Das Strömungsprofil in der Aorta vor und nach Herzklappenersatz*

Zusammenfassung

Mit Hilfe eines gepulsten Doppler-Ultraschall-Flow-meters wurde bei 17 Patienten vor und nach Aortenklappenersatz (Starr-Edwards, Björk-Shiley, Lillehei-Kaster) das instantane Strömungsprofil aufgezeichnet. Distal dieser Klappen bestand immer ein flaches Strömungsprofil mit hohen Geschwindigkeitsgradienten in Wandnähe. Ursache dafür sind zahllose Wirbel und turbulente Strömung. Nach einer Starr-Edwards-Prothese besteht ein flaches Profil mit Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit distal des Balles. Die kippenden Scheibenklappen Lillehei-Kaster und Björk-Shiley zeigen höhere Geschwindigkeitsvektoren an der Seite der Eröffnung. Diese „in vivo”-Registrierungen konnten durch „in vitro”-Studien im wesentlichen bestätigt werden. Die Spitzengeschwindigkeiten lagen über 100 cm/sec. und damit entsprechend der Reynoldschen Definition im turbulenten Bereich. Der durch die turbulente Strömung verursachte Wascheffekt wird durch die pulsatile Strömung noch verstärkt. Die Relevanz dieser Befunde kann nur anhand der klinischen Resultate diskutiert werden.

Summary

In 17 patients the instantaneous velocity profile was recorded before and after aortic valve replacement (Starr-Edwards, Björk-Shiley, Lillehei-Kaster). A single gated pulsed Doppler Ultrasonic flowmeter was used for analysis. Distal of these valves a flat flow profile was recorded showing high velocity gradients near the walls. As a main cause of this, numerous eddies and turbulent flow have been suggested. Downstream of a Starr valve a flat profile appears with a slowing down of forward flow just behind the ball. The disk valves Lillehei-Kaster and Björk-Shiley demonstrated a higher flow velocity in direction to the larger opening. The “in vivo” studies have been supported by “in vitro” measurements. The highest flow velocities were above 100 cm/sec and thus, according to Reynolds definition, in the turbulent range. The turbulent flow produces a washing effect, which is emphasized during the cardiac cycle. The importance of these data can be discussed by clinical results only.