3D/4D в ультразвуковой диагностике: зрелая диагностическая технология, доказанное клиническое значение

В избранное

Isabelle Wegmann Hachette, AuntMinnie.com внештатный корреспондент

Изначально данная технология использовалась всего несколькими энтузиастами, 3D/4D УЗИ постоянно совершенствовалось, появились значимые доказательства диагностической ценности в разных сферах клинического применения. Сегодня объемные УЗИ все чаще используются в самых разных учреждениях по всему миру.

На начальном этапе не было достаточных доказательств диагностической значимости объемной визуализации для перехода к массовому использованию 3D/4D. Однако начало переменам было положено. Как обсуждалось в статье на AuntMinnie.com в 2013 году, наступление эры 3D/4D ультразвука было обусловлено появлением целого ряда ключевых технологий.

Сейчас, в 2016 году, преимущества 3D/4D становятся все более очевидными, благодаря постоянному совершенствованию УЗ аппаратуры и программного обеспечения. Постоянная миниатюризация техники обеспечила появление на рынке компактных и легких объемных датчиков, высокое качеством захвата объема, повышение разрешающей способности, больше содержится информации в объемных данных. Все это повышает диагностическую точность 3D УЗИ.

Благодаря разнообразным технологиям захвата объемных данных у вас появилась возможность включить в объем все анатомические структуры и получить реконструкцию в самых разнообразных вариантах. Когда вы оцениваете двумерное изображение вы можете пропустить очень важные детали вследствие пространственных ограничений традиционного УЗИ, что может привести к увеличению цены и времени обследования пациента для постановки правильного диагноза.

На пороге 2017 года позвольте осветить некоторые основные тенденции, которые повлияли на диагностическую значимость 3D/4D ультразвука и исследовать некоторые факторы, которые ускорили реализацию возможностей, предсказанных в 2013 году.
 

Повышение диагностических возможностей

В режиме 3D за один скан (захват объема) можно получить информацию о всех анатомических структурах данной области и использовать ее для различных клинических задач.

Проф. Beryl Benacerraf из женского госпиталя Brigham (США) считает:

«В полученном объеме вся информация доступна и мы можем получать изображение в любой плоскости. В 3D идентификация, позиционирование и количественная оценка переводит диагностический процесс, в т.ч. точность измерений, на новый уровень, который никогда не был доступен в 2D.» 

В гинекологии 3D УЗИ может быть полезным во многих случаях, включая определение пространственного положения объемного образования по отношению к полости матки, определение врожденных аномалий матки, утолщенный и/или неоднородный эндометрий, оценка положения внутриматочного контрацептива, оценка состояния тазового дна и многое другое.

Эти возможности рекомендованы к практическому применению, что отражено в руководстве, выпущенном в 2014 году Американским Институтом Ультразвука в Медицине (AIUM) «УЗИ малого таза у женщин». В частности, такие аномалии матки как двурогая и Т-образная могут легко быть определены с помощью 3D, сообщила Beryl Benacerraf на конгрессе ISUOG в 2012 году.
 

Форма полости матки отображена в режиме «толстого среза» (слева) и объемной реконструкции (справа). Все изображения предоставлены ContextVision. 
 

В репродуктивной медицине необходимо точное измерение объемов яичников и фолликулов. В соответствии с практическими рекомендациями AIUM «УЗИ в репродуктивной медицине» от 2008 года их можно определить путем измерения трех размеров (длины, толщины, ширины) на 2х взаимно поперечных плоскостях (срезах), полученных из захваченного объема, или при отображении всего объема.
 

Фолликулы в яичнике представлены на плоскости (срезе) В (слева). Режим инверсии четко показывает общее количество фолликулов в яичнике (справа).
 

В акушерстве было показано, что объемный ультразвук и 3D визуализация помогают четко визуализировать поверхность различных анатомических структур плода и оценить аномалии лица, по данным д-ра Anders Selbing из университета Linköping, Швеция.

3D/4D обладает существенным преимуществом в оценке дисплазий скелета плода, в частности можно оценить минерализацию костей и есть возможность сравнить различные кости (например, позвоночник с черепом и тазом), по данным д-ра Peter Conner из университетского госпиталя Karolinska, Швеция.

В режиме 4D можно оценить тип движения плода и мягкие ткани, следовательно, можно судить о наличии смещения составных частей скелета по отношению друг к другу. Более того, с помощью 4D возможно увидеть переломы ребер и таза в псевдорентгеновском (скелетном) режиме. В данном режиме подчеркиваются все костные структуры и подавляются мягкие ткани.  

Грамотное применение 3D технологий сделает возможным корректную оценку и диагностику скелетных дисплазий в первом триместре. Это существенное достижение, так как большая часть подобных дисплазий в настоящее время не диагностируется до второго или третьего триместра если нет соответствующего семейного анамнеза, по данным Conner.   
 


 
Позвоночник плода в скелетном режиме реконструкции с использованием цветовой карты сепия (слева) и в стандартном серошкальном виде (справа).

 

При исследовании головного мозга плода 3D изображение обеспечивает визуализацию всего органа. Адаптивная обработка объемных данных, использование «сырых» данных в объемной реконструкции, формирование объема с высоким разрешением и меньшей степенью аппроксимации, все это может усилить клиническую значимость и упростить проведение исследований. Измерения структур головного мозга точнее и лучше воспроизводимы в режиме 3D по сравнению с 2D, по данным Selbing.
 


 
Срез головного мозга плода в плоскости А, исходное изображение (справа); тот же самый срез, но после активации адаптивной обработки (слева).
 

Кроме того, в фетальной эхокардиографии 4D в сочетании с ЦДК и отображением в режиме прозрачности обеспечивает улучшенную визуализацию пространственного соотношения анатомических структур сердца плода, особенно соотношение камер сердца и крупных сосудов; данные положения прозвучали в докладе Vicea Calomfirescu из Бухареста, Румыния на конгрессе ISUOG 2015.
 

Существенный вклад в качество 3D/4D

Если специалист полагается только на сканирование в режиме 2D, то существует риск пропустить анатомическую структуру или УЗ признак, значимый в конкретной диагностической ситуации. Существуют также риски при оценке 3D изображения: некачественный захват объемного изображения; патология вероятно захвачена в объем, но может быть пропущена из-за некачественного программного обеспечения или недостаточной подготовки УЗ специалиста.

Несмотря на очень быстрое развитие специализированного программного обеспечения для автоматизации диагностического процесса в режиме 3D/4D, по прежнему нужен специалист с высоким уровнем квалификации для правильной диагностики в отведенные временные рамки.

Адаптивный алгоритм обработки объемного изображения можно и нужно использовать для улучшения качества 3D УЗИ, в т.ч. чтобы не пропустить какие-либо анатомические структуры. Из данных 3D/4D можно получить любые произвольные срезы, следовательно, важно иметь адаптивно обработанное/усиленное объемное изображение во всех измерениях.

Эта технология позволяет при мультипланарной реконструкции сделать анатомические структуры лучше различимыми, важная диагностическая информация не будет упущена, артефакты будут исключены из объема.

Диагностическая оценка часто осуществляется во время сканирования, поэтому существенно важно чтобы обработка объема производилась в реальном времени. Адаптивный алгоритм анализирует каждый воксель для отделения реальных сигналов от артефактов, различных шумов, в т.ч. спекл-шума. Таким образом подчеркивается реальное изображение для более четкой визуализации границ и сложных анатомических структур.

Улучшения в качестве объемного изображения и специфические инструменты визуализации делают ультразвуковую диагностику привлекательной специальностью для многих медиков. С помощью технологий адаптивной обработки и реконструкции «сырых» данных вы сможете лучше находить важные структуры и повысить диагностический уровень.

Данные технологии позволяют визуализировать нужные структуры практически в реальном времени и получить наилучшее качество изображение.

Isabelle Wegmann Hachette – старший специалист по клиническому применению из компании-производителя специализированного программного обеспечения для обработки 3D/4D ContextVision. Обзор и мнения содержащиеся в данной публикации не обязательно отражают позицию AuntMinnie.com и USclub.ru


4488
Опубликовано : 20-10-2016

    Комментариев еще нет

Войти

Если вы впервые на сайте, заполните, пожалуйста, регистрационную форму.

Регистрация