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Conceptos básicos de la dinámica de fluidos y
ecuaciones hemodinámicas de utilidad en
ecocardiografía
Alejandro Rodríguez VilelaTutor: Miriam Piñeiro
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
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
Principios básicos
• Velocidad media constante.
• Flujo adquiere forma parabólica.
Principios de medida del volumen y flujo
Área seccional x ITV (πD/2)2 x IVT= 0,785D2 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
Cómo medimos la ITV?
Velocidad flujoVelocidad 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
Cómo medimos el área?
D2
D1
DIAMETRO AP VM
ÁreaÁrea• 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
Cómo medimos el área?
• Posibles errores1.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
AplicacionesAplicaciones
Aplicaciones: Gasto cardiaco e índice cardiaco
Gasto cardiaco (GC, CC/min o l/min) = VL x FC
Índice cardiaco (GC/m2, l/min/m2) = GC/ SC (m2)
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación
• Cuantificación de insuficiencias valvulares.
• Fracción regurgitación ≥ 0,50-> severa
Vol regurgitante + vol sistémico= volumen totalVol regurgitante + vol sistémico= volumen totalVol regurgitante = vol toltal – vol sistémicoVol regurgitante = vol toltal – vol sistémico
Fracción Fracción regurgitaciónregurgitación
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
• Vol reg VM= Flujo de VM - Flujo sistémico=
• (D2 anillo x 0.785 x ITV)VM - (D2 x 0.785 x ITV)TSVI
• Frac Reg VM= Vol reg VM / Flujo VM x 100 (%)
• OREVM= Vol reg/ ITVIM
Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación
Vol sistémico= 2.22 x 0.785x 15=57 ml
Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación
Vol mitral =3.72 x 0.785 x17.7 = 190 mlVol regurg= 190- 57= 133 mlFrac regurg = 133 /190 = 70%
Aplicaciones: cortocircuítos
• Cálculo del flujo pulmonar (Qp) y flujo sistémico (Qs).
• Qp calcular después del cortocircuíto intracardiaco.
QQpp/Q/Qss = (Área = (ÁreaTSVDTSVD x ITV x ITVTSVDTSVD )/(Área )/(ÁreaTSVITSVI x ITV x ITVTSVITSVI ) )
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Aplicaciones: cortocircuítos
QQpp/Q/Qss= (3,1 cm)= (3,1 cm)22 x 0,785 x 13 / (2,3 cm) x 0,785 x 13 / (2,3 cm)22 x 0,785 x 24,5 = 101/98 = 1,03x 0,785 x 24,5 = 101/98 = 1,03
Aplicaciones: cortocircuítos
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
Gradiente de presión. Ecuación Bernoulli
Epresión 1 + Ecinética 1 = Epresión 2 + Ecinética 2
11 22
Ecuación Bernoulli simplificada: P1-P2= 4 V2Ecuación Bernoulli simplificada: P1-P2= 4 V222
Ignora la aceleración flujo y la fricción
Asumimos: V1 es despreciable (Si > 1,5 m/s debe incluirse)Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Banmgartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25
• 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 Trazo externoexterno
Baunmgandartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25
• 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
AplicacionesAplicaciones
Estenosis AórticaEstenosis 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 Presión sistólica arteria pulmonarpulmonar
• Cálculo del gradiente entre AD y VD.
• Añadimos la estimación de la presión AD.
Aplicaciones
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Estenosis Ao
PSAP – Doppler CuantitativoPSVD = 4 x VRTmax2 + PAD
estimada
PSAP = PSVD en ausencia de obstrucción TSVD
PSAP
Estimación de presión en AD
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
OJO-> deportistas presentan VCI dilatadasOJO-> deportistas presentan VCI dilatadas -> IOT+VM: <12 cm podemos hablar -> IOT+VM: <12 cm podemos hablar depleccióndeplección
Estimación de presiones intracardiacas
Velocidad pico ITVelocidad pico IT Presión sistólica VDPresión sistólica VDPresión sistólica ADPresión sistólica AD
Velocidad pico IPVelocidad pico IP Presión media ADPresión media AD
Velocidad telediastólica IPVelocidad telediastólica IP Presión teledistólica APPresión teledistólica AP
Velocidad pico IMVelocidad pico IM Presión de AIPresión de AI
Velocidad teledistólica IAoVelocidad teledistólica IAo Presión teledistólica VIPresión teledistólica VI
Llenado distólicaLlenado distólica mitralmitral venas pulmonaresvenas pulmonares
Presión AIPresión AI Presión telediastólica VI Presión telediastólica VI
Velocidad FOPVelocidad FOP Presión AIPresión AI
The Echo Manual. Jae K. Oh. 3ª ed 2007
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 > 1200Límite 1000-1200Baja < 1000
dP= 64-4= 60 = 1000Dt 0,06 0,06
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Ecuación de Bernoulli: dP/dt
Ecuación de continuidad
• Cálculo de áreas estenóticas y orificios regurgitantes.
• Principio de conservación de masa.
VT VP VM VAVD VI
QQVV
TT
QQVV
PP
QQVV
MM
QQVV
AA
IVTIVTVTVT x x AAVTVT
IVTIVTVPVP x x AAVPVP
IVTIVTVMVM x x AAVMVM
IVTIVTVAVA x x AAVAVA
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Ecuación de continuidad: área VAo
• Cálculo de área valvular aórtica en pacientes con EAO.
TIV
PP
QQTSVITSVI = Q = QVAoVAo
IVTIVTTSVITSVI x A x ATSVITSVI = IVT = IVTVAoVAo x A x AVAoVAo
AAVAoVAo = (IVT = (IVTTSVITSVI x A x ATSVITSVI )/ IVT )/ IVTVAoVAo
Aorta
Aurícula izquierda
Ventrículo izquierdo
ATS
VI
AVA
o
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Ecuación de continuidad: área VAo
• 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
Ecuación de continuidad: área VAo
THP y TD
• Tiempo Tiempo hemipresiónhemipresión: tiempo presión inicial se reduce a la mitad.
• Tiempo Tiempo desaceleración: desaceleración: tiempo pendiente de caída velocidad doppler corta la linea basal
V1V2
THP
Tiempo desaceleración
THP = 0,29 x TDTHP = 0,29 x TD
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
• Uso en la estimación del área mitral enla EM
THP y TD
220AVM= THP
FAFA
Baunmgandartner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1-25
THP y TD
Valoración cuantitativa de la IAo. > 500-> ligera; 200-500-> moderada; < 200->
severa
Área de superficie de isovelocidad proximal
• Cálculo área estenosis y ORE.• Ley de Bernoulli y ecuación de
continuidad.
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
The Echo Manual. Jae K. Oh. 3ª ed 2007
PISA
1.- Optimizar la imagen en A4C.2.- Zoom sobre VM.3.- Bajar la línea de base de color a 20-40 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.
PISA
PISA
Vel max IM = 460 cm/sIVTIM = 135 cm/s
ORE= 2 π (1.03)2 X 29 / 460 = 0.42 cm2
Vol Reg = 0.42 x 135= 57 ml
ORE: >0,4 cm2 -> IM severa
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
Vena contracta
Muchas gracias porMuchas gracias porVuestra atenciónVuestra atención
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