Transcript Ecuación de Bernoulli

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= 0,785D2 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
 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
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=
• (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
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 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 = (ÁreaTSVD x ITVTSVD )/(ÁreaTSVI 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: P1-P2= 4 V22
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
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
PSAP – Doppler Cuantitativo
PSVD = 4 x VRTmax2 + 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 mmHg
Dilatada (> 17 mm)
Reducción normal (>50%)
5-10 mmHg
Dilatada (>17 mm)
Reducción anormal (<50%)
10-15 mmHg
Dilatada (>17 mm)
No colapsa
>15 mmHg
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: 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 10001200
Baja < 1000
dP= 64-4= 60 = 1000
Dt 0,06 0,06
Ecocardiografía. L. Rodríguez Padial. 1ª ed. 2006
Ecuación de Bernoulli: dP/dt
Ecuación de continuidad
VT
VP
VM
QVT
QVP
QVM
IVT VT x AVT
IVT VP x AVP
VD
IVT VM x AVM
VI
VA
QVA
IVT VA 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
AVAo
ATSVI
Aurícula izquierda
QTSVI = QVAo
IVTTSVI x ATSVI = IVTVAo x AVAo
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
V1
• Tiempo hemipresión:
tiempo presión inicial
se reduce a la mitad.
• Tiempo
desaceleración:
tiempo pendiente de
caída velocidad
doppler corta la linea
basal
V2
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 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
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
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
Muchas gracias por
Vuestra atención