Ultrasonido de Tercera Dimensión en Obstetricia y Ginecología

Juan Carlos Sabogal*

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.

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.

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):

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).

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).

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),

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

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).

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.

III. Aplicaciones en Obstetricia

Uno de los problemas frecuentemente encontrado en la práctica obstétrica es el de calcular el peso fetal tanto en embarazos normales, como en población de alto riesgo (retardo de crecimiento intrauterino y macrosomía fetal). Desde el punto del ultrasonido 3D, se han realizado trabajos que incluyen el cálculo del peso fetal a partir de la medición del volumen del muslo y/o brazo. Chang et al, midieron el volumen del muslo en 100 fetos y obtuvieron un porcentaje absoluto de error de 5.8%, con respecto al peso obtenido al nacimiento3. También se ha utilizado el U3D en la medición combinada de la circunferencia del brazo y muslo fetales mostrando una desviación estandar de 8.8% con respecto al peso real4. Estos trabajos demuestran cálculos más precisos de peso al nacer, con márgenes de error inferiores a los propuestos por las fórmulas clásicas basadas en medidas ecográficas bidimensionales. También como aplicación de la capacidad volumétrica se han realizado medidas a lo largo de la gestación en estructuras y órganos fetales como pulmón5, riñones6 e hígado. Este último se postula como posible marcador de retardo de crecimiento intrauterino7.

El U3D, también se ha utilizado en obstetricia para definir la presencia de marcadores de aneuploidía. Uno de los principales problemas que ofrece la sonolucencia nucal como marcador ecográfico de cromosomopatía radica en la necesidad de obtener un plano nucal lo suficientemente nítido como para realizar la medida del segmento sonolucente de manera precisa, lo cual no siempre es posible. La implementación del U3D durante el primer trimestre de embarazo permite la manipulación del volúmen embrionario, obteniendo un plano de medida satisfactorio en el 100% de los casos lo cual resulta más eficiente que el obtenido con solo U2D(85%), ya que es posible “rotar” el embrión hasta obtener el plano ideal8.

Si bien es cierto que la inmensa mayoría de los casos de malformaciones congénitas son abordables razonablemente bien con U2D, en determinados casos ciertas propiedades del U3D como el análisis multiplanar pueden definir mejor la extensión o la naturaleza de las lesiones9. Lee reporta una serie de 2766 pacientes estudiadas prenatalmente con U2D y U3D encontrando que la combinación de ambas técnicas puede mejorar la tasa de detección de malformaciones mayores y aún menores10. En casos de dismorfología facial, el U3D ha mostrado importancia al permitir planear adecuadamente la aproximación quirúrgica correspondiente11-12. En labio y paladar hendidos, el análisis multiplanar y de superficie simplifica el diagnóstico del compromiso palatino y disminuye el número de falsos positivos que se obtiene con el solo uso de U2D durante el segundo trimestre del embarazo13 . El análisis de las malformaciónes cardiacas encuentra apoyo en el U3D que permite observar la dinámica de las diferentes cámaras durante el ciclo cardíaco14, siendo posible analizar la disposición y entrecruzamiento de los grandes vasos originado en los ventrículos15. Ciertas lesiones del sistema nervioso central, pueden ser identificadas ahora con el U3D; la ausencia del cuerpo calloso, de difícil diagnóstico prenatal con el U2D, resulta técnicamente más abordable por el U3D. Series de pacientes reportadas en la literatura muestran que el U3D, complementa el U2D permitiendo precisar entidades como casos de defectos de cierre del tubo neural16.

La posibilidad de observar la superficie corporal fetal, característica del U3D, permite también observar más claramente, malformaciones significativas17 que pueden pasar desapercibidas como la polidactilia18 o alteraciones en la proporción de los segmentos corporales como en el caso de las displasias esqueléticas19, o en la proporción de los segmentos de las extremidades20-21.

Bega et al, han reportado el uso de U3D para el estudio y seguimiento de pacientes con amenaza de parto pretérmino, demostrando ser mejor que el U2D en la detección de los cambios cervicales y en la visualización del cerclaje correspondiente22.

La precisión del diagnóstico prenatal puede alterar el tratamiento y pronóstico de las diferentes lesiones y por ende la información que los padres reciben sobre el embarazo. Por ello, la implementación del U3D se justifica en los servicios de alto riesgo, redundando en beneficio tanto de los pacientes que reciben información más precisa, como del médico tratante que basa sus conductas en diagnósticos y pronósticos adecuados cuando ello es posible. Adicionalmente, existen estudios que muestran el impacto de las imágenes del U3D en la madre y la familia, permitiendo una mejor comprensión del desarrollo fetal23. Este impacto también es usado para fortalecer el vínculo materno-fetal en circunstancias específicas como en la patología siquiátrica24 y en el manejo del tabaquismo en el embarazo25.

IV. Aplicaciones en Ginecología

En el campo de la ginecología, el U3D ha permitido la volumetría de diferentes lesiones ginecológicas. La medición de los volúmenes ováricos de importancia en lesiones malignas como benignas, ha sido optimizada con U3D.Wu et al, estudiaron el volumen ovárico en relación al Síndrome de Ovarios Poliquísticos (SOP) en 66 pacientes: 22 normales y 44 con SOP, encontrando que el U3D, facilita la obtención de los volúmenes ováricos y agiliza el estudio ecográfico26.

El estudio ecográfico de las malformaciones de los conductos de Muller que puede llegar a ser de difícil definición solamente basado en U2D, es ahora complementado por este método diagnóstico, ya que sólo el U3D permite la visualización del plano coronal uterino (figura 7). En 61 pacientes con historia de infertilidad, los hallazgos por U3D concordaron con los de la histerosalpingografía, en casos de malformaciones congenitas mayores27. En otra serie de 250 pacientes con malformaciones uterinas, Kurjak et al encontraron que el uso de U3D y Doppler mostró una alta precisión diagnóstica en este tipo de patología28. Raga et al estudiaron 42 pacientes con infertilidad comparando los hallazgos por U3D y por laparoscopia-histerosalpingografía. En todos los casos de malformaciones Mullerianas, los métodos diagnósticos concordaron29. Sin embargo, no se incluyó el U2D como parte de estos estudios (figura 7).

En una pequeña serie de pacientes, Bonilla-Musoles et al encontraron al U3D equivalente al U2D para la medición del calibre endometrial y superior a éste en la visualización y evaluación del endometrio y el miometrio30.

La presencia de lesiones endometriales como hiperplasia, pólipos y adeno carcinoma es tambien suceptible de ser abordada con U3D. Una serie de 103 pacientes con sangrado postmenopáusico fue estudiada con U2D y U3D y se estableció una curva de operador-receptor que mostró que un volumen endometrial de 23 ml era superior al calibre endometrial de 15 mm en el diagnóstico de adenocarcinoma31.

El análisis de los tumores ováricos también ha sido complementado por el U3D. El acceso transvaginal en 85 mujeres previamente a laparotomía, mostró que los volúmenes ováricos eran notablemente mas grandes en pacientes con patología maligna. Nuevamente, no hubo comparación con U2D32. Kurjak y Kupesic estudiaron 180 masas anexiales y 110 lesiones uterinas con U3D y doppler. Concluyeron que esta combinación permite la identificación de patrones vasculares propios de la naturaleza benigna o maligna de las lesiones, facilitando así su evaluación morfológica y funcional33. También estudiaron la misma técnica combinada (U3D+Doppler) en 250 pacientes con anomalías uterinas encontrando una clara visualización y evaluación de la cavidad uterina y la porción miometrial, permitiendo un diagnóstico preciso del tipo de anomalía uterina34.

V. Indicaciones actuales

La literatura actual referente al uso del U3D es limitada ya que la mayoría de estudios publicados corresponden a series de casos en ocasiones muy pequeñas y no se utiliza grupo control con U2D. En el momento actual, con la mejor evidencia disponible se sugiere que esta nueva tecnología podría ser útil en:

1. Análisis de malformaciones congénitas.

2. Sonolucencia nucal técnicamente inadecuada.
3. Determinación precisa del peso fetal estimado.
4. Necesidad de efectuar medidas volumétricas.
5. Definición de la naturaleza tumoral anexial.
6. Patología endometrial.
7. Malformaciones mullerianas.
8. Estudio del cérvix subóptimamente visualizado en la amenaza de parto pretérmino.

VI. Conclusión

El advenimiento del ultrasonido de tercera dimension ofrece en la actualidad, diversas aplicaciones en el campo de la especialidad. Hasta el momento no existe evidencia clara de su superioridad al compararse con el U2D. Por ello, más que remplazo, el U3D complementa y amplía la información ya adquirida. El diagnóstico de diversas entidades de orden obstétrico como el retardo de crecimiento intrauterino y malformaciones congeni

tas y la posibilidad del estudio volumétrico fetal son recursos ahora disponibles que simplifican en casos seleccionados la identificación de lesiones y la toma de conductas. En el campo de la ginecología, el estudio de las malformaciones mullerianas y de la patología maligna y benigna del tracto genital recibe un apoyo importante del U3D.

Es claro que el U3D no debe ser practicado en pacientes que por la naturaleza de sus lesiones puede ser abordado satisfactoriamente con U2D. Sin embargo, en aquellos centros de referencia con poblaciones de pacientes de alto riesgo obstétrico o ginecológico, contar con el U3D puede aportar información que permita optimizar el proceso diagnóstico y terapéutico de manera importante.

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* 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:jcsabogal@hotmail.com