Fracția de ejecție - Ejection fraction
O fracție de ejecție ( EF ) este fracția volumetrică (sau porțiunea din total) a fluidului (de obicei sânge ) evacuat dintr-o cameră (de obicei inima ) cu fiecare contracție (sau bătăi ale inimii ). Astfel înțeles, fracția de ejecție poate fi utilizată pentru a măsura un fluid de orice vâscozitate descărcat dintr-un organ gol în altă cavitate sau în afara corpului. Sângele, bila și urina sunt frecvent studiate în cadrul acestei platforme matematice. De exemplu, se poate referi la atriul cardiac , ventricul , vezica biliară sau venele picioarelor, deși, dacă nu este specificat, se referă de obicei la ventriculul stâng al inimii. EF este utilizat pe scară largă ca măsură a eficienței pompării inimii și este utilizat pentru clasificarea tipurilor de insuficiență cardiacă. Este, de asemenea, utilizat ca indicator al severității insuficienței cardiace , deși a recunoscut limitări.
EF al inimii stângi , cunoscută sub numele de fracția de ejecție a ventriculului stâng ( FEVS ), se calculează prin împărțirea volumului de sânge pompat din ventriculul stâng pe ritm ( volumul accident vascular cerebral ) la volumul de sânge colectat în ventriculul stâng la sfârșit de umplere diastolică ( volumul end-diastolic ). LVEF este un indicator al eficienței pompării în circulația sistemică . EF al inimii drepte sau fracției de ejecție a ventriculului drept ( RVEF ) este o măsură a eficienței pompării în circulația pulmonară . O inimă care nu poate pompa suficient sânge pentru a satisface cerințele organismului (adică insuficiența cardiacă) va avea adesea, dar nu invariabil, o fracție de ejecție ventriculară redusă.
Măsurare
Modalitățile aplicate măsurării fracției de ejecție este un domeniu emergent al matematicii medicale și al aplicațiilor de calcul ulterioare. Poate că prima metodă obișnuită de măsurare a rocii de bază a fost ecocardiografia , deși imagistica prin rezonanță magnetică cardiacă (RMN) , tomografia computerizată cardiacă, ventriculografia și medicina nucleară ( SPECT închis și angiografie cu radionuclizi ) pot fi de asemenea utilizate. Măsurătorile pe diferite modalități nu sunt ușor interschimbabile. Din punct de vedere istoric, standardul de aur pentru măsurarea fracției de ejecție a fost ventriculografia, dar RMN cardiac este acum considerat cea mai bună metodă. Înainte de aceste tehnici mai avansate, combinația dintre electrocardiografie și fonocardiografie a fost utilizată pentru a estima cu precizie fracția de ejecție.
Fiziologie
Valorile normale
La un bărbat sănătos de 70 de kilograme (150 lb), volumul accidentului vascular cerebral este de aproximativ 70 ml, iar volumul ventricular stâng-diastolic (EDV) este de aproximativ 120 ml, dând o fracțiune de ejecție estimată la 70 ⁄ 120 sau 0,58 (58 %). Persoanele sănătoase au de obicei fracțiuni de ejecție între 50% și 65%, deși limitele inferioare ale normalității sunt dificil de stabilit cu încredere.
| Volumele ventriculare | ||
|---|---|---|
| Măsura | Ventricul drept | Ventriculul stâng |
| Volumul diastolic final | 144 mL (± 23 mL) | 142 mL (± 21 mL) |
| Volumul diastolic final / suprafața corpului (mL / m 2 ) | 78 mL / m 2 (± 11 mL / m 2 ) | 78 mL / m 2 (± 8,8 mL / m 2 ) |
| Volumul sistolic final | 50 mL (± 14 mL) | 47 mL (± 10 mL) |
| Volumul sistolic final / suprafața corpului (mL / m 2 ) | 27 mL / m 2 (± 7 mL / m 2 ) | 26 mL / m 2 (± 5,1 mL / m 2 ) |
| Volumul accident vascular cerebral | 94 ml (± 15 ml) | 95 mL (± 14 mL) |
| Volumul cursei / suprafața corpului (mL / m 2 ) | 51 mL / m 2 (± 7 mL / m 2 ) | 52 mL / m 2 (± 6,2 mL / m 2 ) |
| Fracția de ejecție | 66% (± 6%) | 67% (± 4,6%) |
| Ritm cardiac | 60–100 bpm | 60–100 bpm |
| Debitul cardiac | 4,0–8,0 L / minut | 4,0–8,0 l L / minut |
Fiziopatologie
Categorii de insuficiență cardiacă
Deteriorarea mușchilor inimii ( miocardul ), cum ar fi apariția în urma infarctului miocardic sau a cardiomiopatiei , compromite performanța inimii ca o pompă eficientă și poate reduce fracția de ejecție. O astfel de reducere a EF se poate manifesta ca insuficiență cardiacă . Ghidurile din 2016 ale Societății Europene de Cardiologie pentru diagnosticul și tratamentul insuficienței cardiace acute și cronice au împărțit insuficiența cardiacă în trei categorii pe baza FEVS:
- LVEF normal sau conservat [≥50%] (HFpEF)
- LVEF moderat redus [în intervalul 40-49%] (HFmrEF)
- LVEF redus [<40%] (HFrEF)]
O fracțiune de ejecție cronică mai mică de 30% este un prag important în calificarea pentru beneficii de invaliditate în SUA.
Calcul
Prin definiție, volumul de sânge dintr-un ventricul la sfârșitul diastolei este volumul end-diastolic (EDV). La fel, volumul de sânge rămas într-un ventricul la sfârșitul sistolei (contracție) este volumul final sistolic (VSH). Diferența dintre EDV și ESV este volumul cursei (SV). Fracția de ejecție este fracția din volumul end-diastolic care este ejectat la fiecare bătaie; adică este volumul accident vascular cerebral (SV) împărțit la volumul end-diastolic (EDV):
Unde volumul cursei este dat de:
EF este în mod inerent o măsurare relativă - la fel ca orice fracțiune, raport sau procent , în timp ce volumul cursei, volumul diastolic final sau volumul sistolic final sunt măsurători absolute.
Istorie
Originea termenului fracție de ejecție este oarecum obscură. După descrierea de către William Harvey a mecanismului de bază al circulației în 1628, sa presupus inițial că inima s-a golit complet în timpul sistolei. Cu toate acestea, în 1856 Chauveau și Faivre au observat că un fluid a rămas în inimă după contracție. Acest lucru a fost confirmat de Roy și Adami în 1888. În 1906, Henderson a estimat raportul dintre volumul descărcat în sistolă și volumul total al ventriculului stâng la aproximativ 2/3. În 1933, Gustav Nylin a propus ca raportul dintre volumul inimii / volumul accidentului vascular cerebral (reciprocul fracției de ejecție) să poată fi folosit ca măsură a funcției cardiace. în 1952 Bing și colegii săi au folosit o modificare minoră a sugestiei lui Nylin (EDV / SV) pentru a evalua funcția ventriculară dreaptă folosind o tehnică de diluare a coloranților. Exact când relația dintre volumul diastolic final și volumul accidentului cerebral a fost inversat în forma sa actuală este neclară. Holt a calculat raportul SV / EDV și a observat că „... ventriculul se golește într-o manieră„ fracționată ”, aproximativ 46% din volumul său diastolic final fiind ejectat cu fiecare cursă și 54% rămânând în ventricul la nivelul sfârșitul sistolei '. În 1962, Folse și Braunwald au folosit raportul dintre volumul AVC / EDV și au observat că „estimările fracției volumului diastolic ventricular stâng care este ejectat în aortă în timpul fiecărui ciclu cardiac, precum și a capătului ventricular- volumele diastolice și reziduale, oferă informații care sunt fundamentale pentru o analiză hemodinamică a funcției ventriculare stângi ". În 1965 Bartle și colab. a folosit termenul de fracție ejectată pentru raportul SV / EDV, iar termenul de fracție de ejecție a fost folosit în două articole de revizuire în 1968, sugerând o monedă largă până în acel moment.