Ultrasonido 3D
Técnica de renderizado en imágenes médicas
Una ecografía 3D de un feto humano de 20 semanas de edad.

La ecografía 3D es una técnica de ecografía médica que se utiliza a menudo en aplicaciones fetales, cardíacas, transrectales e intravasculares. La ecografía 3D se refiere específicamente a la representación volumétrica de los datos de la ecografía. Cuando se trata de una serie de volúmenes 3D recopilados a lo largo del tiempo, también se la puede denominar ecografía 4D (tres dimensiones espaciales más una dimensión temporal) o ecografía 3D en tiempo real . [1]

Métodos

Al generar un volumen 3D, un ecografista puede recopilar datos de ultrasonido de cuatro formas comunes :

  • Mano alzada, que implica inclinar la sonda y capturar una serie de imágenes de ultrasonido y registrar la orientación del transductor para cada corte.
  • Mecánicamente, la inclinación de la sonda lineal interna es manejada por un motor dentro de la sonda.
  • Utilizando una endosonda, que genera el volumen insertando una sonda y luego retirando el transductor de manera controlada.
  • Un transductor de matriz que utiliza la dirección del haz para muestrear puntos a lo largo de un volumen con forma de pirámide. [2]

Riesgos

Los riesgos generales de la ecografía también se aplican a la ecografía 3D. En esencia, la ecografía se considera segura. Mientras que otras modalidades de diagnóstico por imagen utilizan, por ejemplo, tintes radiactivos o radiación ionizante, los transductores de ecografía envían pulsos de sonido de alta frecuencia al cuerpo y luego escuchan el eco.

En resumen, los principales riesgos asociados a la ecografía serían el posible calentamiento del tejido o cavitación . Los mecanismos por los que se mide el calentamiento del tejido y la cavitación son a través de los estándares denominados índice térmico (IT) e índice mecánico (IM). Aunque la FDA describe valores muy seguros para el IT y el IM máximos, se recomienda evitar la realización de ecografías innecesarias. [3]

Aplicaciones

Obstetricia

La ecografía 3D es útil, entre otras cosas, para facilitar la caracterización de algunos defectos congénitos, como anomalías esqueléticas y problemas cardíacos. Con la ecografía 3D en tiempo real, se puede examinar la frecuencia cardíaca fetal en tiempo real. [4] [5]

Cardiología

Las aplicaciones de la ecografía tridimensional en el tratamiento cardíaco han logrado un progreso sobresaliente en la exploración y el tratamiento de problemas cardíacos. Cuando la ecografía tridimensional se utiliza para visualizar el estado cardíaco de un individuo, se denomina ecocardiografía tridimensional [6] . Con la integración de otras tecnologías, es posible obtener mediciones cuantitativas como el volumen de la cámara durante el ciclo cardíaco. También proporciona otra información útil, por ejemplo, el seguimiento del flujo sanguíneo o la velocidad de las contracciones y expansiones [7] . Con la ecocardiografía tridimensional, los médicos pueden detectar enfermedades arteriales con relativa facilidad y pueden examinar con precisión varios defectos cardíacos. La ecocardiografía tridimensional puede lograr imágenes en tiempo real de la estructura cardíaca [8] .

Orientación quirúrgica

Tradicionalmente, con la ecografía 2D no se podía localizar la posición específica de los órganos y tejidos, lo cual es útil en cirugía , especialmente en el plano oblicuo. Con la llegada de la ecografía 3D, la técnica de obtención de imágenes ha evolucionado de tal manera que permite al cirujano obtener una imagen en tiempo real de los tejidos y órganos, visualizando la exploración completa de manera más eficiente. [9] Además, la ecografía 3D proporciona una guía quirúrgica en el trasplante de órganos y el tratamiento del cáncer , especialmente al emplear la visualización rotacional durante la exploración. [10] Se utilizan varios métodos en esta área, incluyendo la exploración rotacional, la proyección de cortes y el uso de transductores de matriz integrados. [11] Con la ecografía 3D, es posible tratar una gama más amplia de tumores, ya que se pueden diagnosticar e inspeccionar más tejidos. [12]

Imágenes vasculares

Los vasos sanguíneos y las arterias son relativamente difíciles de visualizar debido a su distribución. La ecografía 3D ha hecho más fácil el seguimiento del movimiento dinámico de las células sanguíneas, las venas y las arterias. [13] Se pueden lograr varios tipos de tareas de diagnóstico con la ecografía 3D, como medir el diámetro de los vasos sanguíneos y diagnosticar las paredes arteriales . Algunas de estas tareas se pueden realizar con un rastreador magnético, integrado con la ecografía, que ayuda a un posicionamiento preciso. [14]

Anestesia regional

La ecografía 3D en tiempo real se utiliza durante los procedimientos de bloqueo de nervios periféricos para identificar la anatomía relevante y controlar la propagación de la anestesia local alrededor del nervio. Los bloqueos de nervios periféricos impiden la transmisión de señales de dolor desde el lugar de la lesión hasta el cerebro sin sedación profunda, lo que los hace particularmente útiles para procedimientos ortopédicos ambulatorios. La ecografía 3D en tiempo real permite identificar claramente los músculos, los nervios y los vasos mientras se avanza una aguja o un catéter debajo de la piel. Este tipo de ecografía es capaz de obtener imágenes de la aguja independientemente del plano de la imagen, lo que supone una mejora sustancial con respecto a la ecografía 2D. Además, la imagen se puede rotar o recortar en tiempo real para revelar estructuras anatómicas dentro de un volumen de tejido. Los médicos de la Clínica Mayo en Jacksonville han estado desarrollando técnicas que utilizan la ecografía 3D en tiempo real para guiar los bloqueos de nervios periféricos para la cirugía de hombro, rodilla y tobillo. [15] [16]

Referencias

  1. ^ "¿Qué es la tecnología de ultrasonido 4D?". General Electric . 19 de abril de 2011. Archivado desde el original el 23 de noviembre de 2020 . Consultado el 9 de mayo de 2021 .
  2. ^ Hoskins, Peter; Martin, Kevin; Thrush, Abigail (2010). Ultrasonido de diagnóstico: física y equipamiento (2.ª ed.). Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-75710-2.
  3. ^ Salud, Centro de Dispositivos y Radiología (28 de septiembre de 2020). "Imágenes médicas - Imágenes por ultrasonido". www.fda.gov .
  4. ^ Baba, Kazunori; Okai, Takashi; Kozuma, Shiro; Taketani, Yuji (1999). "Anormalidades fetales: evaluación con ecografía tridimensional procesable en tiempo real: informe preliminar". Radiología . 211 (2): 441–446. doi :10.1148/radiology.211.2.r99mr02441. PMID  10228526.
  5. ^ Acar, Philippe; Batalla, Laia; Dulac, Yves; Peyre, Marianne; Dubourdieu, Hélène; Hascoet, Sébastien; Groussolles, Marion; Vayssière, Christophe (2014). "Ecocardiografía fetal tridimensional en tiempo real utilizando un nuevo transductor de matriz transabdominal xMATRIX". Archivos de Enfermedades Cardiovasculares . 107 (1): 4–9. doi : 10.1016/j.acvd.2013.10.003 . PMID  24364911.
  6. ^ Huang, Qinghua; Zeng, Zhaozheng (2017). "Una revisión sobre la tecnología de imágenes por ultrasonido 3D en tiempo real". BioMed Research International . 2017 : 1–20. doi : 10.1155/2017/6027029 . PMC 5385255 . PMID  28459067. 
  7. ^ Pedrosa, J.; Barbosa, D.; Almeida, N.; Bernard, O.; Bosch, J.; d'Hooge, J. (2016). "Evaluación volumétrica de la cámara cardíaca mediante ecografía 3D: una revisión". Current Pharmaceutical Design . 22 (1): 105–21. doi :10.2174/1381612822666151109112652. PMID  26548305.
  8. ^ Picano, E.; Pellikka, PA (2013). "Aplicaciones de la ecocardiografía de estrés más allá de la enfermedad de la arteria coronaria". Revista Europea del Corazón . 35 (16): 1033–1040. doi : 10.1093/eurheartj/eht350 . PMID  24126880.
  9. ^ Yan, P. (2016). "SU-FT-41: 3D MTP-TRUS para implante de próstata". Física médica . 43 (6Part13): 3470–3471. Código Bibliográfico :2016MedPh..43.3470Y. doi :10.1118/1.4956176.
  10. ^ Ding, Mingyue; Cardinal, H. Neale; Fenster, Aaron (2003). "Segmentación automática de agujas en imágenes de ultrasonido tridimensionales utilizando dos proyecciones de imágenes bidimensionales ortogonales". Física Médica . 30 (2): 222–234. Bibcode :2003MedPh..30..222D. doi :10.1118/1.1538231. PMID  12607840.
  11. ^ Mahboob, Syed; McPhillips, Rachael; Qiu, Zhen; Jiang, Yun; Meggs, Carl; Schiavone, Giuseppe; Button, Tim; Desmulliez, Marc; Demore, Christine; Cochran, Sandy; Eljamel, Sam (2016). "Resección intraoperatoria guiada por ecografía de gliomas: un metaanálisis y una revisión de la literatura" (PDF) . Neurocirugía mundial . 92 : 255–263. doi :10.1016/j.wneu.2016.05.007. PMID  27178235.
  12. ^ Moiyadi, Aliasgar V.; Shetty, Prakash (2016). "Ultrasonido 3D con navegación directa para la resección de tumores cerebrales: una herramienta útil para la guía de imágenes intraoperatorias". Neurosurgical Focus . 40 (3): E5. doi : 10.3171/2015.12.FOCUS15529 . PMID  26926063.
  13. ^ Jin, Chang-zhu; Nam, Kweon-Ho; Paeng, Dong-Guk (2014). "La variación espacio-temporal de la bifurcación de la arteria carótida de la rata mediante imágenes por ultrasonido". Simposio Internacional de Ultrasonografía IEEE 2014. págs. 1900–1903. doi :10.1109/ULTSYM.2014.0472. ISBN 978-1-4799-7049-0. Número de identificación del sujeto  24528187.
  14. ^ Pfister, Karin; Schierling, Wilma; Jung, Ernst Michael; Apfelbeck, Hanna; Hennersperger, Christoph; Kasprzak, Piotr M. (2016). "Ecografía 2D estandarizada frente a ecografía 3D/4D y fusión de imágenes para la medición del diámetro del aneurisma aórtico en el seguimiento después de EVAR". Hemorreología clínica y microcirculación . 62 (3): 249–260. doi :10.3233/CH-152012. PMID  26484714.
  15. ^ "La ecografía tridimensional en tiempo real acelera la recuperación del paciente" (Comunicado de prensa). Mayo Clinic. 13 de julio de 2007. Consultado el 21 de mayo de 2014 .
  16. ^ Feinglass, Neil G.; Clendenen, Steven R.; Torp, Klaus D.; Wang, R. Doris; Castello, Ramon; Greengrass, Roy A. (2007). "Ultrasonido tridimensional en tiempo real para el bloqueo poplíteo continuo: informe de un caso y descripción de la imagen". Anesthesia & Analgesia . 105 (1): 272–274. doi : 10.1213/01.ane.0000265439.02497.a7 . PMID  17578987.
  • La historia de las ecografías (incluidas las ecografías 3D)
  • El Fondo para el Desarrollo Humano ofrece numerosas ecografías 4D que pueden verse en línea.
  • Las ecografías revelan los secretos del útero BBC News
  • 3D/4D Elective Ultrasound Blogs ofrece numerosos blogs de ecografía 4D para mujeres embarazadas.
  • Las ecografías revelan los secretos del útero BBC News
  • Sobre el descubrimiento de la ecografía médica
  • Aprenda a realizar ecografías 3D/4D
  • Preocupaciones de seguridad Archivado el 13 de mayo de 2020 en Wayback Machine. Detalla una serie de preocupaciones de salud sobre esta práctica no regulada.
  • Clínica de ultrasonido 3D e instalación educativa Una clínica de ultrasonido 3D

Clínica en Sacramento, CA que se especializa en la realización de ecografías 3D y la formación de ecografistas.

  • Gran colección de imágenes de ultrasonidos en 3D
  • Una revisión sobre la tecnología de imágenes por ultrasonido 3D en tiempo real
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