ecocardiografia

Ecocardiografía. Valoración hemodinámica.

Introducción.

La evaluación hemodinámica constituye uno de los pilares en la valoración del estado y ajuste en el tratamiento de los pacientes ingresados en unidades de críticos. Se considera que aproximadamente el 50% de los pacientes ingresados en las unidades de críticos presentan o han presentado a lo largo de su ingreso problemas cardiológicos. La aproximación "tradicional" a la evaluación hemodinámica de nuestros pacientes incluye la medición de presiones dentro del sistema cardiovascular, a partir de las cuales se estiman volúmenes y flujos, y solo ocasionalmente se miden (aunque de forma indirecta) volúmenes y flujos.

La valoración hemodinámica incluye la interrelación de presiones y flujos dentro del sistema cardiovascular del paciente. La ecografía se ha mostrado un método válido en estas determinaciones, se estima que el impacto de la ecografía en el cambio del manejo y tratamiento de los pacientes críticos se sitúa en torno al 54%.

Exploración ecocardiográfica transtorácica.

La Sociedad Americana de Ecocardiografía describe unos planos básicos de exploración, la denominación de estos planos viene determinada por el lugar donde se coloca el transductor y por el plano seccionado del corazón, por lo tanto vamos a ver ambos componentes por separado y definir posteriormente estos planos básicos.

Localización del transductor.

En un sujeto normal la silueta del corazón se extiende desde la unión del 2º espacio intercostal con el esternón, pasando por el quinto espacio intercostal a la altura de la línea medioclavicular, sigue la cara inferior hasta 1 cm a la derecha de la unión entre esternón y 5º espacio intercostal y acaba a un centímetro a la derecha de la unión entre esternón y 3er espacio intercostal. Las distintas localizaciones de la sonda ecográfica en la superficie del tórax para la exploración ecocardiográfica son:

Paraesternal. Situada junto al borde esternal izquierdo a la altura del 5º espacio intercostal.

Apical. Localizada sobre el ápex del corazón. Subcostal. Justo bajo el apéndice xifoides. Supraesternal. Situada por encima del manubrio esternal.

| Lecturas recomendadas.

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Representación esquemática de la localización del corazón en el tórax

Colocación de la sonda sobre el tórax del paciente para la exploración ecocardiográfica

Pueden distinguirse tres planos ortogonales en la exploración ecocardiográfica:

Eje largo. Este eje secciona al corazón desde la raíz aórtica hasta el ápex, incluyendo a las válvulas aórtica y mitral. Sobre el tórax del paciente se sitúa en una linea que discurre entre el hombro derecho del paciente y el riñón izquierdo.

Eje corto. Este eje secciona al corazón aproximadamente en la unión aurículoventricular, sobre el tórax del paciente se sitúa en una línea que une el punto medioclavicular izquierdo del paciente y la cadera derecha.

Cuatro cámaras. Secciona al corazón desde el ápex hasta la base del corazón discurriendo perpendicular al tabique interventricular e interauricular, sobre el tórax del paciente se sitúa en una línea entre el ápex (punta de latido) y el hombro derecho.

Exploración 2D transtorácica. Cortes ecocardiográficos.

La realización de los distintos planos en las distintas localizaciones es lo que conforma la exploración ecocardiográfica transtorácica.

Cortes Paraesternales.

Eje largo. Se coloca el transductor en la línea imaginaria que une hombro derecho y riñón izquierdo, a la altura del 4º espacio intercostal aproximadamente, en el borde para esternal izquierdo y con el marcador orientado hacia el hombro derecho.


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Corte paraesternal, eje largo.

En la parte superior de la imagen se encuentra el tracto de salida del ventrículo derecho, bajo el cual puede observarse el tabique interventricular, bajando algo mas y a la derecha se aprecia la raíz aórtica, con las valvas coronaria derecha (superior en la imagen) y no coronaria (inferior en la imagen), por debajo de la raíz aórtica se encuentra la aurícula izquierda, a esta altura el lado izquierdo de la imagen lo ocupa el ventrículo izquierdo, observándose en la parte más inferior de la imagen el músculo papilar posteromedial, separando el ventrículo de la aurícula se encuentran la válvula mitral, distinguiéndose junto a la cara posterior de la aorta la valva anterior (superior en la imagen) y junto al surco aurículoventricular la valva posterior (inferior en la imagen).

Este corte es muy útil para valorar el tamaño de la raíz aórtica, aurícula izquierda, septo interventricular y pared posterior de ventrículo izquierdo, así como para el diagnóstico de obstrucciones en el tracto de salida del ventrículo izquierdo, vegetaciones en válvula aórtica y mitral y prolapso mitral.

Si partiendo de esta posición rotamos el transductor unos 40º en contra del sentido de las agujas del reloj obtenemos el corte denominado “entrada del ventrículo derecho”, en el se observa en el centro de la imagen la aurícula derecha a la que llega la vena cava inferior (a la derecha de la imagen) y el seno coronario (a la izquierda de la imagen), la porción superior de la imagen la ocupa el ventrículo derecho y a la izquierda de este el ventrículo izquierdo, separando aurícula derecha de ventrículo derecho encontramos el aparato valvular de la tricúspide.


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Corte de “entrada del ventrículo derecho”

Eje corto. Partiendo de la posición del eje largo se rota el transductor 90º en el sentido de las agujas del reloj, con el marcador apuntando al zona media de la clavícula izquierda, para evitar el reflejo de ecos producido por el pulmón, el transductor debe situarse lo más próximo al esternón. En esta posición se obtiene un corte a nivel de la válvula mitral y paralelo a ella, sin embargo inclinando el transductor hacia el ápex puede observarse el mismo corte a nivel de los músculos papilares, y desde la posición original (plano mitral), inclinando el transductor hacia el hombro derecho se obtiene el corte a nivel de la válvula aórtica.

En el corte a nivel mitral la porción más superior de la imagen corresponde a la pared libre del ventrículo derecho, a continuación se encuentra la cavidad del ventrículo derecho y separándolo del ventrículo izquierdo el tabique interventricular con la parte posterior mas a la izquierda y a la derecha la parte anterior, dentro de la cavidad del ventrículo izquierdo encontramos la válvula mitral con sus dos valvas, la que se aprecia en la parte de arriba de la imagen es la valva anterior y la que está debajo la posterior, en este plano la imagen producida por las valvas de la mitral se conoce como “boca de pez”. Este corte es muy útil para el diagnóstico de la estenosis mitral midiendo por planimetría el área del orificio mitral.

En el corte a nivel de los músculos papilares se observa en el centro de la imagen al ventrículo izquierdo con los dos grupos papilares, el situado más a la izquierda de la imagen es el posteromedial mientras que el situado a la derecha es el anterolateral, la porción superior de la imagen corresponde al ápex del ventrículo derecho, separando ambos ventrículos el tabique interventricular, siguiendo a favor de las agujas del reloj a continuación del tabique se encuentra la cara anterior, cara lateral y cara inferior del ventrículo izquierdo. Este corte es muy útil para valorar la patología isquémica del ventrículo.


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Corte paraesternal. Eje corto a nivel de la válvula mitral (izquierda), músculos papilares (centro) y válvula aórtica (derecha).

En el corte a nivel de la válvula aórtica el plano de exploración secciona ambas aurículas, en el centro de la imagen se observa la válvula aórtica con las tres valvas dando la imagen de “estrella de Mercedes”,, justo debajo de la válvula aórtica en la imagen puede apreciarse la aurícula izquierda y a la izquierda de esta, separada por el septo interauricular la aurícula derecha, en la parte superior de la imagen, por encima de la válvula aórtica se encuentra el tracto de salida del ventrículo derecho, separado de la aurícula derecha por la tricúspide y finalizando en el lado izquierdo de la imagen con la salida de la arteria pulmonar, llegándose en ocasiones a distinguir la válvula pulmonar, generalmente su cúspide posterior. Es importante destacar que aunque en esta imagen exista una discontinuidad en el tabique interauricular no es necesariamente una CIA, puesto que a este nivel se encuentra la fosa ovalis, de pared muy delgada y que en numerosas ocasiones no da lugar a imagen ecográfica.

Partiendo de esta posición si rotamos un poco más el transductor en contra de las agujas del reloj obtendremos un corte a nivel de la arteria pulmonar, tal y como se aprecia en la siguiente imagen:

Corte paraesternal – eje corto, arteria pulmonar.

En este corte se aprecia una imagen circular en el centro que corresponde a la aorta, a su izquierda discurre la arteria pulmonar, en la que es fácilmente identificable la válvula pulmonar (imagen superior) y la bifurcación de la arteria pulmonar (imagen inferior), por debajo de la aorta es posible encontrar en ocasiones otra imagen circular que se corresponde con la vena cava inferior.

Cortes Apicales.

Dos cámaras. Partimos de la localización apical, esto es con el transductor sobre la punta del latido cardiaco, es importante situarse sobre un espacio intercostal, en esta posición colocamos el marcador del transductor apuntando hacia el hombro derecho para obtener el corte. En este corte pueden observarse las cavidades izquierdas, la porción más superior del ecocardiograma refleja el ápex del ventrículo izquierdo, la pared del ventrículo izquierdo que aparece a la izquierda de la imagen se corresponde con los segmentos inferiores, mientras que la situada a la derecha se corresponde con los segmentos


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anterolaterales, de la misma forma en el análisis de la válvula mitral en este corte puede apreciarse la valva antérolateral en la zona derecha de la imagen, mientras que la pósteromedial es la que queda a la izquierda.

Cuatro cámaras. Partiendo de la posición anterior se rota el transductor aproximadamente 90º de forma que el marcador apunta hacia la axila izquierda, obteniéndose así el corte de 4 cámaras, en este corte puede observarse en el lado izquierdo de la imagen las cavidades derechas, y en el lado derecho las izquierdas, para obtener un corte óptimo es necesario visualizar los dos ventrículos en toda su longitud. Partiendo de esta posición y angulando el transductor anteriormente (es decir, pivotando la mano hacia abajo), se obtiene el denominado plano de 5 cámaras, en el que se puede apreciar la salida de la aorta.

Corte apical- eje largo (izquierda) y apical-cuatro cámaras (derecha).

Cortes Subcostales.

Cuatro cámaras. Para la obtención de esta imagen se coloca el transductor bajo el apéndice xifoides y algo lateralizado hacia la derecha, apuntando hacia el hombro izquierdo y con el marcador de posición hacia la cadera izquierda. En la imagen obtenida se aprecia más superficialmente el hígado y justo bajo este pueden verse las cavidades derechas, aurícula y ventrículo. Este es el mejor plano de exploración para estudiar defectos septales. En la zona más inferior de la imagen aparecen las cavidades izquierdas.


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Corte subcostal de cuatro cámaras

Otros planos adicionales. Partiendo de la posición anterior y rotando 90º el transductor hasta dejar el marcador de posición orientado hacia la cabeza puede obtenerse un plano donde se visualiza la entrada de la vena cava inferior en la aurícula derecha, quedando anteriormente a la vena cava el hígado.

Visión subcostal de la vena cava inferior

Valoración hemodinámica con ecocardiografía.

Valoración de la función diastólica.

Valoración de volúmenes

El primero de los parámetros que suele entrar en consideración en la evaluación hemodinámica es el llenado ventricular, en la población normal existe una correlación entre volumen de llenado ventricular, presión diastólica y volumen sistólico (ley de Frank-Starling), por lo que habitualmente se estima el llenado ventricular a partir de la Presión de enclavamiento pulmonar (PCP), sin embargo esta estimación toma como supuesto una complianza ventricular normal. En enfermos con disfunción diastólica esta complianza se ve reducida, cambiando notablemente la relación presión-volumen del ventrículo, en estas situaciones una PCP elevada no tiene por qué corresponderse con un llenado aumentado del ventrículo izquierdo.

Se ha demostrado una buena correlación entre el cálculo volumétrico del llenado ventricular por ecografía y su medición con radioisótopos, sin embargo no existe correlación entre la PCP y el volumen ventricular medido con radioisótopos. Otros estudios muestran una buena correlación entre el aumento del volumen telediastólico medido en el eje corto con los


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incrementos en el volumen sistólico y en el índice cardiaco, sin encontrarse relación entre los cambios en la PCP y de los anteriores parámetros.

El cálculo volumétrico por razones prácticas suele estimarse a partir de la medición del área telediastólica en el eje corto, se ha comprobado una buena correlación (0.87) entre este área y el volumen ventricular, sin embargo cuando existen alteraciones en la contractilidad regional, la estimación de volumen a partir del área telediastólica puede dar lugar a sobreestimaciones, en estos casos suele medirse el volumen directamente en un plano apical aplicando la regla de Simpson . Este método divide al ventrículo en 20 discos elipsoides de igual grosor pero distinto diámetro, calculando el volumen como la suma de los volúmenes parciales de los discos. Esta técnica ha sido validada con ventriculografía.

Eje corto mediopapilar Eje largo apical

Un área telediastólica ajustada a la superficie corporal inferior a 5.5 cm2/m2 indica una situación de hipovolemia. La observación de un colapso ventricular en sístole "Kissing Ventricle" es un índice de hipovolemia extrema.

Valoración de presiones.

Al final de la sístole los elementos contráctiles del ventrículo comienzan una fase de relajación, en este momento las válvulas mitral y aórtica se encuentran cerradas, como resultado se produce una caída de la presión intraventricular sin alteración en su volumen, es la "fase de relajación isovolumétrica".

Cuando la presión en la aurícula supera a la del ventrículo se produce la apertura de la válvula mitral y la sangre pasa de la aurícula hacia el ventrículo gracias al gradiente de presión creado entre las dos cavidades, la magnitud de de este flujo y su aceleración dependerá por tanto en sujetos sin valulopatía mitral del gradiente de presión, condicionado este a su vez por la presión existente en la aurícula y la distensibilidad del ventrículo. Esta fase de llenado inicial se denomina "fase de llenado ventricular precoz" y se identifica en el estudio doppler por una onda denominada "onda E" (E-Early). Posteriormente y a medida que se van equiparando las presiones entre la aurícula y ventrículo se va decelerando el flujo, hasta que llega un momento en el que las presiones se igualan y el flujo cesa, es la denominada "fase de diástasis", reconocida en el estudio doppler por una ausencia temporal de flujo. Por último se produce la contracción auricular aumentando de nuevo el gradiente de presiones y permitiendo el paso


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de sangre desde la aurícula al ventrículo, es la "fase de contracción auricular" y se identifica en el estudio doppler como una onda denominada "onda a" (A-Auricle) .

Patrón de llenado transmitral.

Existen situaciones donde el flujo transmitral precoz y la contracción auricular no están separadas por el periodo de diastasis e incluso pueden verse parcialmente fusionadas.En estas situaciones correspondientes más frecuentemente con sujetos que presentan taquicardia ó bloqueo auriculoventricular de primer grado, la velocidad de la onda A puede estar falsamente aumentada. Si las ondas e y A están fusionadas parcialmente se considera un registro incorrecto de la velocidad de la onda A si la velocidad de la onda E es mayor de 20 cm/seg en el inicio de la onda A.

En sujetos normales, sin disfunción diastólica, la velocidad y magnitud del flujo total es mayor en la fase de llenado ventricular precoz que en la de contracción auricular, estimándose que la fase de llenado ventricular precoz contribuye en un 80% al llenado ventricular y que por el contrario la fase de llenado por la contracción auricular contribuye solo al 20% del llenado. Tomando en consideración estos parámetros, en sujetos sin disfunción diastólica la relación entre las ondas E/A es mayor a 1. La diástole es un proceso activo, la disminución en la funcionalidad diastólica del ventrículo se traduce en sus fases iniciales en una menor caída de presión en la cavidad ventricular y por lo tanto en un menor gradiente de presión entre aurícula y ventrículo, como consecuencia el flujo transmitral precoz (onda E) disminuye y la relación E/A se invierte (E/A<1)

Otro parámetro que caracteriza a la función diastólica del ventrículo izquierdo es el tiempo de deceleración de la onda E. Este tiempo se define como el tiempo que transcurre desde que la onda E presenta su velocidad pico hasta que vuelve a la línea basal, en pacientes sin disfunción diastólica este tiempo está comprendido entre 160 y 240 milisegundos, en las fases iniciales de disfunción diastólica este tiempo se alarga.

El tercero de los parámetros que evalúan la función diastólica es el tiempo de relajación isovolumétrica. Este es el tiempo transcurrido desde el cierre de la válvula aórtica hasta la apertura de la válvula mitral. En sujetos sin disfunción el valor normal de este tiempo se sitúa entre 70 y 90 milisegundos. En las fases iniciales de la disfunción diastólica este tiempo también se ve alargado.

Un parámetro mas de evaluación de la función diastólica es la duración de la onda A, esta onda producida por la contracción auricular cuando aumenta la presión telediastólica del ventrículo


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izquierdo se acorta y por lo tanto su duración está acortada en fases iniciales de disfunción diastólica.

Cuando la disfunción diastólica avanza se produce un aumento en la presión diastólica del ventrículo izquierdo debido a la disminución de la complianza ventricular, este aumento de presión se transmite posteriormente a la aurícula izquierda y por lo tanto existen alteraciones en el flujo de las venas pulmonares.

El patrón de flujo en las venas pulmonares está compuesto por dos componentes sistólicos, uno diastólico y uno auricular. El primero de los componentes sistólicos coincide con la fase sistólica precoz, en esta fase se produce también la relajación auricular, como consecuencia de la caída de presión intraauricular se establece el flujo desde las venas pulmonares hacia la aurícula, es el denominado PSV1. El segundo de los componentes aparece en la sístole tardía y está relacionado con el aumento de la presión venosa, produciéndose de nuevo un flujo anterógrado hacia la aurícula, se denomina PSV2 y frecuentemente aparece fusionado con PSV1 (hasta el 70% de los pacientes). El componente diastólico aparece en la diástole ventricular justo tras la apertura de la válvula mitral, se denomina PVd y refleja por tanto la caída de presión en la aurícula como consecuencia del llenado ventricular, en esta fase la aurícula funciona como un conducto pasivo entre el flujo de las venas pulmonares y el flujo transmitral, como consecuencia el flujo pico de PVd y de la onda E transmitral, así como el tiempo de deceleración de PVd y E están relacionados. A medida que aumenta la presión diastólica en el ventrículo izquierdo el tiempo de desaceleración del flujo pulmonar se acorta. Por último el componente auricular de la presión en las venas pulmonares (PVa) coincide con la contracción auricular y por tanto es un flujo reverso hacia las venas pulmonares, la magnitud y duración de PVa está por lo tanto relacionada con la presión diastólica del ventrículo izquierdo y la complianza auricular.

Componentes sistólico, diastólico y auricular del flujo en venas pulmonares. En este caso PVS1 y PVS2 aparecen fusionados

En pacientes en ritmo sinusal y sin valvulopatía mitral podemos identificar tres patrones de disfunción diastólica. El primero de los patrones es el denominado "patrón de relajación retardada", representa una primera fase en la disfunción diastólica, en ella la velocidad de relajación del ventrículo está disminuida, como consecuencia de esto se genera menos presión negativa en el ventrículo y disminuye el gradiente entre aurícula y ventrículo en la fase de llenado precoz, el resultado es la presencia en el estudio doppler de una onda E pequeña, y por lo tanto una mayor contribución auricular al llenado ventricular por lo que el índice E/A se hace inferior a 1. Como consecuencia de esta alteración en la relajación ventricular el tiempo


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de desaceleración de la onda E también está alargado (DT>240 mseg.) así como el tiempo de relajación isovolumétrica (IRVT>90 mseg). En esta fase aún no se han producido cambios en las presiones de llenado, y por lo tanto las características del flujo en las venas pulmonares son normales. Este patrón aparece en patologías como la cardiopatía isquémica, hipertrofia ventricular e hipertensión, pero también puede aparecer en ancianos sanos.

El segundo de los patrones es el denominado "patrón pseudonormal", es un paso más en la disfunción diastólica y aparece como consecuencia de un aumento en la presión auricular, este aumento compensa la menor disminución de presión ventricular de la fase de relajación isovolumétrica reestableciendo el gradiente de presión auriculoventricular, y apareciendo de nuevo un cociente E/A > 1, de la misma forma existe una pseudonormalización en el tiempo de desaceleración de la onda E (DT 160 – 200 mseg) y en el tiempo de relajación isovolumétrica (IVRT<90 mseg). Sin embargo y a diferencia del patrón diastólico normal, el patrón pseudonormal se produce por un aumento de las presiones de llenado y por lo tanto se producen alteraciones en el flujo de las venas pulmonares hacia una aurícula con presión elevada. En condiciones normales el flujo sistólico de las venas pulmonares (ocasionado por la relajación auricular y el aumento de la presión venosa) es mayor que el flujo en diástole (ocasionado por la caída de presión auricular al abrirse la válvula mitral), sin embargo un aumento de presión en la aurícula hace que después de la relajación auricular la presión en la aurícula esté más elevada que en condiciones normales, por lo tanto el gradiente de presión entre aurícula y venas pulmonares es menor y cae el flujo sistólico PVS, de tal modo que en este caso PVS es menor que PVd. También y como consecuencia del aumento de presión en la aurícula la duración y velocidad pico de PVa aumentan y la relación entre la duración de la onda A en el flujo transmitral y PVa se altera. En sujetos normales la duración de la onda A transmitral y la duración de PVa es similar, en el caso de disfunción diastólica con aumento de las presiones de llenado la duración de A es menor que la duración de PVa y la velocidad pico de PVa aumenta (>35 cm/seg).

El último paso en la disfunción diastólica nos lleva al tercer patrón, denominado "patrón restrictivo", en este patrón el aumento compensatorio de la presión auricular es tan elevado y genera un gradiente tan alto, que prácticamente todo el flujo transmitral ocurre en la fase de llenado precoz, observándose una onda A (auricular) pequeña, habitualmente el índice E/A es mayor a 2 y el tiempo de desaceleración de la onda E está muy acortado (<150ms),de forma paralela el tiempo de relajación isovolumetrica también se acorta (IRVT<70 mmHg) y en el flujo de las venas pulmonares aarecen los cambios típicos del aumento de presión en la aurícula izquierda pero aún más exagerados que en el patrón seudonormal (PVa >> 35 cm/seg, PVS<<PVd, duración A << duración PVa). Este patrón es propio de pacientes con disfunción diastólica muy avanzada y congestión pulmonar.

Normal Alteración Relajación

Pseudonormal Restrictivo

E/A 1-1.5 <1 1-1.5 >1.5-2DT E 160 – 240 mseg >240 mseg 160-200 mseg <160 msegIVRT 70-90 mseg >90 mseg <90 mseg <70 msegPVS2-PVd PVS2 > PVd PVS2 >> PVd PVS2<PVd PVS2<<PVdA dur-PVa dur A dur = PVa dur A dur = PVa dur A dur < PVa dur A dur << PVa durPVa PVa < 35 cm/seg PVa < 35 cm/seg PVa > 35 cm/seg PVa>>35 cm/seg

Patrones de disfunción diastólica


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Estudios sobre pacientes con disfunción diastólica severa muestran que tiempos de desaceleración < 180 ms se asocian a PCP >=20 con una sensibilidad y especificidad del 100%, mientras que relaciones E/A >2 presentan una baja sensibilidad para predecir disfunción diastólica (52%), pero alta especificidad (100%). Por otra parte cuando la duración de PVa excede en más de 30 mseg la duración de la onda A transmitral , la presión telediastólica del ventrículo izquierdo supera los 15 mmHg , además si la fracción sistólica del flujo de las venas pulmonares (velocidad de onda sistólica/velocidad onda sistólica + velocidad onda diastólica) es <40% con una gran fiabilidad la presión telediastólica del ventrículo izquierdo está por encima de 15 mmHg. El último y más eficaz de los parámetros estudiados es el tiempo de desaceleración de la onda PVd en el flujo pulmonar, un tiempo inferior a 160 mseg tiene una sensibilidad del 97% y una especificidad del 96% para predecir PCP> 18 mmHg .

Otros métodos de evaluación de la función diastólica

Doppler tisular en el anillo mitral.

El estudio se realiza colocando la marca del doppler sobre la parte lateral del anillo mitral en el plano de cuatro cámaras. El registro obtenido tiene tres componentes: componente sistólico (S´), componente diastólico precoz (E’) y componente diastólico tardío (A’ ).

Doppler tisular en el anillo mitral mostrando los componentes sistólico (S’ ), diastólico precoz (E’ ) y diastólico tardío (A’ )

La velocidad pico de E’ aumenta a medida que aumenta el gradiente de presión transmitral, tal es el caso del ejercicio ó el aumento de la precarga en sujetos normales, sin embargo en pacientes con disfunción diastólica la onda E’ está reducida y se producen escasas variaciones en relación con el ejercicio ó el aumento de la precarga. Por lo tanto la disminución de la velocidad pico de E’ es un indicador muy sensible de la disfunción diastólica. Por otra parte se ha visto anteriormente como a medida que aumenta la disfunción diastólica aumenta el gradiente transmitral y por lo tanto la onda E del flujo transmitral, llegando incluso a establecerse relaciones E/A > 2 en casos de restricción ventricular, como consecuencia de esto el aumento de la relación E/E’ es un buen marcador de disfunción diastólica presentando una buena correlación con el aumento de la presión de enclavamiento pulmonar.


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En sujetos normales la velocidad pico de E’ está en torno a los 10 cm/seg y la relación E/E’ suele ser inferior a 8. Grados leves de disfunción diastólica asocian precozmente disminución del valor de E’ (< 7 cm/seg.) y aumento de la relación E/E’ (>10).

Relación E/E’. Una relación E/E’ por encima de 10 se corresponde con PCWP por encima de 15 mmHg

Velocidad de propagación del flujo transmitral

Durante la relajación ventricular no solo se produce un gradiente de presión auriculo ventricular, sino que también se generan gradientes de presión intraventriculares, de tal forma que la caída de presión es más baja en el ápex cardiaco que en la base y además es más precoz. En sujetos con disfunción diastólica estos gradientes intraventriculares disminuyen ó incluso desaparecen.

El modo M-color “dibuja” un mapa de las velocidades medias del flujo sanguíneo transmitral desde la base hasta el vértice. Tras colocar el cursor de posición en el centro de la columna de flujo se modifica la línea de base de la codificación en color de forma que la mayor velocidad central aparezca representada en azul. El cálculo de la velocidad de propagación (Vp) se realiza obteniendo el valor de la pendiente de la primera velocidad de aliasing (cambio de rojo a azul), la velocidad normal de propagaciónestá en torno a 50 cm/seg, disminuyendo en casos de disfunción diastólica.

Velocidad de propagación. Cálculo mediante modo M-color


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Valoración de la disfunción diastólica

Hasta ahora se ha visto como el flujo entre dos puntos (aurícula y ventrículo) se genera gracias a un gradiente de presiones, y es bastante lógico pensar que a mayor gradiente mayor velocidad del flujo, pero ¿existe una relación matemática entre flujo y presión?, la respuesta es si, y además esta relación es la base de la mayor parte de cálculos hemodinámicos con ecografía doppler. Esta relación está establecida por la ecuación de Bernoulli, que expresa que el gradiente de presiones es aproximadamente igual a cuatro veces la velocidad del flujo generado al cuadrado:

AP = 4v2

Una aplicación interesante de este principio se da en el caso de pacientes con insuficiencia mitral, de igual forma que el flujo transmitral normal está generado entre el gradiente existente entre la aurícula y el ventrículo durante la diástole, en el caso de la insuficiencia mitral el chorro regurgitante y su velocidad están causados por un gradiente en sístole entre el ventrículo y la aurícula, como la presión sistólica del ventrículo es conocida (es igual a la presión arterial sistólica en ausencia de valvulopatía aórtica), si medimos con el doppler la velocidad del flujo regurgitante podremos despejar como variable la presión de la aurícula, y así según el principio de Bernouilli:

PAI = PAs -(4vinsuf2)


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Donde PAI es la presión en la aurícula izquierda, PAs es la presión arterial sistólica y v insuf es la velocidad del chorro regurgitante.

Valoración de la función sistólica.

La ecocardiografía y en especial la ecocardiografía transesofágica constituyen el auténtico "gold-standard" en la evaluación de la función sistólica, numerosos estudios han demostrado su superioridad frente a la monitorización tradicional con el catéter de arteria pulmonar.

La valoración global de la función sistólica incluye la determinación de la fracción de eyección. La fracción de eyección (FE) es la relación existente entre el volumen latido (VL) y el volumen telediastólico expresado en porcentaje. El volumen latido es la diferencia entre el volumen telediastólico (VTD) y el volumen telesistólico (VTS).

FE = [(VTD-VTS)/VDT] x 100

Valores en reposo de la FE por debajo del 50% se consideran anormales. Valores entre 40-50% consideran a la fracción de eyección como levemente deprimida. Valores entre 30-40% indican una fracción de eyección moderadamente deprimida y valores por debajo del 30% indican fracción de eyección severamente deprimida.

Al ser la ecocardiografía un método diagnóstico que nos da información bidimensional, el cálculo de volúmenes (3 dimensiones) ha de hacerse a partir de estimaciones de medidas unidimendionales (longitudes) ó bidimensionales (áreas).

Cálculo de la fracción de eyección a partir del modo M

Con el modo M los volúmenes se calculan a partir de los diámetros ventriculares telediastólico (DTD) y telesistólico (DTS), para ello se obtiene el plano paraesternal-eje largo y se traza un registro en modo M inmediatamente distal a los velos de la mitral. Con el registro así obtenido se obtiene el diámetro diastólico del ventrículo izquierdo en el punto que coincide con el pico de la onda R del electrocardiograma, y el diámetro telesistólico se obtiene en el momento de máxima excursión del borde endocárdico. Una vez obtenidos los diámetros telesistólico y telediastólico se have una estimación de los volúmenes telesistólico y telediastólico mediante la fórmula de Teichholz:

Volumen = [7/(2.4+diámetro)]x diámetro3

Una vez obtenidos los volúmenes se sustituyen en la fórmula


Y de esta forma se calcula la fracción de eyección.

La principal limitación de este método es que no tiene en cuenta las alteraciones de la contractilidad segmentarias ya que para el cálculo de la fracción de eyección solo toma en consideración dos regiones, el septo y la pared posterolateral del ventrículo izquierdo, excluyendo los segmentos medios que son los más afectados en casos de cardiopatía isquémica. Además puede dar falsos valores de la fracción de eyección en casos de


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movimiento septal paradójico, tal es el caso de pacientes con sobrecarga ventricular derecha ó bloqueos de rama izquierda.

Una forma más simplificada del cálculo de la fracción de eyección en este plano y que no utiliza la fórmula de Teichholz es la aplicación de la siguiente ecuación:

FE = [(DTD2-DTS2)/DTD2] x 100 +K

Donde K tiene un valor de +10% para un paciente con ápex normal, +5% para pacientes con ápex hipokinético, 0 para ápex aquinético y -5% en casos de ápex disquinético

Calculo de los diámetros telesistólico y telediastólico en modo M

Cálculo de la fracción de eyección a partir de la ecocardiografía bidimensional

La principal ventaja de la valoración de la fracción de eyección a partir de imágenes bidimensionales es la toma en consideración de las alteraciones segmentarias de la contractilidad. Las dos técnicas más utilizadas son la valoración por el método área-longitud y la valoración por el método Simpson.

En la valoración por el método área longitud se toman dos proyecciones ortogonales. Partiendo del plano apical cuatro cámaras se delimitan el área telesistólica y diastólica, posteriormente y en el plano apical de dos cámaras se miden las longitudes máximas (ápex-base) del ventrículo izquierdo en sístole y diástole, una vez obtenidas el área y longitudes máximas se calculan los volúmenes como:

Volumen = 8 x área2 /3π x longitud


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Por último se sustituyen los valores de los volúmenes telesistólico y diastólico para el cálculo de la fracción de eyección:


Cálculo de la fracción de eyección por el método área-longitud. Corte apical de cuatro cámaras (izquierda) y de dos cámaras (derecha).

El método Simpson se basa en la subdivisión de la cavidad ventricular en discos cilíndricos. Para ello se obtienen el corte apical de cuatro cámaras y se delimita el área del ventrículo al final de la sístole y de la diástole. El paquete informático del ecocardiografo divide estas áreas en cilindors, posteriormente se calcula el volumen de cada cilindro, la suma de los distintos volúmenes nos da el volumen total del ventrículo izquierdo. El cálculo del volumen telesistólico y telediastólico del ventrículo izquierdo con este método nos da posteriormente la fracción de eyección.

Cálculo de los volúmenes telesistólico y telediastólico mediante el método Simpson

Por último, para el clínico experimentado se ha demostrado que la cuantificación visual de la contractilidad de una forma subjetiva guarda una buena correlación con el cálculo de la fracción de eyección de forma cuantitativa.


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Todos los índices anteriormente descritos son especialmente dependientes de la precarga y en menor medida, también están influenciados por la postcarga. Sería interesante por lo tanto evaluar la función sistólica de una forma independiente de estos parámetros, esta evaluación puede hacerse midiendo como cambia la presión ventricular en relación al tiempo durante la sístole, parece lógico pensar que un aumento rápido y de gran magnitud en la presión ventricular durante la sístole se corresponderá con una función sistólica mejor que un cambio en esta presión de menor magnitud ó velocidad. Esto es lo que mide el índice dP/dT pico, la presión pico ventricular durante la sístole en relación al tiempo. Este índice ha comprobado ser un buen indicador de la función sistólica global.

Medición del dP/dt

Al final de la fase diastólica la válvula aórtica permanece cerrada y la válvula mitral abierta. Al inicio de la sístole el aumento de presión en el ventrículo hace que se cierre la válvula mitral, a continuación sigue aumentando la presión hasta que supera la presión existente en la aorta (presión diastólica aórtica), cuando esto ocurre se abre la válvula aórtica y se produce el flujo de sangre desde el ventrículo hacia la aorta gracias al gradiente de presión generado.

El intervalo de tiempo transcurrido entre el inicio de la sístole y la apertura de la válvula aórtica se conoce como tiempo de contracción isovolumétrica, en este periodo las válvulas mitral y aórtica están cerradas, y el aumento de presión intraventricular es linear. Debido a esta correlación linear el cálculo del dP/dT medio durante esta fase es una buena estimación con una correlación linear con el dP/dT pico.

Relación lineal presión-tiempo en la fase de contracción isovolumétrica

Cálculo del tiempo de contracción isovolumétrica (ICT)


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El cálculo del dP/dT medio en fase isovolumétrica se realiza mediante la relación entre la diferencia de presión diastólica aórtica menos presión diastólica en ventrículo izquierdo, con respecto al tiempo de contracción isovolumétrica.

dP/dTmed=(PAoD-PTDVI)/Tº CIsoVol.

El dP/dT medio infraestima en una relación lineal al dP/dT pico en torno a un 10-15%, sus valores normales se sitúan en torno a 800-1200 mmHg/s, es independiente de la postcarga y se ve modificado levemente por la precarga.

Para el cálculo del dp/dT medio es necesario la presión telediastólica del ventrículo izquierdo, este parámetro puede ser estimado mediante catéter de arteria pulmonar ó mediante la evaluación de la función diastólica con ecocardiografía. Si la función diastólica es normal puede estimarse en torno a 10 mmHg.

Valoración hemodinámica. Relación flujo-función.

Hasta este punto se han valorado parámetros hemodinámicos de forma "aislada", sin embargo la valoración combinada de varios de los parámetros hemodinámicos del paciente nos ofrece una visión más dinámica del paciente. El estudio de la interacción entre parámetros de flujo y función ventricular nos lleva a la evaluación del volumen sistólico, del gasto cardiaco y de la respuesta ventricular al volumen.

Valoración del volumen sistólico y el gasto cardiaco.

El estudio doppler de cualquier flujo muestra las distintas velocidades de dicho flujo en relación al tiempo, y da como resultado una curva en la que es posible estudiar varios parámetros. Si se integra la curva de velocidades doppler de un latido con respecto al tiempo el resultado es un espacio, una distancia (integración de velocidad respecto al tiempo = integración espacio/tiempo respecto a tiempo = espacio). A esta distancia se le denomina VTI y representa la distancia que viaja el flujo durante el tiempo que dura el latido. Si determinamos el área (medición de 2 dimensiones) de la sección por donde está pasando ese flujo y lo multiplicamos por el VTI obtenemos un volumen (medición de 3D), este volumen es el volumen sistólico.

Para la medición tanto del área por donde pasa el flujo como del propio flujo se han propuesto distintas localizaciones: tracto de salida del ventrículo derecho, arteria pulmonar, válvula mitral y tracto de salida del ventrículo izquierdo. Actualmente las más utilizadas son arteria pulmonar para el cálculo del volumen sistólico derecho y tracto de salida del ventrículo izquierdo para el cálculo del volumen sistólico izquierdo.


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Flujo en el tracto de salida del ventrículo izquierdo. Plano apical de cuatro cámaras

Una vez obtenido el espectro doppler del flujo en el tracto de salida del ventrículo izquierdo, la evaluación del área aórtica puede realizarse de forma directa mediante planimetría sobre la válvula aórtica en el eje corto ó bien realizar una estimación a partir del diámetro del tracto de salida del ventrículo izquierdo justo bajo el plano valvular, generalmente utilizando el eje transtorácico largo. El primero de los métodos es el que evalúa de una forma más exacta el área aórtica.

Medición del tracto de salida del ventrículo izquierdo. Corte paraesternal-eje largo.


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Para obtener el volumen sistólico se aplican los parámetros obtenidos (VTI y área aórtica ó diámetro del tracto de salida del ventrículo izquierdo) a las siguientes ecuaciones:

Cálculo a partir del área aórtica efectiva: Vs = VTI x AAE Cálculo a partir del diámetro del tracto de salida VI: Vs = VTI x 0.78 x D2

Tras obtener el volumen sistólico, al multiplicarlo por la frecuencia cardiaca se obtiene el gasto cardiaco, y al dividir el gasto cardiaco por la superficie corporal total obtenemos el índice cardiaco. Numerosos estudios han mostrado una correlación excelente entre la medición del gasto cardiaco mediante ecografía y mediante la termodilución con catéter en la arteria pulmonar.

Valoración de la respuesta ventricular al volumen.

Recientemente numerosos estudios han incidido en la importancia de la optimización de la precarga utilizando como guía la respuesta encontrada en el aumento del volumen sistólico ante sobrecargas de volumen, y su relación con el aumento de la presión arterial. La ley de Frank Starling establece que incrementos de volumen provocan un aumento de la contractilidad, ambos factores contribuyen así a un aumento del volumen sistólico, sin embargo cuando la complianza ventricular se supera, incrementos mayores de volumen solo se acompañan de una aumento de presión telediastólica no acompañada de aumento del volumen sistólico.

La relación entre el aumento de volumen sistólico ligada a el aumento del volumen telediastólico y el aumento en la presión arterial puede estimarse a partir del cálculo del trabajo sistólico ventricular (LVSW). Definido este como:

LVSW = Vsist. x (PAM-PCP) x 0.0136

Donde PAM y PCP son presiones arterial media y capilar pulmonar respectivamente. Se ha demostrado que existe relación entre los datos medidos con ecografía, tales como VTI Ao sistólico, Gasto Cardiaco y área telediastólica. No encontrándose relación entre el aumento de la precarga, el aumento de volumen sistólico asociado y la medición de esta relación por medio de la PCP.

Valoración hemodinámica. Relación flujo-presión-función.

Al integrar flujo, presión y función ventricular se obtiene una visión global del sistema hemodinámico. En esta integración puede considerarse al corazón como una bomba hidráulica que genera la energía necesaria para vencer la gravedad y la inercia de la sangre y generar el gradiente de presiones necesario para que se produzca un flujo de sangre. Esta energía generada posteriormente se va dispersando en el árbol arterial a medida que se alcanzan subdivisiones más profundas de este. Esta potencia hidráulica generada por el corazón puede estimarse como el producto entre la presión generada por el ventrículo izquierdo y el flujo resultante de esa presión generada, relacionado todo ello con el tiempo empleado para estos cambios. A este parámetro se le denomina potencia cardiaca.


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En ausencia de insuficiencia mitral el cambio en el volumen ventricular durante la sístole es igual al cambio en el flujo aórtico durante ese periodo, y por lo tanto la potencia cardiaca puede estimarse como el producto entre la presión sistólica en el ventrículo izquierdo y el flujo aórtico durante la sístole. Como la presión pico del ventrículo izquierdo en sístole es igual a la presión pico aórtica el cálculo de la potencia cardiaca puede estimarse como:

PCmax = PAo x FLAo

Donde PCmax es la potencia cardiaca máxima, PAo es la presión pico aórtica y FLAo es el flujo aórtico máximo. Sustituyendo el flujo aórtico por su cálculo mediante ecografía doppler, tenemos que la potencia cardiaca máxima puede expresarse como:

PCmax = PAo x VAo max x Area Valv Ao x 1.333 x 10-4

Sin embargo en este punto aunque el valor de la PCmax es independiente de la postcarga, es todavía levemente dependiente de la precarga, al normalizar la ecuación dividiendo el PCmax por el volumen diastólico al cuadrado se obtiene un parámetro de contractilidad independiente de precarga y postcarga.

Lecturas recomendadas.

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ecocardiografia

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