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Revista Española de Enfermedades Digestivas

versión impresa ISSN 1130-0108

Rev. esp. enferm. dig. v.97 n.2 Madrid feb. 2005

 

PUNTO DE VISTA


Ultrasonografía tridimensional (3D)

F. Muñoz Agel y M. J. Varas Lorenzo

Unidad de Ecoendoscopia. Centro Médico Teknon. Barcelona

 

RESUMEN

Se efectúa revisión y puesta al día de la ultrasonografía tridimensional en 3D, en todas sus facetas, ecografía y ultrasonografía endoscópica 3D, sus detalles técnicos y sus indicaciones actuales, como son el cálculo de volúmenes, la evaluación de la arquitectura vascular, y la ayuda a la ecografía intervencionista.
Se presentan imágenes de experiencia propia.

Palabras clave: Ecografía o ultrasonografía tridimensional en 3D. Ultrasonografía endoscópica en 3D. Ecografía endorrectal en 3D. Ecografía laparoscópica en 3D.

 

INTRODUCCIÓN Y DESCRIPCIÓN TÉCNICA

Es aceptada de manera unánime la importancia de las imágenes tridimensionales, obtenidas actualmente mediante tomografía computarizada (TC), o mediante resonancia magnética (RM), que nos permiten estudiar con precisión, no únicamente la localización exacta de una determinada lesión, sino sus relaciones con las estructuras y órganos vecinos y lo que es más importante, establecer si existe continuidad, especialmente en las lesiones neoplásicas infiltrantes. Permite además, en las lesiones expansivas, medir de manera precisa su volumen, para planificar su tratamiento, de especial relevancia en el caso de los tumores hepáticos, tratados mediante alcoholización, inyección de sustancias antitumorales, sondas de radiofrecuencia, ondas de choque, etc., y poder además monitorizar su respuesta al mismo. Para obtener estas imágenes tridimensionales, toda la información obtenida del estudio de un determinado volumen, es ordenada por un software determinado que permite su reconstrucción espacial. La obtención de estas imágenes mediante TC o RM, es sencilla relativamente, ya que el sistema de escaneado de ambos métodos es automático y los diferentes cortes de una determinada región, se obtienen seguidos uno después de otro, sin mayores dificultades por parte del explorador. La única dificultad puede aparecer en el desplazamiento de los órganos, por los movimientos respiratorios, en algunos pacientes incapaces de colaboración, ya que es necesaria la inmovilidad del enfermo durante la exploración.

Pero en el caso de la ecografía la posibilidad de reconstruir las imágenes en tres dimensiones se complica algo más, ya que los diferentes cortes obtenidos mediante la ecografía convencional en 2D son manuales, no automáticos, por lo que la obtención de las imágenes depende de la habilidad del explorador. Por otra parte la cantidad de cortes que se pueden obtener son incalculables, y no tienen un principio y un final definidos, ya que siempre se puede conseguir un corte más. A pesar de estos inconvenientes, recientemente se han usado diferentes sistemas para poder obtener imágenes en tres dimensiones mediante ultrasonografía. Para poder entender esta técnica es necesario comentarlos sucintamente.

Sistema manos libres

El primero de los sistemas usados consistía en un ordenador que tenía capacidad para, una vez recibidas las imágenes de la unidad, cuando había finalizado ya la exploración, ordenarlas en una secuencia determinada para su reconstrucción volumétrica. Las imágenes podían ser giradas sobre diferentes ejes, para su posterior reconstrucción.

Este sistema utilizado por Sackman en el año 1994 (1) para el estudio del hígado y del páncreas, precisaba un tiempo de exploración alargado ya que la información que debía proporcionar el equipo al ordenador era minuciosa y dependía de la habilidad del explorador, para obtener múltiples cortes sin vacíos.

Este sistema denominado de manos libres, en ocasiones puede ayudarse por sensores acústicos o magnéticos que ayudan al posicionamiento de los cortes, para su posterior interpretación.

Sistema mecánico de movimiento

Los sistemas que usan transductores mecánicos son los usados en la actualidad (VOLUSON 530 y 730, de 3-5 MHz, con programas Vocal TM y Shell TM). En ellos, ya no es necesario que, el explorador practique múltiples cortes con una secuencia e inclinación determinadas, que requiere además de habilidad, tiempo para poder realizar la exploración.

Sino que es la propia sonda, la que incorpora un sistema mecánico de movimiento que permite captar las imágenes que serán posteriormente procesadas.

Existen dos tipos de transductores mecánicos, el primero de ellos consiste en un transductor que mediante un sistema mecánico de rotación, permite obtener multitud de imágenes que posteriormente son procesadas en el ordenador. Este sistema que no tiene las desventajas que supone la obtención manual de los cortes, es útil especialmente cuando la región anatómica a explorar es pequeña, como por ejemplo en transductores endorrectales (2).

Otro sistema de transductor mecánico, más avanzado, lo constituyen aquellos que permiten obtener una imagen volumétrica de un cono truncado (VOLUSON 730 con un ángulo de 75%), en el cual el vértice estaría situado en el transductor.

El explorador al alcanzar la imagen o la región a estudiar debe permanecer con el transductor estático, mientras el paciente permanece inmóvil, para permitir a la sonda efectuar un barrido simultáneo en dos planos. Las imágenes son pasadas y procesadas por un ordenador, que las reproduce de manera tridimensional (Figs. 1 y 2) .

En el modo multiplanar se efectúan tres planos (longitudinal o sagital-A, transversal-B y coronal-C) y una reconstrucción ortogonal, pudiéndose girar mediante tres ejes (X, Y, Z).

El plano coronal podría ser importante para el estudio de litiasis en el cuello vesicular y en la vía biliar principal distal especialmente si existe un quiste de colédoco.

Se puede efectuar también Color-Angio o Power-Doppler en 3-D. Serán importantes los índices de vascularización, flujo, volumen de interés, etc.

En este modo multiplanar puede verse la imágen en superficie (superficie) pero también puede verse en su interior (nicho).

INDICACIONES EN ENFERMEDADES NO DIGESTIVAS

Actualmente la ecografía tridimensional (3) se ha introducido ya en algunos campos de la práctica clínica, y así recientes estudios han demostrado su utilidad en obstetricia donde este método parece de ayuda para el diagnóstico de malformaciones fetales (4) ( hipospadias, labio leporino, malformaciones espinales, etc.). Al mismo tiempo, no debemos olvidar que proporciona imágenes del feto de un gran realismo, especialmente en la reconstrucción de la superficie de los cortes, y en las partes acras, que representan un potente atractivo para las futuros padres (ver las facciones, etc.). En el campo de la ginecología sus principales aplicaciones las tiene en el diagnóstico de las malformaciones uterinas (septum uterino) y en las lesiones expansivas ováricas, donde algunos autores como Kurjak (5), combinando el uso de la ecografía tridimensional y el Power-Doppler han conseguido buenos resultados especialmente en la exploración de la superficie del ovario, en la detección de la infiltración del tumor y en la medida precisa de su volumen.

Puede además detectar anormalidades estructurales en los vasos de los tumores malignos tales como engrosamientos, acodamientos, shunts arteriovenosos, microaneurismas, etc., que facilitan la evaluación morfológica de la lesión, se han usado también transductores transvaginales en obstetricia, ginecología y en reproducción asistida (6). La ecografía transvaginal convencional permite únicamente una visión en dos dimensiones (2D) de las estructuras en tres dimensiones. Debe ser la experiencia del examinador la que le permita mentalmente la reconstrucción de la imagen volumétrica.

La posibilidad de obtener imágenes en tres dimensiones ayuda en esta tarea al explorador. Publicaciones recientes en el campo de la cardiología, han mostrado la importancia de este método, en la valoración de las válvulas cardiacas, particularmente en el estudio de la función mitral. La sonografía transtorácica 3D ha demostrado su capacidad diagnóstica en las alteraciones congénitas cardiacas proporcionando una información más detallada de la válvula mitral. (7). Se ha valorado el estudio de la función sistólica ventricular izquierda mediante angiografía, radioisótopos y ultrasonografía 3D concluyendo que este método es eficaz para su valoración (8).

Se ha ensayado también en urología, donde al parecer ha sido capaz de detectar litiasis con mayor precisión. Se han publicado algunos trabajos demostrando su utilidad en el estudio del uréter mediante sondas endoluminales, que han permitido el estudio de la anatomía ureteral y periureteral con gran detalle (9). El estudio de las lesiones expansivas vesicales (Fig. 3) y prostáticas, especialmente en sus estadios precoces ha sido objeto de esta técnica (10).

Son prometedores algunos estudios que intentan valorar la respuesta al tratamiento en los tumores prostáticos, mediante ultrasonografía 3D y Doppler, que permiten diferenciar el flujo en la zona tumoral antes y después del tratamiento, mediante ultrasonidos de alta intensidad.

La ausencia de flujo sanguíneo visualizado mediante ecografía 3D y Power-Doppler refleja el tejido afectado tras el tratamiento y la medición exacta del volumen nos permite valorar la eficacia terapéutica (11) (Tabla I).


INDICACIONES EN ENFERMEDADES DIGESTIVAS

En el campo de la gastroenterología (12), los primeros trabajos publicados relacionados con el uso de esta técnica, valoraban la posibilidad de la exactitud en la medición de los volúmenes, como un futuro potencial diagnóstico, de este medio (13). Clínicamente la medición del volumen de un órgano o de una lesión forma parte del diagnóstico y seguimiento de multitud de enfermedades. La ultrasonografía convencional en 2D, que representa un método rápido y barato para su determinación, calcula el volumen, mediante el método sencillo de multiplicar tres diámetros perpendiculares entre sí por 3/4.

Evidentemente este método basado en asumir estas figuras geométricas, supone asumir un margen de error en ocasiones significativo en la estimación del volumen. La ecografía tridimensional se ha usado con buenos resultados, en el cálculo de volúmenes de tumores hepáticos (14) calculados mediante planimetría, demostrando mayor exactitud que la ecografía convencional en 2D y que la TC que hallan el volumen a través de la fórmula de la elipse (Figs. 4-7) .

Más adelante Berstad (15,16) vislumbró que se abría además, un camino de investigación en el estudio de la motilidad digestiva, al permitir valorar el vaciamiento gástrico, como demostraron también otros autores como Gilja en 1997 y 1999 (17,18). Posteriores trabajos como los de Hausken (19), aprovecharon la utilidad de esta técnica en la medición de volúmenes para valorar el vaciado antral y de la vesícula biliar en pacientes con dispepsia no ulcerosa y en pacientes con antritis erosiva, llegando a la conclusión que en ambos casos existía un vaciado anormal antral y de la vesícula biliar, tras la ingestión de una comida de prueba. El mismo autor estudiando a aquellos pacientes que tras la colecistectomía por litiasis biliar no sintomática, presentaban síntomas dispépticos de probable origen funcional y comparándolos con sujetos sanos y pacientes afectos de dispepsia funcional, encontró alteraciones superponibles en la dispepsia funcional y en los pacientes colecistectomizados por litiasis asintomática y síntomas posteriores dispépticos (20) (Fig. 8) .(fig 9)

Un paso adelante en el capítulo, del uso de la ecografía 3D en gastroenterología, lo representó su aplicación en la ultrasonografía endoscópica (USE) (21), aunque mediante este método parece que los volúmenes encontrados son mayores que en la realidad.

Así Kallimanis (22) publica en 1994 las imágenes de ocho pacientes afectos de tumores esofágicos conseguidas mediante un eco-endoscopio Olympus, digitalizadas y procesadas posteriormente en un PC con un determinado software. Nishimura en 1997 (23) publica unos primeros resultados: 18 tumores resecados en 21 pacientes. Los tumores eran esofágicos, gástricos y colónicos, y en el estudio in vitro de los mismos, la imagen de la superficie era similar a los hallazgos macroscópicos, permitiendo un estudio detallado de la infiltración del tumor. Su aplicación en clínica tenía limitaciones, pero resultó útil en el esófago y en el recto (24-26).

Algunos autores han ensayado el uso de la ecografía tridimensional en el estudio preoperatorio de los tumores de recto, considerando a esta técnica como una ayuda útil para su valoración antes de una decisión terapéutica (27,28). Se sabe que después de la amputación rectal con fines curativos existen unas tasas elevadas de recidiva local, si existe infiltración de la grasa perirrectal (29). Por otra parte en aquellos casos de tumores avanzados, la radioterapia y la quimioterapia aumentan la resecabilidad y la supervivencia. Estudios recientes han demostrado que casi un 70% de tumores inextirpables pueden ser resecados con intención curativa después de radioterapia.

Por todo ello, definir el estadiaje es muy importante para la conducta terapéutica a seguir.

Se ha sugerido que la presencia de estenosis (14%) causada por el tumor se asocia a un mal pronóstico. Sin embargo, aunque los tumores estenosantes generalmente se asocian a enfermedad local avanzada, no representa este dato un factor de mal pronóstico si lo consideramos aisladamente. Por otro lado, la obstrucción como factor aislado no justifica tratamiento preoperatorio con radioterapia y/o quimioterapia. Por todo ello la evaluación preoperatoria precisa, en el cáncer rectal es imprescindible aun en los casos de tumores que cursan con obstrucción.

Hasta el momento la ecografía endorrectal, constituye la técnica más precisa para su estudio. Sin embargo ello no es posible en aquellos casos de tumores estenosantes, que no permiten el paso de la sonda a través de la estenosis. Para ello Hünerbein (30) estudió 94 pacientes consecutivos afectos de carcinoma rectal. En 26 de los mismos se halló una estenosis que impedía la exploración adecuada mediante la ecografía endorrectal, y en los 26 casos se practicó con éxito una ecografía endorectal 3D, que permitió la visualización de la estenosis y el tumor en todos los casos. La endosonografía 3D diagnosticó acertadamente el grado de infiltración en el 78% de los casos, es decir, en 18 pacientes, y así demostró tres pacientes con invasión de la muscular propia (T2), ocho pacientes en los que el tumor afectaba además la grasa perirrectal (T3), y finalmente tres enfermos con invasión de órganos vecinos (T4). La capacidad para demostrar la presencia de adenopatías perirrectales fue del 75%. En ocho pacientes la obstrucción que presentaban fue atribuida acertadamente por la endosonografía 3D a lesiones extrínsecas aparecidas tras la cirugía. Es conveniente señalar que a pesar de que el tamaño de las lesiones oscilaba entre 3 y 6 cm el TC únicamente las había demostrado en 6 casos. En los ocho casos el diagnóstico se completó mediante biopsia dirigida por la misma técnica.

Otra indicación importante de la ultrasonografía 3D e inclusive de la 4D (visualización en tiempo real multiplanar) es su utilidad en la ayuda a la ecografía intervencionista. Estos resultados son de gran importancia, ya que demuestran que el empleo de esta técnica es útil para valorar el grado de infiltración del tumor, aún en aquellos casos de tumores estenosantes (14%) que no permiten el paso de la sonda a su través y que su valoración permite en algunos casos cambiar la actitud terapéutica (30,31).

Su aplicación en el estudio de las enfermedades pancreáticas y biliares, se ha investigado recientemente mediante el empleo de sondas intraductales (32,33) y aunque no existen resultados definitivos, abre un atractivo camino para la investigación.

Se ha investigado, también la utilidad (34) de la ecografía 3D intraductal para el estadiaje del carcinoma de los conductos biliares, aunque en un escaso número de casos. Así, en un trabajo reciente se valoraron preoperatoriamente una serie de enfermos afectos de carcinoma de los conductos biliares extrahepáticos. En todos ellos se practicó un estudio sonográfico endoscópico intraductal mediante ultrasonografía convencional y en 3D, para valorar la invasión de la arteria hepática derecha, de la vena porta y del parénquima pancreático, antes de la resección. Los resultados fueron posteriormente comparados con la información histológica de las piezas resecadas. La ecografía tridimensional, informó de la invasión de la arteria hepática derecha, en el 88% de los casos, de la vena porta en el 100%, y del parénquima pancreático en el 100%, mientras que la sonografía intraductal convencional alcanzaba únicamente el 88% en los tres parámetros valorados. Estos hallazgos permitían concluir a los autores, a pesar del escaso número de casos estudiados, que la ecografía tridimensional endoscópica intraductal es útil en el estadiaje del carcinoma del ducto biliar.

Finalmente algunos autores como Kavic (35) sostienen que la aplicación de la ecografía 3D en la cirugía laparoscópica, se vislumbra en el horizonte, ya que puede ofrecer una precisa información de las estructuras anatómicas en tiempo real, de una manera segura, sin emplear radiaciones ionizantes, y con un coste relativamente barato (35,36).

En nuestro medio, se puede consultar una revisión de Weismann en el 2001 en la que se pone de manifiesto la estandarización de volúmenes abdominales obtenida por ultrasonografía 3D (37,38), y otra revisión más reciente (39) sobre la cuantificación.

En pacientes pediátricos (3 casos) es importante la ayuda de la ecografía 3D que presta en el diagnóstico de los quistes de colédoco grado I (40).

CONCLUSIONES

La ultrasonografía tridimensional en 3-D nos ofrece otro punto de vista de la anatomía y de la patología, nos permite ver la superficie y el interior de una lesión, y efectuar un cálculo de volúmenes más exacto.

Puede ser una ayuda a todas las modalidades de ecografía e inclusive a la ecografía intervencionista.

El futuro acabará de posicionar esta nueva técnica.

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