Η τρισδιάστατη, τετραδιάστατη απεικόνιση είναι ένα τεχνολογικό επίτευγμα, που άνοιξε νέους ορίζοντες στη διαγνωστική υπερηχογραφία, τόσο για το σώμα της μήτρα και τις ωοθήκες οσο και για τον μαστό.
Η τεχνική της τρισδιάστατης απεικόνισης στηρίζεται στις εξής βασικές αρχές:
1. Ανάλυση της μορφολογίας του συγκεκριμένου οργάνου, στην περιοχή του ενδιαφέροντος σε τρία πλάνα, ορθογώνια και κάθετα μεταξύ τους (στεφανιαίο, μετωπιαίο, εγκάρσιο), σε αντίθεση με την δισδιάστατη υπερηχογραφία, όπου περιορίζεται στην απεικόνιση 2 πλάνων (μετωπιαίο, εγκάρσιο).
2. Απεικόνιση δεδομένων που δημιουργούνται από την περιστροφή του άξονα γύρω από την εξεταζόμενη περιοχή και από το χρόνο όπου τα ανακλώμενα ηχητικά κύματα μετατρέπονται σε πληροφορία απόστασης στην συγκεκριμένη περιοχή ενδιαφέροντος.
3. Αποθήκευση και ανάλυση – επεξεργασία των πληροφοριών σε μεταγενέστερο χρόνο.
Η 3-D απεικόνιση χρησιμοποιεί σαν βάση την τεχνολογία της 2-D υπερηχογραφίας αλλά απαιτεί επίσης υψηλό επίπεδο ηλεκτρονικής πληροφορικής (software) και τεχνικές καινοτομίες στον σχεδιασμό του μετατροπέα (ηχητικό κύμα – πληροφορία – εικόνα) και στο σύστημα σάρωσης για τον ακριβή καθορισμό και εντόπιση των σημείων που απαιτούν περαιτέρω μελέτη. Έτσι, εξασφαλίζεται ακριβής και λεπτομερειακή ανάλυση της υπό εξέταση περιοχής με μία μόνο σάρωση.
Όταν αναγνωρισθεί η περιοχή ενδιαφέροντος, τίθεται πλαίσιο οριοθέτησης και με σταθερή την υπερηχογραφική κεφαλή αρχίζει η εξέταση. Γίνεται αυτόματη σάρωση 360ο της περιοχής ενδιαφέροντος. Το τελικός αποτέλεσμα είναι η παρουσία 3 πλάνων, τα οποία μπορούν να μετατοπισθούν ή να περιστραφούν γύρω από τους άξονες x, ψ, z. Ο ανασχηματισμός των 3 εικόνων και η τελική σύνθεση μιας μόνο εικόνας προσφέρει ακριβέστερη μορφολογική εκτίμηση του όγκου του σώματος της μήτρας χωρίς να απαιτείται ιδιαίτερος χρόνος, μειώνοντας παράλληλα την δυσφορία αναμονής της ασθενούς.
Τα 3 πλάνα που εμφανίζονται στην οθόνη είναι:
α) το άνω αριστερό πλάνο (στεφανιαίο), «α», β) το άνω δεξιό πλάνο (οβελιαίο), «β», γ) το κάτω αριστερό πλάνο (εγκάρσιο), «γ». Στο κάτω δεξιό πλάνο εμφανίζεται η εικόνα «δ» μετά από τροποποίηση και επεξεργασία των 3 εικόνων («α», «β», «γ»).Για πληρέστερη αξιολόγηση του υπό εξέταση οργάνου και την επίτευξη του όσο το δυνατόν καλυτέρου αποτελέσματος απεικονιστικής ευκρίνειας, γίνεται χρήση ειδικών μεθόδων (modes):
• Surface mode: Για την απεικόνιση τοιχωματικών ανωμαλιών (πολύποδες ενδομητρίου, υπενδομήτρια άλως, μορφώματα ωοθηκών και μαστών).
• Transparent max/min: Για την ανίχνευση της σύστασης των όγκων (αποτιτανώσεις, κυστικά στοιχεία).
• Niche aspect: Για την πληρέστερη ανάλυση της δομής-σύνθεσης του όγκου του σώματος της μήτρας, των ωοθηκών και των μαστών.
• Volume mode: Για την αντικειμενική εκτίμηση του όγκου (cm³) της βλάβης και της επιφάνειας του ιστού που καταλαμβάνει.
• Shell mode: Παρέχει απεριόριστη δυνατότητα στο να συλλέγει αξιόπιστες παραμέτρους, όσον αφορά στη διάχυση και παροχή αίματος σε συγκεκριμένες περιοχές.
• Tomographic Ultrasound Imaging (ΤUI): Παρέχει απεριόριστη δυνατότητα στο να συλλέγει αξιόπιστες πληροφορίες για την απεικόνιση ανωμαλιών σε συγκεκριμένες περιοχές.
Με τις μεθόδους αυτές (modes), το αντικείμενο μπορεί να παρουσιάζεται και γίνεται άμεσα ορατό ακόμα και αν η παρουσίαση βασίζεται σε ηχητικά κύματα και όχι σε ανακλώμενο φως, αφού το ηχητικό σήμα αντανακλά στην εικόνα του αντικειμένου.
Η διαδικασία της λεπτομερειακής μελέτης του σώματος της μήτρας, των ωοθηκών και του μαστού, χρησιμοποιεί ηχητικά στοιχεία για να καθορίσει περιοχές που θεωρούνται τμήμα μιας συγκεκριμένης δομής. Έτσι αναγνωρίζονται μορφολογικά χαρακτηριστικά της παθολογίας για παράδειγμα η παρουσία υγρού εντός της ενδομητρικής κοιλότητας, παρουσία ηχογενών δομών που προβάλουν μέσα στην ενδομητρική κοιλότητα ή συμπαγούς βλάβης που καταλαμβάνει την ενδομητρική κοιλότητα, η τις ωοθήκες η τούς μαστούς και ελέγχεται πληρέστερα η εξωτερική επιφάνεια και η παρυφή των νεοπλασμάτων και οριοθετείται η σχέση τους με παρακείμενους ιστούς και όργανα.
Ο απαιτούμενος χρόνος εξέτασης είναι 2-11min ενώ ο αποθηκευμένος όγκος πληροφοριών, εξαρτάται από τον αριθμό των εικόνων που έχει εισαγάγει ο εξεταστής, τη γωνία περιστροφής και από τον έλεγχο των δομικών στοιχείων του υπό εξέταση οργάνου.
Για την πληρέστερη εκτίμηση της παθολογίας, απαιτείται επιπλέον η εισαγωγή ενός συστήματος που θα μπορεί να αναλύσει μορφολογικά το αγγειακό δίκτυο και να χαρτογραφήσει εκτεταμένα την κατανομή των αγγείων, πράγμα μη δυνατό με τις συμβατικές υπερηχογραφικές τεχνικές (έγχρωμο και Power Doppler).
Η έγχρωμη τρισδιάστατη υπερηχογραφία (3-DPD), είναι μία αναβάθμιση του έγχρωμου Doppler, απεικονίζοντας το αγγειακό σύστημα στις τρεις διαστάσεις, με φόντο μια γκρίζα κλίμακα, που απεικονίζει μαλακούς ιστούς, δίνοντας έτσι εικόνα παρόμοια με αυτή της αγγειογραφίας, αφού επιτρέπει την άμεση απεικόνιση των πολλαπλώς αναδιπλούμενων αγγείων και τη σχέση τους με παρακείμενους ιστούς και όργανα. Με τη χρήση της τεχνικής αυτής, επιτελείται μελέτη της αρχιτεκτονικής της μικροκυκλοφορίας του όγκου και διαχωρίζονται οι όγκοι σε καλοήθεις και κακοήθεις, αφού θεωρείται ότι η ύπαρξη ακανόνιστης αγγειακής διάταξης με πολύπλοκη ή μη γεωμετρική διακλάδωση με διασκορπισμένα αγγεία συνηγορεί υπέρ κακοήθους εξεργασίας.
Η διήθηση ελέγχεται με την απεικόνιση χαρακτηριστικών ευρημάτων της αγγειογενετικής λειτουργίας, όπως νεόπλαστα αγγεία, μικροανευρύσματα και ανώμαλες διχοτομίσεις των αγγειακών κλάδων. Η διακλάδωση των αγγείων του όγκου βασίζεται στο μαθηματικό νόμο της γεωμετρικής διακλάδωσης ενός δένδρου, όπου οι μεγάλοι κλάδοι καταλήγουν σε κλάδους μικρότερου εύρους και διαμέτρου. Αν όμως συμβεί «αλλαγή» στον κυρίως αγγειακό κλάδο, τότε «αλλάζει» και η διακλάδωση, απεικονιστικό εύρημα πρώιμης κακοήθειας.
Η τεχνική (3-DPD) αποτελεί μια απαιτητική διαδικασία από μαθηματικής και τεχνολογικής απόψεως, που βασίζεται στην αλληλεπίδραση από την ανακατασκευή της γεωμετρίας των αγγείων, χρησιμοποιώντας ευκρινείς εικόνες που λαμβάνονται από μικρές περιοχές του όγκου, με αποτέλεσμα τη μέγιστη διαγνωστική ακρίβεια.
Επομένως, η χρήση του (3-DPD) επιτρέπει την εκτίμηση φυσιολογικών, παθοφυσιολογικών και αιμοδυναμικών μεταβολών στο σώμα της μήτρας, τις ωοθήκες και στους μαστούς μέσω της εκτίμησης του φαινομένου της αγγειογένεσης.