alejandro rodríguez vilela tutor: miriam piñeiro

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.

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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)

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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)

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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.

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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

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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

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