Расчет площади аортального клапана - Aortic valve area calculation

Расчет площади аортального клапана косвенный метод определения площадь из аортальный клапан (область аортального клапана). Расчетная площадь отверстия аортального клапана в настоящее время является одним из критериев оценки степени тяжести стеноз аорты. Площадь клапана менее 1,0 см² считается тяжелым стенозом аорты.^[1][2]

Есть много способов рассчитать площадь клапана при стенозе аорты. Наиболее часто используемые методы включают измерения, выполненные во время эхокардиография. Для интерпретации этих значений площадь обычно делится на площадь поверхности тела, чтобы достичь оптимальной для пациента площади отверстия аортального клапана.

Планиметрия

Планиметрия - это отслеживание отверстия аортального клапана на неподвижном изображении, полученном во время эхокардиографического сбора данных во время желудочкового систола, когда клапан должен быть открыт. Хотя этот метод измеряет площадь клапана напрямую, изображение может быть трудно получить из-за артефактов во время эхокардиографии, а измерения зависят от специалиста, который должен вручную отслеживать периметр открытого аортального клапана. По этим причинам планиметрия аортального клапана обычно не выполняется.

Уравнение неразрывности

Уравнение неразрывности гласит, что поток в одной области должен равняться потоку во второй области, если между двумя областями нет шунтов. На практике поток из выходного тракта левого желудочка (LVOT) сравнивается с потоком на уровне аортального клапана. В эхокардиографии площадь аортального клапана рассчитывается с использованием интеграла скорости и времени (VTI), который является наиболее точным и предпочтительным методом. Поток через LVOT или ударный объем LV (в см³), можно рассчитать, измерив диаметр LVOT (в см), возведя это значение в квадрат, умножив значение на 0,78540 (что составляет π / 4), получив площадь поперечного сечения LVOT (в см²) и умножение этого значения на LVOT VTI (в см), измеренное на спектральном доплеровском дисплее с использованием импульсно-волнового допплера. По ним легко вычислить площадь (в см²) аортального клапана, просто разделив ударный объем ЛЖ (в см³) с помощью AV VTI (в см), измеренного на спектральном доплеровском дисплее с использованием непрерывного доплеровского режима.

Ход поршня = 0,785 (π / 4) x Диаметр² х ВТИ ЛВТ

Площадь поперечного сечения LVOT = 0,785 (π / 4) x Диаметр LVOT²

${displaystyle { ext{Aortic Valve Area (in cm}}^{2}{ ext{)}}={{ ext{LVOT diameter}}^{2}cdot 0.78540cdot { ext{LVOT VTI}} over { ext{Aortic Valve VTI}}}}$

	Пример. Человек проходит трансторакальную эхокардиографию для оценки шума систолического выброса с отсроченным ходом вверх сонной артерии, отмеченного при физикальном обследовании. Во время эхокардиографии были выполнены следующие измерения: диаметр ВТЛЖ 2 см, ВТП LVOT 24 см и VTI клапана аорты 50 см. Какова площадь аортального клапана?
	Ответ: Диаметр LVOT 2 см дает площадь поперечного сечения LVOT 2 * 2 * 0,78540 = 3,14 см.^2. Чтобы рассчитать ударный объем, умножьте площадь поперечного сечения на 3,14 см.^2 ЛВОТ ВТИ 24 см. Это дает ударный объем ЛЖ 3,14 * 24 = 75,40 см3. Разделите ударный объем ЛЖ, 75,40 см3, на VTI клапана аорты, 50 см, и получите площадь аортального клапана 75,40 / 50 = 1,51 см.^2.

Самым слабым аспектом этого расчета является вариативность измерения площади LVOT, поскольку он включает возведение в квадрат измерения LVOT. Следовательно, для сонографиста крайне важно проявлять большую осторожность при измерении диаметра LVOT.

Измерение с помощью эхокардиограммы может быть неточным в случаях подклапанного стеноза аорты, поскольку диаметр не является однородным, как предполагается во время эхокардиограммы. У некоторых пациентов точка обзора эхокардиограммы может исказить истинный диаметр LVOT. Для целей проверки полученной площади клапана с помощью эхокардиограммы и допплеровских измерений, особенно если полученная площадь клапана находится в диапазоне, требующем хирургического вмешательства, а сердечный выброс низкий, необходимо получить золотой стандарт катетеризации левых отделов сердца для истинной гемодинамики для проверки с использованием прибора Горлина формула, чтобы пациент не пошел на ненужную операцию.

Уравнение Горлина

Уравнение Горлина утверждает, что площадь аортального клапана равна потоку через аортальный клапан во время систолы желудочков, деленному на градиент систолического давления на клапане, умноженный на константу. Поток через аортальный клапан рассчитывается с помощью сердечный выброс (измеряется в литрах в минуту) и делится на частоту сердечных сокращений (чтобы получить выход на сердечный цикл ), а затем разделив его на период систолического выброса, измеряемый в секундах на удар (чтобы получить поток на сокращение желудочков).

${displaystyle { ext{Valve Area (in cm}}^{2}{ ext{)}}={frac {{ ext{Cardiac Output }}({frac { ext{ml}}{ ext{min}}})}{{ ext{Heart rate }}({frac { ext{beats}}{ ext{min}}})cdot { ext{Systolic ejection period (s)}}cdot 44.3cdot {sqrt { ext{mean Gradient (mmHg)}}}}}}$

Уравнение Горлина связано с потоком через клапан. Из-за этого площадь клапана может быть ошибочно рассчитана как стенозирующая, если поток через клапан низкий (т.е. если сердечный выброс низкий). Измерение истинного градиента достигается путем временного увеличения сердечного выброса путем вливания положительных инотропных агентов, таких как добутамин.

	Пример. Пациенту проводят катетеризацию левого и правого отделов сердца в рамках оценки стеноза аорты. Были измерены следующие гемодинамические параметры. При частоте сердечных сокращений 80 ударов в минуту и ​​периоде систолического выброса 0,33 секунды сердечный выброс составил 5 литров в минуту. Во время одновременного измерения давления в левом желудочке и аорте (с использованием одного катетера в левом желудочке и второго в восходящей аорте) средний градиент систолического давления был измерен на уровне 50 мм рт. Какова площадь клапана, измеренная по уравнению Горлина?
	Отвечать: ${displaystyle { ext{Aortic Valve Area}}={frac {5000{frac { ext{ml}}{ ext{min}}}}{80{frac { ext{beats}}{ ext{min}}}cdot 0.33{ ext{s}}cdot 44.3cdot {sqrt {50{ ext{mmHg}}}}}}approx 0.6{ ext{cm}}^{2}}$

Уравнение Хакки

Уравнение Хакки^[3] представляет собой упрощение уравнения Горлина, основанное на наблюдении, что в большинстве случаев численное значение ${displaystyle { ext{heart rate (bpm)}}cdot { ext{systolic ejection period (s)}}cdot 44.3approx 1000}$. В результате получается упрощенная формула:

${displaystyle { ext{Aortic Valve area (in cm}}^{2}{ ext{)}}approx {frac {{ ext{Cardiac Output}}({frac { ext{litre}}{ ext{min}}})}{sqrt { ext{Peak to Peak Gradient (mmHg)}}}}}$

	Пример: пациенту проводят катетеризацию левой и правой части сердца для оценки стеноза аорты. Измерения включают аортальное давление 120/60, давление в ЛЖ 170/15, сердечный выброс 3,5 л / мин. Какова площадь аортального клапана?
	Ответ: Максимальный градиент между ЛЖ и аортой составляет 50 мм рт. Это дает ${displaystyle { ext{Aortic valve area}}approx {frac {3.5}{sqrt {50}}}approx 0.5 { ext{cm}}^{2}}$

Уравнение Агарвала-Окпара-Бао

Уравнение Агарвала-Окпара-Бао - это новая форма уравнения оценки AVA, названная в честь Рамеш К. Агарвал, Эммануэль c Окпара, и Гуанюй Бао.^[4][5] Он был получен из подгонки кривой результатов моделирования CFD и 80 клинических данных, полученных Миннерсом, Аллгейером, Гольке-Бервольфом, Кинцле, Нойманном и Джандером. ^[6] с использованием многоцелевого генетического алгоритма. Сравнение результатов, рассчитанных с помощью уравнения Горлина, уравнения Агарвала-Окпара-Бао, и клинических данных показано на рисунках справа.

Сравнение результатов Gorlin_Agarwal-Okpara-Bao и клинических данных

${displaystyle { ext{Valve Area (in cm}}^{2}{ ext{)}}={ ext{(0.83}}^{2}+{frac {frac {{ ext{Q (}}{frac {ml}{min}})}{ ext{60}}}{{ ext{0.35 }}cdot {sqrt { ext{mean Gradient (dynes/cm2)}}}}}{ ext{)}}^{ ext{0.5}}-{ ext{0.87}}}$

	Пример: пациенту проводят катетеризацию левой и правой части сердца для оценки стеноза аорты. Были измерены следующие гемодинамические параметры. При одновременном измерении давления в левом желудочке и аорте (с использованием одного катетера в левом желудочке и второго в восходящей аорте) средний градиент систолического давления был измерен на уровне 22665 дин / см.^2. Сердечный выброс составляет 13440 миллилитров в минуту. Какова площадь аортального клапана?
	Отвечать: ${displaystyle { ext{Valve Area (in cm}}^{2}{ ext{)}}={ ext{(0.83}}^{2}+{frac {frac {{ ext{13440 (}}{frac {ml}{min}})}{ ext{60}}}{{ ext{0.35 }}cdot {sqrt { ext{22665 (dynes/cm2)}}}}}{ ext{)}}^{ ext{0.5}}-{ ext{0.87}}approx 1.35{ ext{cm}}^{2}}$

Рекомендации

1. Чарлсон Э, Легедза А, Хамель М (2006). «Принятие решений и результаты при тяжелом симптоматическом стенозе аорты». J Heart Valve Dis. 15 (3): 312–21. PMID  16784066.
2. Варадараджан, П; Капур, Н. Бансал, ЖК; Пай, Р.Г. (2006). «Выживаемость пожилых пациентов с тяжелым аортальным стенозом значительно улучшается при замене аортального клапана: результаты исследования когорты из 277 пациентов в возрасте> / = 80 лет». Eur J Cardiothorac Surg. 30 (5): 722–7. Дои:10.1016 / j.ejcts.2006.07.028. PMID  16950629.
3. Хакки А., Искандриан А., Бемис С., Кимбирис Д., Минц Г., Сегал Б., Брайс С. (1981). «Упрощенная формула клапана для расчета площади стенозированного клапана сердца». Тираж. 63 (5): 1050–5. Дои:10.1161 / 01.CIR.63.5.1050. PMID  7471364.
4. Agarwal, R.K .; Окпара, Э (2010). «Численное исследование пульсирующего потока через модели стенозов сосудов и аортальных клапанов и оценка уравнения Горлина». Документ AIAA 2010-4733, Конференция AIAA по гидродинамике, Чикаго, Иллинойс, 28 июня - 1 июля.
5. Agarwal, R.K .; Бао, Г. (2015). «Численное исследование моделей стеноза аортального клапана и оценка уравнения Горлина». В материалах конференции ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference, AJK2015-26132, проходившей 26–31 июля 2015 г. в Сеуле, Корея..
6. Minners, J .; Allgeier, M .; Gohlke-Baerwolf, C .; Kienzle, R .; Нойман, Ф. и Джандер, Н. (2007). «Несоответствие эхокардиографических критериев оценки стеноза аортального клапана». Европейский журнал сердца. 29 (8): 1043–5. Дои:10.1093 / eurheartj / ehm543. PMID  18156619.