. Ecuación Bernoulli Energía o capacidad de realizar un trabajo. Energía de presión, energía cinética y energía gravitacional. Conversión de energía. Principio de conservación de energía. Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

19 Gradiente de presión. Ecuación Bernoulli E presión 1 + E cinética 1 = E presión 2 + E cinética Ecuación Bernoulli simplificada: P1-P2= 4 V2 2 Ignora la aceleración flujo y la fricción Asumimos: V1 es despreciable (Si > 1,5 m/s debe incluirse) Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed Banmgartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

20 Como lo hacemos: - Doppler continuo. - Escala espectro gris. Disminuir ganancia. Ajustar línea de base y la escala - Evitar ruido / líneas. - Trazo parte externa de la curva. Gradiente de presión. Ecuación Bernoulli Trazo externo Baunmgandartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

21 Que errores cometemos: - Mala alineación. - Fricción. - Alteraciones viscosidad. - V proximal significativa. Gradiente de presión. Ecuación Bernoulli Baunmgandartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

22 Aplicaciones

23 Estenosis Aórtica Cálculo de gradiente de una válvula estenótica Obtenemos gradiente pico y gradiente medio. Ojo en IAo significativas y aceleraciones en TSVI. Presión sistólica arteria pulmonar Cálculo del gradiente entre AD y VD. Añadimos la estimación de la presión AD. Aplicaciones Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

24 Estenosis Ao

25 PSAP – Doppler Cuantitativo PSVD = 4 x VRTmax 2 + PAD estimada PSAP = PSVD en ausencia de obstrucción TSVD PSAP

26 Estimación de presión en AD Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed OJO-> deportistas presentan VCI dilatadas -> IOT+VM: IOT+VM: <12 cm podemos hablar deplección

27 Estimación de presiones intracardiacas Velocidad pico IT Presión sistólica VD Presión sistólica AD Velocidad pico IP Presión media AD Velocidad telediastólica IP Presión teledistólica AP Velocidad pico IM Presión de AI Velocidad teledistólica IAo Presión teledistólica VI Llenado distólica mitral mitral venas pulmonares venas pulmonares Presión AI Presión telediastólica VI Presión telediastólica VI Velocidad FOP Presión AI The Echo Manual. Jae K. Oh. 3ª ed 2007

28 Ecuación de Bernoulli: dP/dt Indice de contractilidad miocárdica. Método de Bargiggia (1 a 3 m/s o 1 a 4 m/s). Diferencia de presión. 1 m/s 4 m/s dP= 0,06 Normal > 1200 Límite Baja < 1000 dP= 64-4= 60 = 1000 Dt 0,06 0,06 Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

29 Ecuación de Bernoulli: dP/dt

30 Ecuación de continuidad Cálculo de áreas estenóticas y orificios regurgitantes. Principio de conservación de masa. VT VP VM VA VDVI Q VT Q VP Q VM Q VA IVT VT x A VT IVT VP x A VP IVT VM x A VM IVT VA x A VA Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

31 Ecuación de continuidad: área VAo Cálculo de área valvular aórtica en pacientes con EAO. TIV PP Q TSVI = Q VAo IVT TSVI x A TSVI = IVT VAo x A VAo A VAo = (IVT TSVI x A TSVI )/ IVT VAo Aorta Aurícula izquierda Ventrículo izquierdo A TSVI A VAo Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

32 Ecuación de continuidad: área VAo

33 Posibles errores: Importante variabilidad 1.Error medida de TSVI. 2.Mala alineación del doppler. 3.Posición volumen inadecuada TSVI. 4.Medida área efectiva (no antómica). 5.Situaciones bajo gasto. 6.Ojo fibrilación auricular. Ecuación de continuidad: área VAo Baumgantner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

34 Ecuación de continuidad: área VAo

35 THP y TD Tiempo hemipresión Tiempo hemipresión: tiempo presión inicial se reduce a la mitad. Tiempo desaceleración: Tiempo desaceleración: tiempo pendiente de caída velocidad doppler corta la linea basal V1V1 V2V2 THP Tiempo desaceleración THP = 0,29 x TD Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

36 Uso en la estimación del área mitral en la EM THP y TD 220 A VM = THP FA Baunmgandartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25

37 THP y TD Valoración cuantitativa de la IAo. > 500-> ligera; > moderada; severa

38 Área de superficie de isovelocidad proximal Cálculo área estenosis y ORE. Ley de Bernoulli y ecuación de continuidad. Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed The Echo Manual. Jae K. Oh. 3ª ed 2007

39 PISA 1.- Optimizar la imagen en A4C. 2.- Zoom sobre VM. 3.- Bajar la línea de base de color a cm/s. 4.- Congelar un ciclo. 5.- Obtener una imagen mesosistólica con un PISA esférico. 6.- Medir el radio del PISA de la hemiesfera amarilla. 7.- Obtener la Veloc. máxima del jet regurgitante de doppler continuo y la IVT de la IM.

40 PISA

41

42

43 Vel max IM = 460 cm/s IVT IM = 135 cm/s ORE= 2 π (1.03) 2 X 29 / 460 = 0.42 cm 2 Vol Reg = 0.42 x 135= 57 ml ORE: >0,4 cm 2 -> IM severa

44 Vena contracta Área transversal mínima de flujo a través de un orifico estrecho. Zona máxima velocidad. Utilidad en IM e Iao. En realizad medimos ORE. IM-> <0,3 cm ligera; 0,7 cm severa. IAo-> <0,3 cm ligera; 0,6 cm severa. Circulation 2005;112: 745 Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

45 Vena contracta

46 Muchas gracias por Vuestra atención


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