$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mechanika płynów jest krytycznym, ale często niedocenianym wyznacznikiem wypełnienia lewej komory (LV). Trójwymiarowe ciało obrotowe płynu, znane jako pierścień wirowy, jest generowane za każdym razem, gdy płyn przechodzi przez otwór1,2,3. Ten pierścień wirowy poprawia wydajność transportu płynów w porównaniu z ciągłym liniowym strumieniem4. Przepływ krwi przez zastawkę mitralną podczas wczesnego napełniania LV powoduje tworzenie się pierścienia wirowego5,6,7,8 i ułatwia jego propagację do komory, zachowując pęd płynu i energię kinetyczną9. Działania te zwiększają efektywność napełniania LV 4,10,11,12,13. Pierścień nie tylko hamuje zastój przepływu krwi w LV apex14,15,16,17, ale także kieruje przepływ preferencyjnie poniżej przedniej ulotki mitralnej7,18, efekty zmniejszające ryzyko powstania zakrzepu wierzchołkowego i ułatwiające wypełnienie ścieżki odpływu LV 19odpowiednio. Echokardiografia kontrastowa17, Dopplerowskie mapowanie przepływu wektorowego6,20,21, obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego7, oraz prędkość obrazowania cząstek9,22,23,24 zostały wykorzystane do zademonstrowania wyglądu i zachowania prze-mitralnych pierścieni wirowych w warunkach normalnych i patologicznych. Gradient ciśnienia lewej lewej tętnicy przedsionkowej, stopień rozkurczowego wychylenia pierścienia mitralnego, minimalne ciśnienie lewej komory osiągane podczas rozkurczu oraz szybkość i zakres relaksacji lewej komory to cztery główne czynniki decydujące o czasie trwania, wielkości, intensywności przepływu i położeniu pierścienia trans-mitralnego2,12,25,26,27,28,29.
Rozwój pierścienia wirowego jest najczęściej określany ilościowo za pomocą parametru bezwymiarowego (czas powstawania wiru; VFT) oparte na wyrzucie płynu ze sztywnej rury3, gdzie VFT jest zdefiniowany jako iloczyn uśrednionej w czasie prędkości płynu i czasu wyrzutu podzielony przez średnicę kryzy. Optymalny rozmiar pierścienia wirowego jest osiągany, gdy VFT wynosi 4 in vitro, ponieważ strumienie spływające i ograniczenia energetyczne uniemożliwiają mu osiągnięcie większego rozmiaru3,4. VFT zastawki mitralnej został oszacowany klinicznie za pomocą echokardiografii przezklatkowej8,30,31. Na podstawie analizy prędkości przepływu krwi przez zastawkę mitralną i średnicy zastawki mitralnej (D) można łatwo wykazać8, że VFT = 4 × (1-β) × EF ×α3, gdzie β = frakcja wypełniająca przedsionki, EF = frakcja wyrzutowa lewej komory i α = EDV1/3/D, gdzie EDV = objętość końcoworozkurczowa. Frakcja wyrzutowa jest stosunkiem objętości wyrzutowej (SV) i EDV, co pozwala uprościć to równanie do VFT = 4 × (1-β) × SV/(πD3). Ponieważ VFT jest bezwymiarowy (objętość/objętość), wskaźnik ten umożliwia bezpośrednie porównanie pacjentów o różnym wzroście bez konieczności dostosowywania do masy ciała lub powierzchni ciała8. Optymalna VFT waha się od 3,3 do 5,5 u zdrowych ochotników8, a wyniki są zgodne z wynikami uzyskanymi w modelach dynamiki płynów3,32. Wykazano, że VFT wynosi ≤ 2,0 u pacjentów z obniżoną czynnością skurczową lewej komory, co jest również poparte przewidywaniami teoretycznymi8. Zmniejszenie VFT niezależnie przewidywało zachorowalność i śmiertelność u pacjentów z niewydolnością serca30. Wykazano również, że podwyższone obciążenie końcowe lewej wysokości 33, choroba Alzheimera34, nieprawidłowa funkcja rozkurczowa19 i zastąpienie natywnej zastawki mitralnej protezą35 również zmniejszają VFT. Pomiar VFT może być również przydatny do identyfikacji zastoju przepływu krwi lub zakrzepicy u pacjentów z ostrym zawałem mięśnia sercowego36,37.
Nasza grupa jest zainteresowana czynnikami, które wpływają na skuteczność wypełniania LV podczas operacji kardiochirurgicznej38,39,40,41. Używamy standardowej echokardiografii przełykowej i dopplerowskiej (TEE), aby nieinwazyjnie wyprowadzić zmienne wymagane do obliczenia VFT. W niniejszym raporcie szczegółowo opisujemy tę metodologię i dokonujemy przeglądu naszych dotychczasowych ustaleń.