Hemodynamické výpočty s PISA (Proximal Isovelocity Surface Area)
PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) je jev, ke kterému dochází při průtoku kapaliny kruhovým otvorem. Proudění se sbíhá a zrychluje těsně v blízkosti otvoru. Změna profilu proudění vede k vytvoření polokoule s několika vrstvami. Rychlost proudění je v každé vrstvě stejná (Obrázek 1).
PISA je vlastní polokoule. Na 2D snímcích se jeví jako půlkruh (obrázek 1). Poloměr PISA lze použít k výpočtu průměru ústí. To má zásadní klinický význam, protože to vyšetřujícímu umožňuje vypočítat plochu stenóz a regurgitací. Takový odhad plochy má zásadní význam při léčbě chlopenních stavů, jako je aortální stenóza, aortální regurgitace, stenóza mitrální chlopně, regurgitace mitrální chlopně atd. Poloměr PISA se měří od povrchu polokoule k nejužšímu segmentu dopplerovského paprsku, který se nachází uvnitř ústí (obr. 2).
K odhalení PISA se používá barevný Doppler. Jak bylo uvedeno dříve, při použití barevného Dopplera k analýze rychlostí větších než Nyquistův limit dochází k aliasingu. Aliasing znamená, že nelze určit ani směr, ani rychlost proudění. To má za následek, že dopplerovský signál mění barvu, takže modrá se mění na červenou a červená na modrou. U barevného dopplerovského signálu se aliasing obvykle objevuje, když rychlosti přesahují 0,5 m/s, což se zpravidla děje při významných stenózách a regurgitacích.
Takto se aliasing využívá k odhalení PISA. Optimální vyhodnocení PISA vyžaduje úpravu Nyquistova limitu, dokud PISA nenabude tvaru půlkruhu. Poloměr a plocha PISA se vypočítá takto:
plochaPISA = 2 – π – rPISA2
Průtok (Q) lze vypočítat pomocí PISA takto:
QPISA = plochaPISA – valiasing
valiasing = aliasing rychlosti
Podle principu kontinuity musí být průtok v PISA ekvivalentní průtoku samotným otvorem. Z toho vyplývá, že PISA lze použít ke kvantifikaci regurgitačního objemu. V případě mitrální regurgitace (MR) lze regurgitační plochu vypočítat podle následujícího vzorce:
areaMR = 2 – π – rPISA – (valiasing / VmaxMR)
MR = mitrální regurgitace; VmaxMR = maximální rychlost mitrální regurgitace; valiasing = aliasingová rychlost.
Tento vzorec vlastně vypočítává plochu vena contracta (obr. 3), která se přibližně rovná ploše ústí. Tato plochaMR se také nazývá EROA (Effective Regurgitant Orifice Area).
Regurgitační objem (RV) lze vypočítat podle následujícího vzorce:
RV = areaMR – VTIMR
RV = regurgitační objem; VTI = časový integrál rychlosti.
Tyto vzorce pro PISA fungují nejlépe, pokud je povrch obklopující ústí rovný, což často není případ chlopní. Například uzavřená aortální chlopeň nabývá tvaru kužele. Naštěstí to lze zohlednit zahrnutím korekce na úhel takto:
oblastPISA = 2 – π – rPISA2 – (Ø / 180)
Ø = úhel.
Obrázek 4 znázorňuje úhel, který je třeba změřit.
Šířku vena contracta lze také použít k odhadu závažnosti regurgitace.
.