REVISTA DE GINECOLOGÍA 

 

Revisión de Literatura

Ultrasonido de tercera dimensión en obstetricia y ginecología

 

Juan Carlos Sabogal*
* MD. Profesor Asistente, Departamento de Ginecología y Obstetricia, Universidad Nacional de Colombia. Unidad de Ultrasonido, Instituto Materno Infantil, Bogota. Fellow Maternal Fetal Medicine, Thomas Jefferson Medical College, Philadelphia, EE UU. E-Mail:[email protected]

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RESUMEN

El reciente desarrollo de la tecnología del ultrasonido ha permitido disponer del ultrasonido de tercera dimensión(U3D). Este recurso ofrece la posibilidad de realizar volumetría de órganos y estructuras. Permite el análisis multiplanar y obtener imágenes derivadas de diversas superficies. Se revisan las aplicaciones del U3D en obstetricia: el cálculo del peso fetal estimado, obtención del pliegue nucal, diagnóstico de malformaciones congénitas, análisis volumétrico, y las aplicaciones en ginecología: patología anexial y endometrial y malformaciones mullerianas.

Palabras Clave: Ultrasonido de tercera dimensión, Obstetricia, Ginecología.

SUMMARY

Recent advances in ultrasound have made three-dimensional ultrasound available. Its main features are volumetric measurements, multiplanar analysis within the tissue and imaging-rendering capability, allowing to examine the surface of different structures. Applications of this technology in obstetrics are reviewed such as fetal weight estimation, nuchal fold measurements, congenital malformations analysis and volumetric measurements. Gynecological applications are also reviewed as in the diagnosis of ovarian tumors, endometrial pathology and mullerian malformations.

Key words: Three-dimensional ultrasound, Obstetrics, Gynecology.

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I. INTRODUCCIÓN

En los últimos años, el desarrollo de la tecnología en el ultrasonido ha permitido mejorar la calidad de las imágenes no sólo en cuanto a resolución, sino en sus aplicaciones como el Doppler continuo y pulsado. Desde hace ya algunos años, se dispone del ultrasonido de tercera dimensión (U3D), el cual posee facultades que le son propias y que no se obtienen con el ultrasonido convencional en dos dimensiones (U2D): observar la composición y disposición espacial de vasos sanguíneos, realizar el análisis volumétrico de varias estructuras y órganos, realizar análisis multiplanar y la posibilidad de observar la superficie de ciertas áreas corporales. Estas dos últimas características lo hacen particularmente útil en el campo de la obstetricia y la ginecología, cuyas aplicaciones específicas se revisan a continuación.

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II. Instrumentación

Desde el punto de vista técnico, existen dos grandes diferencias entre los aparatos de ultrasonido convencionales, que permiten registros en U2D y los capacitados para realizar U3D. Estos últimos, poseen transductores más voluminosos que a diferencia de los de ultrasonido convencional, permiten realizar un registro en dos direcciones diferentes, con un ángulo de 90 grados entre sí, obteniéndose dos planos distintos y mediante un proceso computarizado de digitalización e integración de las imágenes obtenidas en esos dos planos, se obtiene un tercer plano con su respectiva imagen. Estos tres planos, son entonces, perpendiculares entre sí, es decir, son ortogonales. El ultrasonido de 3D, identifica tales planos, los que se identifican con letras de la siguiente forma (figura 1):

Figura 1
Se observa un transductor de ultrasonido para estudios en tercera dimensión, con los planos que genera: A: plano en el eje mayor del transductor, B: plano en el eje menor del transductor y C: plano derivado de los dos anteriores. Nótese que los tres planos son ortogonales entre sí. También se ilustra la manera como los planos son mostrados en la pantalla.

A: plano obtenido en el eje mayor del transductor.
B: plano obtenido en el eje menor el transductor (perpendicular al anterior).
C: plano obtenido por integración de los dos anteriores (perpendicular a los dos previos).

En segundo lugar, el aparato de U3D posee un computador de mayor capacidad que le permite realizar un proceso de digitalización de las imágenes obtenidas en los diferentes planos. Este proceso, codifica cada imagen en unidades de información bidimensional (pixels) y posteriormente ordena las imáges en cortes secuenciales, conociendo la distancia entre los cortes, formando unidades de representación gráfica de volumen (voxels). Posteriormente, se realiza un proceso de adquisición de la imagen, reproyección, análisis, derivación y exposición gráfica del volumen obtenido.

Cada uno de estos volúmenes es entonces presentado en la pantalla de manera tal que es posible observar los tres planos ortogonales simultáneamente, en el mísmo volumen y ubicar en ellos un punto de interés. El volumen de tejido obtenido puede entonces ser manipulado por el examinador a su conveniencia rotándolo y observándolo desde la perspectiva de su interés. Una de las características importantes del U3D es ofrecer el análisis del volumen obtenido mediante planos oblicuos que no son posibles con equipos de U2D "navegando" a través del volumen de tejido obtenido, independientemente del plano en el cual se adquirió. Así, es posible que se obtenga una imagen coronal de la cara de un feto con labio leporino y a la vez observar simultáneamente el plano transversal correspondiente (figura 2).


Figura 2
Ultrasonido de tercera dimensión en un feto con labio leporino: obsérvese en el plano A, el perfil facial (sagital). En el plano B (transversal), a nivel del labio superior, el defecto central, sin compromiso palatino. En el plano C, se observa el plano derivado de los dos anteriores y en el extremo inferior derecho, se observa la imagen derivada (plano C) superficial de la cara fetal. También puede observarse el inicio de la fontanela anterior y a la izquierda, la placenta en contacto con el rostro fetal.

Finalmente, resulta posible medir el volúmen del tejido analizado con mayor precisión al ser completamente incluido dentro de la información grabada en la imagen. Clásicamente, las medidas volumétricas en ultrasonido estaban basadas en la suposición de una morfología tisular determinada (esférica, elipsoidal, etc.), lo cual no es un fenómeno biológico frecuente. Esta metodología en consecuencia es inexacta. El U3D, puede realizar análisis volumétricos más exactos; el examinador realiza medidas de áreas en cortes sucesivos de la estructura de interés a intervalos definidos por una escala que sirve de base para su reconstrucción y obtiene un volúmen que obvia el sesgo de asumir una morfología determinada. Con esta técnica, se han estudiado volumétricamente diferentes estructuras de interés obstétrico y ginecológico como se verá mas adelante (figura 3).


Figura 3

Volumetría: plano A: un corte transversal del tórax fetal con las cámaras cardiacas y el trazado del contorno pulmonar izquierdo. B: se identifica un corte longitudinal del tórax fetal, el raquis en el extremo inferior y la escala superpuesta. La operación se repite en cortes sucesivos y el computador integra las áreas para obtener el volumen pulmonar total. C: plano coronal.

La digitalización e integración de los planos obtenidos permite la visualización de la superficie de diferentes estructuras, que al ser derivadas de una reconstrucción multiplanar, sólo es posible con equipos de 3D. De este modo, puede observarse la superficie de diversas áreas como el rostro fetal con todo detalle (figura 4),


Figura 4
Rostro fetal: se obsrva una imagen derivada superficial de un feto de 32 semanas. Nótese la nitidez de los rasgos incluidos, los párpados, la perfecta visualización de nariz y boca y en el extremo inferior izquierdo del mentón, un asa de cordón.

extremidades o lesiones endometriales facilitando la identificación de alteraciónes no muy evidentes con el U2D, como pólipos endometriales (figura 5). 


Figura 5
Acceso transvaginal con U3D. en el plano A, un corte transversal del útero mostrando un pólipo endometrial. Plano B: un corte longitudinal de la misma lesión y en el plano C: el corte coronal respectivo, solo posible con U3D.

Existen dos limitantes importantes para este recurso en particular y para el U3D en general: tanto el movimiento durante la adquisición del volumen, como la ausencia de interfase (presencia de tejido y líquido amniótico simultáneamente), dificultan de manera frecuente la obtención de imágenes derivadas.

Los volúmenes e imágenes una vez obtenidos son suceptibles de ser procesados de diferentes maneras de acuerdo a las necesidades del examinador: es posible manipular el contraste, el brillo y el tamaño de las imágenes elegidas y aún más: resulta posible modificar la imagen a partir del volúmen adquirido, aumentando la penetración del ultrasonido al tejido hasta obtener imágenes que sólo muestren las estructuras más ecogénicas (como hueso, dando el aspecto de Rx, útil en el estudio de displasias esqueléticas), o disminuyendo la penetración para observar superficies. Es también posible eliminar de la imágen zonas de tejido que no son de interés en un momento dado o que obstruyen la visualización de la estructura investigada. Esto se logra por medio de la operación de un "bisturí electrónico", que le permite al operador seleccionar del volumen grabado solo aquellos voxels que son objeto de su análisis, eliminando los demás. Con el uso del Power Doppler es posible obtener imágenes tridimensionales de territorios vasculares específicos como en la circulación útero-placentaria (figura 6).


Figura 6

Power Angio U3D: irrigación placentaria en un embarazo de 25 semanas. Se observa la imagen tridimensional de los vasos sanguíneos irrigando el espacio intervelloso.

Finalmente, el ultrasonido 3D permite que los volúmenes obtenidos sean grabados en la memoria del aparato o en disketes óptico-magnéticos que almacenan el volúmen tisular obtenido para su posterior análisis en diferentes formas, después de que el paciente fue examinado. Esta propiedad es particularmente valiosa con fines académicos y de investigación1.

En resumen, las ventajas del U3D son:

  1. Análisis multiplanar.

  2. Volumetría directa.

  3. Visualización de superficies (imágenes derivadas).

  4. Grabación de volúmenes para análisis posterior, investigación y docencia.

  5. Mapeo del trayecto de vasos sanguíneos.

Las desventajas son el resultado de la técnica usada para adquirir el volumen. Este proceso implica el uso de un transductor especial, con barrido del material piezoeléctrico en dos direcciones simultáneas. Como resultado, el tiempo en que el volumen se graba puede llegar a ser de hasta 8 segundos, según la necesidad del examinador. Debido a este tiempo relativamente prolongado y a la constante presencia de movimiento en el tejido examinado (feto, corazón), el proceso de adquisición del volumen se altera, con la consecuente distorsión de la imagen obtenida. Ello afecta la resolución, limitando el análisis. De lo anterior también se desprende que el U3D, hasta el momento presente no aborda satisfactoriamente estructuras en movimiento permanente como el corazón fetal. Sin embargo esta modalidad ha permitido el análisis de la función cardíaca siendo por lo menos comparable al análisis con U2D, como se analiza mas adelante2. Por lo mísmo, no es posible observar tejidos en movimiento en tiempo real con U3D. Si bien es posible observar imágenes derivadas con movimientos de rotación predefinidos, estas corresponden al mismo volumen ya adquirido y procesado por el computador y no a una imagen en tiempo real. Se anticipa que en el futuro, a medida que los tiempos de adquisición del volumen sean más cortos y el proceso de análisis de la imagen más expedito, se logren superar los inconvenientes citados y disponer de imágenes derivadas en tiempo real. Al igual que ocurre con el ultrasonido convencional, la diferencia en la ecogenicidad de dos estructuras adyacentes es la base para que puedan ser visualizadas como diferentes. Por ello, aún no es posible para el U3D diferenciar estructuras de ecogenicidad similar. Así por ejemplo, resulta difícil derivar imágenes de la cara fetal si esta se encuentra adosada a la pared uterina o existen oligoamnios.

En resumen, las desventajas son:

  1. No tiene imágenes tridimensionales en tiempo real (hasta el momento).

  2. El movimiento altera frecuentemente la adquisición del volumen.

  3. Como en el U2D, imagen limitada por ausencia de interfase.

  4. Visualización subóptima del corazón fetal o del feto en movimiento.

Al momento presente, varias compañias de tecnología en ultrasonido médico tienen disponibles modelos con U3D. Sin embargo, la mayoría de estas máquinas, si bien permiten derivar imágenes de la superficie de diferentes estructuras, carecen de uno de los recursos más valiosos: el análisis multiplanar, que se logra cuando se tiene la posibilidad de grabar, presentar y manipular un volumen de tejido y no sólo la imagen derivada superficial. La mayoría de estos equipos tienen en el momento un valor superior a los US $ 100.000 aunque es posible que la competencia y la simplificación de los procesos de computación bajen los costos.