Hemodynaamiset laskelmat PISA:lla (Proximal Isovelocity Surface Area)
PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) on ilmiö, joka syntyy, kun neste virtaa pyöreän aukon läpi. Virtaus konvergoituu ja kiihtyy juuri aukon läheisyydessä. Virtausprofiilin muutoksen seurauksena muodostuu puolipallo, jossa on useita kerroksia. Virtausnopeus on sama kussakin kerroksessa (kuva 1).
PISA on itse puolipallo. Se näkyy puoliympyränä 2D-kuvissa (kuva 1). PISA:n säteen avulla voidaan laskea suuaukon halkaisija. Tällä on perustavanlaatuisia kliinisiä vaikutuksia, sillä sen avulla tutkija voi laskea ahtaumien ja regurgitaatioiden pinta-alan. Tällaiset pinta-ala-arviot ovat olennaisen tärkeitä läppätilojen, kuten aortan ahtauman, aortan regurgitaation, mitraaliläpän ahtauman, mitraaliläpän regurgitaation jne. hoidossa. PISA:n säde mitataan puolipallon pinnasta Doppler-säteen kapeimpaan segmenttiin, joka sijaitsee suuaukon sisällä (kuva 2).
Väridoppleria käytetään PISA:n paljastamiseen. Kuten aiemmin käsiteltiin, aliasingia esiintyy, kun väridoppleria käytetään Nyquistin rajaa suurempien nopeuksien analysointiin. Aliasing tarkoittaa, että virtauksen suuntaa tai nopeutta ei voida määrittää. Tämä johtaa siihen, että Doppler-signaalin väri muuttuu siten, että sininen muuttuu punaiseksi ja punainen siniseksi. Väridopplerissa aliasing esiintyy yleensä silloin, kun nopeudet ylittävät 0,5 m/s, kuten yleensä tapahtuu merkittävien ahtaumien ja regurgitaatioiden yhteydessä.
Siten aliasingia hyödynnetään PISA:n paljastamiseksi. PISA:n optimaalinen arviointi edellyttää Nyquist-rajan säätämistä, kunnes PISA saa puoliympyrän muodon. PISA:n säde ja pinta-ala lasketaan seuraavasti:
pinta-alaPISA = 2 – π – rPISA2
Virtaus (Q) voidaan laskea PISA:n avulla seuraavasti:
QPISA = pinta-alaPISA – valiasing
valiasing = aliasing-nopeus
Jatkuvuusperiaatteen mukaan PISA:n virtauksen on vastattava virtausta itse aukon läpi. Tämä merkitsee sitä, että PISA:ta voidaan käyttää regurgitaatiotilavuuden kvantifiointiin. Mitraaliregurgitaation (MR) tapauksessa regurgitaatiopinta-ala voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:
Pinta-alaMR = 2 – π – rPISA – (valiasing / VmaxMR)
MR = mitraaliregurgitaatio; VmaxMR = mitraaliregurgitaation maksiminopeus; valiasing = aliasing-nopeus.
Tällä kaavalla lasketaan itse asiassa vena contractan pinta-ala (kuva 3), joka on suunnilleen yhtä suuri kuin suuaukon pinta-ala. AluettaMR kutsutaan myös EROA:ksi (Effective Regurgitant Orifice Area).
Regurgitanttitilavuus (RV) voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
RV = areaMR – VTIMR
RV = regurgitanttitilavuus; VTI = nopeuden aikaintegraali.
Nämä PISA:n kaavat toimivat parhaiten silloin, kun suuaukkoa ympäröivä pinta on tasainen, mikä ei useinkaan ole klapien tilanne. Esimerkiksi suljettu aorttaläppä ottaa kartion muodon. Onneksi tämä voidaan ottaa huomioon ottamalla mukaan kulman korjaus seuraavasti:
Pinta-alaPISA = 2 – π – rPISA2 – (Ø / 180)
Ø = kulma.
Kuvassa 4 on esitetty mitattava kulma.
Vena contracta:n leveyttä voidaan käyttää myös regurgitaation vaikeusasteen arvioimiseen.