Conceptos bsicos de la dinmica de fluidos y

Conceptos básicos de la dinámica de fluidos y ecuaciones hemodinámicas de utilidad en ecocardiografía Alejandro Rodríguez Vilela Tutor: 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 Volumen latido= Área seccional x ITV (πD/2)2 x IVT= 0, 785 D 2 x IVT • 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 flujo • Doppler pulsado. • En el mismo lugar medida anatómica. • Haz paralelo al flujo • Velocidad modal. • 3 latidos en RS y 5 en FA S Velocidad modal m/s Baumgantner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1 -25

Cómo medimos el área? Área D • Se asume como áreas circulares. D • Imagen ampliada y optimización. • Mesosístole (Ao/P) o mesodiastole (M/T). DIAMETRO AP VM • Medir velocidad y área en la misma localización. • Eco interno a eco interno. • Ojo-> errores al cuadrado. 2 1 Baumgantner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1 -25

Cómo medimos el área?

Integral tiempo velocidad (ITV) • 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. Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

Aplicaciones

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

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

Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación • Vol reg VM= Flujo de VM - Flujo sistémico= • (D 2 anillo x 0. 785 x ITV)VM - (D 2 x 0. 785 x ITV)TSVI • Frac Reg VM= Vol reg VM / Flujo VM x 100 (%) • OREVM= Vol reg/ ITVIM Vol sistémico= 2. 22 x 0. 785 x 15=57 ml

Aplicaciones: volumen y fracción regurgitación Vol mitral =3. 72 x 0. 785 x 17. 7 = 190 ml Vol regurg= 190 - 57= 133 ml Frac regurg = 133 /190 = 70%

Aplicaciones: cortocircuítos • Cálculo del flujo pulmonar (Qp) y flujo sistémico (Qs). • Qp calcular después del cortocircuíto intracardiaco. Qp/Qs = (Área. TSVD x ITVTSVD )/(Área. TSVI x ITVTSVI ) Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

Aplicaciones: cortocircuítos

Aplicaciones: cortocircuítos Qp/Qs= (3, 1 cm)2 x 0, 785 x 13 / (2, 3 cm)2 x 0, 785 x 24, 5 = 101/98 = 1, 03

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 1 2 Epresión 1 + Ecinética 1 = Epresión 2 + Ecinética 2 Ecuación Bernoulli simplificada: P 1 -P 2= 4 V 22 Ignora la aceleración flujo y la fricción Asumimos: V 1 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

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

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

Aplicaciones

Aplicaciones 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. Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

Estenosis Ao

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

Estimación de presión en AD Diámetro de VCI Comportamiento inspiración Presión estimada AD No dilatada (≤ 17 mm) Reducción normal (>50%) 0 -5 mm. Hg Dilatada (> 17 mm) Reducción normal (>50%) 5 -10 mm. Hg Dilatada (>17 mm) Reducción anormal (<50%) 10 -15 mm. Hg Dilatada (>17 mm) No colapsa >15 mm. Hg OJO-> deportistas presentan VCI dilatadas -> IOT+VM: <12 cm podemos hablar deplección Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

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 venas pulmonares Presión AI Presión telediastólica VI Velocidad FOP Presión AI The Echo Manual. Jae K. Oh. 3ª ed 2007

Ecuación de Bernoulli: d. P/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 d. P= 0, 06 Normal > 1200 Límite 10001200 Baja < 1000 d. P= 64 -4= 60 = 1000 Dt 0, 06 Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

Ecuación de Bernoulli: d. P/dt

Ecuación de continuidad VP VM QV QV T P M A VT IVTVT x AVT VD IVTVP x AVP IVTVM x AVM VI VA IVTVA x AVA • Cálculo de áreas estenóticas y orificios regurgitantes. • Principio de conservación de masa. Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

Ecuación de continuidad: área VAo • Cálculo de área valvular aórtica en pacientes con EAO. Aorta TIV Ventrículo izquierdo PP AVA ATS o VI Aurícula izquierda QTSVI = QVAo IVTTSVI x ATSVI = IVTVAo x AVAo = (IVTTSVI x ATSVI )/ IVTVAo Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

Ecuación de continuidad: área VAo

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. Baumgantner et al. European J of Echocardiography 2009: 10; 1 -25

Ecuación de continuidad: área VAo

THP y TD V 1 • Tiempo hemipresión: hemipresión tiempo presión inicial se reduce a la mitad. • Tiempo desaceleración: tiempo pendiente de caída velocidad doppler corta la linea basal V 2 THP Tiempo desaceleración THP = 0, 29 x TD Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006

THP y TD FA • Uso en la estimación del área mitral en 220 la EM AVM= THP 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 A 4 C. 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

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 Vel max IM = 460 cm/s IVTIM = 135 cm/s

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

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