Surface d’iso-vélocité proximale (PISA)
Calculs hémodynamiques avec PISA (Proximal Isovelocity Surface Area)
PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) est un phénomène qui se produit lorsqu’un liquide s’écoule à travers un orifice circulaire. Le flux converge et s’accélère juste à proximité de l’orifice. Le changement de profil de l’écoulement entraîne la formation d’un hémisphère avec plusieurs couches. La vitesse d’écoulement est égale dans chaque couche (figure 1).
Le PISA est l’hémisphère lui-même. Il apparaît comme un demi-cercle sur les images 2D (figure 1). Le rayon du PISA peut être utilisé pour calculer le diamètre de l’orifice. Cela a des implications cliniques fondamentales, car cela permet à l’investigateur de calculer la surface des sténoses et des régurgitations. Ces estimations sont fondamentales dans la prise en charge des affections valvulaires, telles que la sténose aortique, la régurgitation aortique, la sténose de la valve mitrale, la régurgitation de la valve mitrale, etc. Le rayon du PISA est mesuré à partir de la surface de l’hémisphère jusqu’au segment le plus étroit du faisceau Doppler, qui est situé à l’intérieur de l’orifice (figure 2).
Le Doppler couleur est utilisé pour révéler le PISA. Comme nous l’avons vu précédemment, l’utilisation du Doppler couleur pour analyser des vitesses supérieures à la limite de Nyquist entraîne un phénomène de repliement. L’aliasing implique que ni la direction ni la vitesse de l’écoulement ne peuvent être déterminées. Le signal Doppler change alors de couleur, le bleu devenant rouge et le rouge devenant bleu. Pour le Doppler couleur, l’aliasing se produit généralement lorsque les vitesses dépassent 0,5 m/s, ce qui est généralement le cas dans le cadre de sténoses et de régurgitations importantes.
Le repliement est donc exploité pour révéler le PISA. Pour une évaluation optimale du PISA, il faut ajuster la limite de Nyquist jusqu’à ce que le PISA prenne la forme d’un demi-cercle. Le rayon et la surface du PISA sont calculés comme suit :
areaPISA = 2 • π • rPISA2
Le débit (Q) peut être calculé à l’aide de PISA, comme suit :
QPISA = areaPISA • valiasing
valiasing = aliasing speed
Selon le principe de continuité, le débit dans PISA doit être équivalent au débit à travers l’orifice lui-même. Ceci implique que le PISA peut être utilisé pour quantifier le volume de régurgitation. Dans le cas d’une régurgitation mitrale, la surface régurgitante peut être calculée à l’aide de la formule suivante :
areaMR = 2 • π • rPISA • (valiasing / VmaxMR)
MR = mitral regurgitation; VmaxMR = maximum velocity of mitral regurgitation; valiasing = aliasing speed.
Cette formule calcule en fait la surface de la vena contracta (figure 3), qui est approximativement égale à la surface de l’orifice. La surfaceMR est également appelée EROA (Effective Regurgitant Orifice Area).
Le volume régurgitant (RV) peut être calculé à l’aide de la formule suivante :
RV = areaMR • VTIMR
RV = regurgitant volume; VTI = velocity time integral.
Ces formules pour le PISA donnent de meilleurs résultats lorsque la surface entourant l’orifice est plate, ce qui n’est souvent pas le cas pour les valves. Par exemple, une valve aortique fermée prend la forme d’un cône. Heureusement, il est possible d’en tenir compte en incluant une correction pour l’angle, comme suit :
areaPISA = 2 • π • rPISA2 • (Ø / 180)
Ø = angle.
La figure 4 montre l’angle à mesurer.
La largeur de la veine contractée peut également être utilisée pour estimer la gravité d’une régurgitation.