КОМБИНИРОВАННОЕ ТРЕХМЕРНОЕ ОБЪЕМНОЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ В АКУШЕРСТВЕ И ГИНЕКОЛОГИИ С АКЦЕНТОМ НА HDLIVE ТЕХНИКУ

Резюме

HDlive (ультразвуковое исследование высокой четкости в режиме реального времени) – новое ультразвуковое программное обеспечение, которое сочетает в себе подвижный виртуальный регулируемый источник света в самом программном обеспечении, которое вычисляет долю света, отражающегося от поверхностных структур в зависимости от направления света. Источник света можно позиционировать вручную для того, чтобы подсветить необходимую область исследования. Врач может контролировать интенсивность света для создания теней, которые улучшают качество изображения. HDlive – это новшество способствует получению еще более реалистичных изображений анатомии плода и гинекологической патологии. Полный потенциал этой новой технологии еще предстоит определить и заслуживает научной оценки.

АВТОРЫ: Fernando Bonilla-Musoles, MD, PhD, Francisco Raga, MD, PhD, Newton G. Osborne, MD, PhD, Francisco Bonilla, Jr, MD, PhD, Oscar Caballero, PhD, Marıґa Teresa Climent, PhD, Sophie Hellene Wallraf, and Juan Carlos Сastillo, MD, PhD

Резюме

Ключевые слова: HDlive ультразвуковое исследование, акушерство, оплодотворение, гинекология, гинекологическая онкология

В последнее время несколько типов программного обеспечения было введено для улучшения качества изображения и диагностических возможностей в области ультразвукового исследования в акушерстве и гинекологии. Это новое оборудование и инновационные датчики обеспечили исключительное качество изображения, особенно объемных ультразвуковых изображений. Наиболее часто используемые трёхмерные (3D) методы ультразвукового исследования в области акушерства/гинекологии являются:

Режим инверсии (Inverse mode): оценивает число антральных фолликулов, а также эффективен в диагностике кистозных пороков развития плода (гидроцефалия, отвислый живот, поликистоз почек и т.д.).
Режим AVC (автоматический расчет объема): оценивает старение яичников; AVC позволяет провести быструю и надежную оценку овариального резерва (число антральных фолликулов) и волюметрию яичников.
Режим VOCAL (компьютерный анализ виртуального органа): используется для

измерения объемов в акушерской, гинекологической и онкологической практике.

SonoNT объема (сонографическая оценка затылочной полупрозрачности ): используется в пренатальной диагностике; это программное обеспечение позволяет визуализировать и проводить полуавтоматическое измерение затылочной полупрозрачности.
Томографическое ультразвуковое исследование: 3D ультразвуковая техника, которая позволяет визуализировать области, подобно компьютерным томографическим аксиальным проекциям, которые выводятся на дисплей.

Совсем недавно в клиническую практику было введено новое программное обеспечение под названием HDlive (ультразвуковое исследование высокой четкости в режиме реального времени ), которое включает в себя улучшенную модель освещения.

HDlive: ультразвуковое исследование высокой четкости в режиме реального времени

HDlive программное обеспечение доступно на Voluson E8 Expert (General Electric Kretz, Zipf, Австрия), (рис. 1).

Рис. 1. Схема особенности строения 3D объемного датчика. Отражатель представляет собой изогнутый поливинилхлоридный пластик с постоянным радиусом 22 см, охватывающий дугу в 90 градусов; каждая радиочастотная линия анализируется отдельно.

Это второе поколение программного рендеринга изображений, которое использует дополнительную модель освещения, рассчитывает распространение света через поверхностные структуры и способствует образованию тени, использует виртуальный (и подвижный) источник света, а также улучшенную технику отображения кожных покровов.

Существенной особенностью этого нового метода является включение виртуального источника света, который производит выборочное освещение вокруг исследуемых структур. При этом создаются виртуальные ”тени”, что в результате приводит к получению фотографических картин, которые напоминают естественные человеческие ткани.

Сонографист может свободно вращать источник света, так что область диагностического интереса может быть освещена с любой желаемой позиции для создания теней и получения лучшего кадра изображения. Когда источник света расположен позади области диагностического интереса, можно получить великолепные эффекты полупрозрачности. Основные преимущества этого нового метода для клинического применения могут включать в себя следующее:

улучшенные и более естественные изображение области диагностического интереса
улучшенные ощущения глубины
более легкая визуализация внутренних опухолевых структур (сосочки, толщина стенки, эндофитные наросты и т.д.)
в акушерстве, HDlive обеспечивает изображениями высокого качества эмбриона и плода, которые могут улучшить коммуникативные аспекты врач-пациент, что позволяет лучшему пониманию со стороны родителей, особенно в случаях патологических отклонений
HDlive изображения могут быть получены апостериори из материала, который хранится в компьютере, что облегчает рабочий процесс.

Данная работа представляет собой иллюстрированное эссе, которое сосредоточено на сравнении изображений различных 3D объемных режимов с акцентом на новое HDlive программное обеспечение.

АКУШЕРСТВО

Анатомические структуры и специфические патологические отклонения (пальцев, губы и т.д.) могут быть оценены как с помощью 3D, так и 2D ультразвуковом исследования (УЗИ). Однако, структуры эмбриона/плода в первом триместре беременности визуализируются лучше при 3D-УЗИ. HDlive техника может повысить точность диагностики, благодаря ее способности усиливать качество изображения (рис. 210). На следующих рисунках показано использование 3D объемного ультразвукового исследования во время беременности, в сравнении со стандартным 3D УЗИ с программным обеспечением HDlive.

Пять недель беременности

С помощью вагинального датчика, мы наблюдаем все плодные оболочки, эмбрион и желточный мешок в 5-недельном сроке гестации (рис. 2).

Рис. 2. Верхний левый: изображение в режиме 3D поверхностного рендеринга. В правом верхнем углу: HDlive максимальная прозрачность. Другие изображения показывают источник света, падающий под разными углами, что позволяет наблюдать эмбрион и желточный мешок с большей четкостью при перемещении виртуального источника света.

Семь недель беременности

Эмбрион растет, желточно-кишечный проток становится больше, желточный мешок размещается на периферии, а краниальные и каудальные полюса хорошо дифференцируются. Отчетливо видны верхние и нижние зачатки конечностей (рис. 3).

Рис. 3. В правом верхнем углу: эмбрион видно с использованием максимальной прозрачности. Обратите внимание на желточный мешок, покрывающий цефалический полюс, при изменении положения света, можно увидеть цефалический полюс. Зачатки конечностей стали толще и длиннее, как и желточно-кишечный проток.

Девять недель беременности

Четко определяются зачатки конечностей, желточно-кишечный проток визуализируется, а желточный мешок отчетливо дифференцируется от амниотического мешка (рис. 4).

Рис. 4. В правом верхнем углу: максимальная прозрачность изображение 9недельного плода. Изображения визуализируются с помощью виртуального источника света, идущего с разных точек зрения. Можно увидеть придатки плода, особенно: желточный мешок; длинный желточно-кишечный проток; толстый, нескрученный пупочный канатик и начало физиологического грыжеобразования (выпячивания). При поступлении виртуального света с разных точек зрения, структуры лучше разграничиваются.

Десять недель беременности

Беременность в 10 недель характеризуется появлением и визуализацией специфических структур (рис. 5).

Рис. 5. Сравнительные изображения с помощью трансвагинального 2D, прозрачности и HDlive 10-недельного плода. Виртуальное создание теней приводит к получению великолепных изображений эмбриональных структур (лицо, уши, глаза, живот, конечности и т.д.). Амнион и желточный мешок можно наблюдать в ретроцеломическом пространстве, особенно при получении прозрачности изображения.

Одиннадцать недель беременности

В 11 недель можно наблюдать профиль лица, нос, уши и глазницы, пальцы рук и ног, колечки пупочного канатика и исчезновение физиологического выпячивания органов (рис. 6).

Рис. 6. Сравнение энергетического доплеровского трансвагинального 2D-УЗИ, максимальной прозрачности и HDlive. При использование HDlive, мы можем наблюдать структуры во всех пространственных плоскостях с лучшим ощущением глубины.

Двенадцать недель беременности

Начиная с 12 недель, критерии для определения возраста плода полагаются на копчиково-теменной размер и визуализацию определенных структур, таких как почки, печень и др. (рис. 7).

Рис. 7. В сроке 12 недель, голова, грудная клетка и конечности полностью развиты. Верхние изображения показаны в 2D ортогональных плоскостях и 3D-поверхностном рендеринге. Нижние изображения показаны с помощью HDlive. Обратите внимание на пальцы рук и ног в деталях.

18 недель беременности

Сравнительные изображения обычного 3D и HDlive исследования показаны на рис. 8.

Рис. 8. Верхние изображения 3D-УЗИ имеют характерный желтый цвет по сравнению с HDlive изображениями. Обратите внимание на изображения повышенного качества в 4-х положениях источника света.

34 неделя беременности

Мы заканчиваем эту акушерскую серию, показывая качество изображений, которые могут быть получены на поздних сроках гестации при визуализации лица плода (рис. 9).

Рис. 9. Лицо плода рассматривается с различных позиций виртуального источника света. Создается впечатление, что мы видим фотографию новорожденного.

РАЗНОЕ

Пупочный канатик

Мы выбрали несколько случаев, чтобы показать, что эта технология применима для изучения любой структуры (рис. 10).

Рис. 10. Показан пупочный канатик с нормальным потоком, что видно с использованием энергетической доплерографии в ортогональных плоскостях, 3Dповерхностном рендеринге и HDlive.

Затылочная прозрачность

Измерение затылочной прозрачности имеет важное значение для диагностики анеуплоидии и хромосомных аномалий (рис. 10), (рис. 11).

Рис. 11. Сравнительное 2D ультразвуковое изображение 3-мм затылочной прозрачности показано с помощью томографического ультразвукового изображения, обычного 3D-УЗИ и HDlive с прозрачностью. Наиболее яркой деталью, которую можно наблюдать на данных изображениях, является HDlive картина, которая показывает образование перегородки в затылочном пространстве, что может ухудшить прогноз.

Мальформации плода Аномалии желточного мешка

Аномалии желточного мешка часто связаны с плохим прогнозом во время беременности. Когда размер желточного мешка превышает 7 мм, беременность почти никогда не развивается нормально. От 90% до 98% беременностей с большим желточном мешком заканчиваются самопроизвольным выкидышем (рис. 12).

Рис. 12. Верхнее левое изображение: ортогональные плоскости и обычное 3D-УЗИ в сроке 6-месяцев и 5 дней беременности показывает огромный желточный мешок и огромный амниотический мешок, которые развились слишком рано. Справа и ниже – HDlive и максимальная прозрачность.

Истмико-цервикальная недостаточность

Истмико-цервикальная недостаточность является частой причиной позднего аборта. Диагноз основывается на следующем:

Оценка длины шейки матки при пальцевом исследовании. Этот метод имеет ограниченную эффективность и представляет интерес только в крайних случаях.
Ультразвуковое измерение длины шейки матки. Используются следующие критерии:
- укорочение шейки: нормальная шейка имеет размеры от 30 до 35 мм в длину. Она считается короткой, если ее длина составляет менее 15 мм;
- наличие воронки (открытие внутреннего зева шейки матки и ее расширение в эндоцервикальном канале): воронка должна быть больше, чем 6 мм
- раскрытие шейки матки (рис. 13).

Рис. 13. Верхние изображения: 3D ортогональные плоскости и HDlive, которые показаны при большем увеличении на нижних изображениях. Обратите внимание на значительную дилатацию канала шейки матки, не типичной воронкообразной формы. Верхнее правое изображение: тот же случай рассматривается с использованием AVC (красный).

ИСКУССТВЕННОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

Трансвагинальное ультразвуковое исследование имеет важное значение для диагностики и лечения при искусственном оплодотворении. В последнее время 3D-УЗИ стала мощным диагностическим инструментом для оценки первичного и вторичного бесплодия, позволяя генерировать четкое изображение матки, яичников и других тазовых структур (рис. 14). Эти новые технологии 3D-УЗИ представляют интерес при оценке резерва яичников, для контроля стимуляции яичников и оценки эндокринной патологии.

Рис. 14. Граафовы фолликулы визуализируются в двойной оболочке (справа вверху), AVC (вверху слева) и HDlive (нижние изображения). Три или 4 маленьких антральных фолликула можно увидеть рядом с граафовыми фолликулами.

Стимуляция яичников

Миллионы женщин ежегодно подвергаются контролируемой индукции фолликулогенеза либо с помощью кломифен цитрата, летрозола, или с помощью гонадотропинов. Наиболее тяжелыми осложнениями такой индукции являются следующие:

гиперстимуляция, которую трудно избежать, как с использованием агонистов, так и антагонистов (рис. 15)
многоплодная беременность, которую можно избежать путем имплантации только 1 бластоцисты отличного качества, однако не все практикующие врачи используют эту технику.

Рис. 15. Контролируемая стимуляция яичников. Визуализация с помощью AVC, обычного 3D-УЗИ и HDlive (вверху), режима прозрачности и режима VOCAL двойная оболочка (внизу справа).

Эндокринная патология (синдром поликистозных яичников)

Синдром поликистозных яичников определяется наличием 2 из 3 возможных параметров: олиго-овуляция и/или ановуляция, биохимические и/или клинические признаки гиперандрогении, а также ультразвуковое изображение поликистозных яичников. Ультразвуковыми критериями синдрома поликистозных яичников являются наличие по крайней мере одного из следующих признаков (рис. 16):

12 или более фолликулов от 2 до 9 мм в диаметре
овариальный объем ≥10 см3
Эти критерии являются достаточными, даже если они присутствуют в только 1 яичнике.

Рис. 16. Типичные картины поликистоза яичников. Визуализация с помощью 2D-УЗИ в ортогональных плоскостях и AVC (вверху), HDlive и режима прозрачности (внизу).

ГИНЕКОЛОГИЧЕСКАЯ ОНКОЛОГИЯ

Трансвагинальная сонография является необходимой модальностью для раннего выявления возможных онкологических поражений эндометрия и яичников. Эта технология является частью диагностического стандарта. Рекомендуется ежегодное обследование всех женщин в период менопаузы, которое включает в себя трансвагинальное ультразвуковое исследование с обязательной визуализацией яичников и эндометрия.

В тех случаях, когда определяются новообразования придатков, ультразвуковые критерии для доброкачественных заболеваний или злокачественных новообразований основаны на характере содержимого опухоли (кистозное, твердое вещество, смешанное), а также наличием сосочков, наростов или перегородок, асцита или метастатического поражения.

Новые режимы ультразвукового исследования позволяют генерировать исключительные изображения матки и структур яичников, как при трансвагинальном, так и трансабдоминальном доступах. Было доказано, что трехмерные изображения имеют преимущества над обычным 2D-УЗИ, особенно когда предпринимаются попытки оценки анатомических изображений поверхностных структур, таких как стенки, перегородки или сосочки опухолей яичников.

Трехмерная чувствительность и специфичность также превосходит 2D-УЗИ, особенно в сочетании с сосудистым анализом путем использования доплеровской цифровой ангиографии, либо с использованием 3D цветного доплеровского или энергетического доплеровского исследования.

В настоящее время мы имеем только новую HDlive технологию для улучшения качества 3D-изображений, как было описано в гинекологической онкологии. Врач может ”играть” с источником света, так, чтобы свет и тени увеличивали глубину восприятия, улучшая качество изображения и диагностическую точность. Таким образом могут быть эффективнее оценены различия в морфологической структуре (рис. 17 и 18).

Рис. 17. HDlive трансвагинальная сонограмма при цистоаденоме яичников. Изображения показывают кистозные характеристики стенки и перегородок. Обратите внимание на различные позиции источника света, создающего тени на поверхности, что обеспечивает превосходное качество изображения. Другие изображения показывают игру света и тени, что позволяет визуализировать форму и толщину стенок и кист с отличной детализацией.

Рис. 18. Верхние изображения показывают 2D-УЗИ (слева) и ортогональные плоскости при AVC (справа) у пациентки с опухолью яичников. Центральные изображения получены с помощью 3D поверхностного рендеринга и HDlive. Нижние изображения, полученные с использованием максимальной прозрачности, демонстрируют сосочки и перегородки, которые патогномоничны злокачественным новообразованиям.

Опухоли яичников

На рисунке 17 показана серозная цистоаденома у 45-летней женщины. Изображения поразительно подробное, и показывает потенциал программного обеспечения при демонстрации внутренних перегородок.

На рисунке 18 показано 2D трансвагинальное УЗИ округлого изображения со смешанным содержимым, многочисленными сосочками и эндофитными васкуляризованными наростами с очень низкими и резистивными показателями пульсации, что характерно для злокачественных новообразований.

Патология эндометрия

Способность различать нормальную и патологическую толщину эндометрия в менопаузе пациентов имеет исключительно важное значение для диагностики внутриматочной патологии, особенно при наличии аномальных кровотечений.

Визуализация опухолей гинекологической природы с новой технологией 3D ультразвукового сканирование обеспечивает опытных сонографистов возможностью лучшего распознавания нормальной анатомии, а также злокачественных новообразований, при этом предоставляет необычайную четкость изображения и мелкую детализацию структур (рис. 19).

Рис. 19. Ультразвуковая визуализация атрофической кистозной гиперплазии у 72летней женщины. Источник света расположен позади диагностической области интереса (справа вверху). Другие изображения показывают несколько внутриматочных изображений, наблюдаемых под разными углами освещения.

ОБСУЖДЕНИЕ

Современные статьи подчеркивают важное значение этой новой диагностической технологии при исследовании нормальных подов и плодов с аномалиями, специфических эмбриональных структур, таких как сердце, аномалий головы, случаев кистозных гигром шеи, дефектов брюшной стенки, поликистозной дисплазии почек, синдрома обратной артериальной перфузии при монохориальной многоплодной беременности в первом триместре беременности и персистирующей клоаке.

В самом свежем исследовании сердечных структур, в котором сравнивалась HDlive и пространственно-временная корреляция изображений при нормальном развитии и в случаях 3-х пороков развития (аномалия Эбштейна, синдром гипоплазии левых отделов сердца и тедрада Фалло), было продемонстрировано реальное изображение анатомических структур сердца плода, подобно картине, которую видит хирург во время операции, что до этого было невозможно ни визуализировать, ни понять при использовании обычной 3D эхокардиографии. В частности, переднезадняя проекция обоих атриовентрикулярных и клапанов магистральных артерий наделила совершенно новым визуальным опытом акушеров и детских кардиологов, благодаря анатомически реалистическому изображению нормальных и аномальных клапанных структур сердца плода и их движений. Кроме того, в данном исследовании они могли дифференцировать каждую створку митрального и трехстворчатого клапанов, а также каждую створку клапана легочной артерии.

Эта технология также была использована для повышения диагностических возможностей при проведения искусственного оплодотворения и при дифференциации опухолей гинекологической природы.

Новая 3D-УЗИ HDlive технология предоставляет новые и более реалистичные изображения для оценки структур плода, а также может быть эффективной при гинекологической патологии. Просмотр HDlive изображений совместно с пациентами в повседневной клинической практике может улучшить взаимопонимания с врачом, а также может облегчить более полное понимание ультразвукового исследования, особенно при диагностированных патологических состояниях. Полный потенциал этой новой технологии все еще исследуется, но мы считаем, что HDlive представляет собой инновационный инструмент, который является шагом к еще более реалистичной анатомической визуализации органов эмбриона, плода и гинекологической патологии. Для проведения исследований рекомендуем использовать аппарат от компании GE Voluson E8.