Hemodynamiska beräkningar med PISA (Proximal Isovelocity Surface Area)
PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) är ett fenomen som uppträder när vätska flödar genom en cirkulär öppning. Flödet konvergerar och accelererar precis i närheten av öppningen. Förändringen i flödesprofilen resulterar i att det bildas en halvklot med flera lager. Flödeshastigheten är lika stor inom varje lager (figur 1).
PISA är själva hemisfären. Den framstår som en halvcirkel i 2D-bilder (figur 1). PISA:s radie kan användas för att beräkna öppningens diameter. Detta har grundläggande kliniska implikationer eftersom det gör det möjligt för undersökaren att beräkna arean av stenoser och regurgitationer. Sådana uppskattningar av arean är grundläggande vid behandling av klafftillstånd, t.ex. aortastenos, aortaregurgitation, stenos i mitralisklaffen, regurgitation i mitralisklaffen osv. PISA-radien mäts från hemisfärens yta till det smalaste segmentet av dopplerstrålen, som befinner sig inom öppningen (figur 2).
Färgdoppler används för att avslöja PISA. Som tidigare diskuterats uppstår aliasing när färgdoppler används för att analysera hastigheter som är större än Nyquist-gränsen. Aliasing innebär att varken flödesriktning eller flödeshastighet kan bestämmas. Detta resulterar i att dopplersignalen skiftar färg, så att blått blir rött och rött blir blått. För färgdoppler uppstår aliasing vanligtvis när hastigheterna överstiger 0,5 m/s, vilket de i allmänhet gör i samband med betydande stenoser och regurgitationer.
Därmed utnyttjas aliasing för att avslöja PISA. En optimal bedömning av PISA kräver att Nyquist-gränsen justeras tills PISA antar formen av en halvcirkel. PISA:s radie och area beräknas enligt följande:
areaPISA = 2 – π – rPISA2
Flödet (Q) kan beräknas med hjälp av PISA enligt följande:
QPISA = areaPISA – valiasing
valiasing = aliasinghastighet
Enligt kontinuitetsprincipen måste flödet i PISA vara likvärdigt med flödet genom själva öppningen. Detta innebär att PISA kan användas för att kvantifiera regurgitationsvolymen. Vid mitralregurgitation (MR) kan den regurgiterande arean beräknas med hjälp av följande formel:
areaMR = 2 – π – rPISA – (valiasing / VmaxMR)
MR = mitralregurgitation; VmaxMR = maximal hastighet för mitralregurgitation; valiasing = aliasinghastighet.
Denna formel beräknar i själva verket arean av vena contracta (figur 3), som är ungefär lika stor som arean av öppningen. AreanMR kallas också EROA (Effective Regurgitant Orifice Area).
Den regurgiterande volymen (RV) kan beräknas med följande formel:
RV = areaMR – VTIMR
RV = regurgiterande volym; VTI = hastighetstidsintegral.
Dessa formler för PISA presterar bäst när ytan som omger öppningen är plan, vilket ofta inte är fallet för ventilerna. En stängd aortaklaff antar till exempel formen av en kon. Lyckligtvis kan man ta hänsyn till detta genom att inkludera en korrigering för vinkeln enligt följande:
areaPISA = 2 – π – rPISA2 – (Ø / 180)
Ø = vinkel.
Figur 4 visar vinkeln som ska mätas.
Vena contractas bredd kan också användas för att uppskatta svårighetsgraden av en regurgitation.