Revista Peruana de Cardiología.     Vol. 28 • Nº 1 • 2002

 

ECOCARDIOGRAFÍA TRIDIMENSIONAL: APORTACIONES AL DIAGNÓSTICO CARDIOVASCULAR.

DR. FRANCISC0-JAVIER ROLDÁN*, DR. JESÚS VARGAS-BARRON*

 


RESUMEN

La reciente incorporación de la ecocardiografía tridimensional al arsenal diagnóstico de la cardiología ofrece un nuevo punto de vista para el estudio dinámico y funcional de la anatomía cardiaca y vascular. La posibilidad de reconstruir tridimensionalmente las imágenes bidimensionales obtenidas mediante ultrasonido se ha convertido, gracias al desarrollo informático en la obtención y tratamiento de imágenes, en una realidad práctica con enorme potencial. Está superando rápidamente el terreno experimental y actualmente se encuentra en pleno desarrollo clínico. 

Palabras Clave: Ecocardiogrofía Tridimensional, revisión

SUMMARY

3D echo offers a new dynamic and functional point of view in the study of the heart. Technological evolution offer the capability of obtaining and processing images ia a relatively easy way with great potential. Threedimensional echocardiography facilitates spatial recognition of intracardiac structures, is surpassing the experimental phase quickly and its accuracy is been validated in vivo.

Key Words: 3D Echocardiography, reuiew


 

INTRODUCCIÓN

Desde sus inicios hace ya cuatro décadas, la ecocardiografía ha sufrido una evolución radical, siendo la tridimensionalidad uno de sus últimos y más prometedores avances tecnológicos.
Desde un punto de vista técnico la tridimensionalidad se obtiene mediante la orientación espacial de los cortes tomográficos obtenidos a través del movimiento controlado de transductores convencionales o mediante otros especialmente diseñados. Es una técnica que ofrece nuevos aspectos de interés en el diagnóstico cardiovascular sin perder ninguna de las ventajas que la ecocardiografía posee con relación a otras técnicas de imagen cardiovascular.

JUSTIFICACIÓN

En términos generales, y más en medicina, todo avance tecnológico suele responder a una necesidad práctica. ¿Cuáles serian las ventajas teóricas que le ofrecería el poder visualizar tridimensionalmente a las imágenes planares obtenidas mediante ecocardiografía?

La primera ventaja que se obtiene mediante la ecocardiografía tridimensional es la de facilitar el proceso mental que requiere la conceptualización de las imágenes bidimensionales y, por tanto, la de ayudar a una mejor y más objetiva visión morfológica de las diferentes regiones cardiacas. Puede resultar de gran utilidad en la valoración anatómica y volumétrica de cavidades o estructuras con geometría compleja como es la del ventrículo derecho, la de los tumores cardiacos, la de ambas aurículas o la de los aneurismas ventriculares.

La capacidad que ofrece este método de realizar cortes planares y proyecciones diferentes de las convencionales (ya sea desde una aproximación transtorácia o transesofágica) va a lograr que esta técnica ocupe a corto plazo un lugar relevante en el diagnóstico morfológico no invasivo de las cardiopatías congénitas. El hecho de poder estudiar el corazón desde cualquier ángulo, aunado a la posibilidad de segmentar las imágenes aislando las regiones de mayor interés, puede ser de gran utilidad a la hora de definir en caso necesario la estrategia intervencionista o la técnica quirúrgica apropiada.

FIGURA 1: Imagen de ecocardiografía tridimensional en la que se han eliminado las paredes libres tanto de la aurícula como del ventrículo derecho. Se aprecia una comunicación interauricular tipo ostium secundum vista desde el lado derecho del septum interatrial (CIA). VD: ventrículo derecho en sístole..


La ecocardiografía tridimensional posee una mayor operatividad si es comparada con otras técnicas de imagen utilizadas en el diagnóstico cardiovascular. Además de las ventajas ya conocidas del estudio bidimensional como son su disponibilidad, la capacidad de ser realizado a la cabecera del paciente sin necesidad de traslados y de requerir equipo relativamente sencillo y económico, la ecocardiografía tridimensional "offline" permite obtener las imágenes en un lapso de tiempo mucho menor y que en la mayoría de los casos no supera los 20 minutos.

EQUIPO

Para la reconstrucción tridimensional de una estructura partiendo de imágenes planares es necesario contar con un programa informático adecuado que controle el movimiento de un transductor (transtorácico 0 transesofágico) y capture las imágenes bidimensionales en sincronía con el ciclo cardiaco y los movimientos respiratorios. Estas imágenes, una vez distribuidas espacialmente y conjuntadas entre si mediante programas de cómputo, serán las que nos proporcionen una visión en tres dimensiones de la región anatómica seleccionada. Existen ecocardiógrafos especialmente diseñados que tiene la capacidad de adquirir de manera independiente una base de datos y almacenarla en un soporte físico. Esta base de datos deberá ser procesada en forma diferida ("off-line") en un sistema informático compatible que transformará los "pixels" rectangulares de las imágenes planares en "voxels" con forma de prisma. El espacio entre las imágenes planares es regulable durante el proceso de adquisición y dependerá de la necesidad de obtener un mayor o menor detalle morfológico. De esta manera, en el estudio de estructuras de pequeño tamaño como la orejuela auricular izquierda se requerirá una separación mínima entre las diferentes imágenes planares lo que, por otro, lado, prolongará el tiempo, de adquisición.1

En la actualidad, gracias a los trabajos de Von Ramm en la Universidad de Duke, existe la capacidad de visualizar imágenes tridimensionales en tiempo real ("on-line") mediante el uso de transductores especiales compuestos por múltiples fases alineadas. También se han desarrollando sistemas que posibilitan la adquisición de imágenes bidimensionales de los flujos Doppler y que permiten la reconstrucción tridimensional de los mismos para el estudio de su morfología, dinámica y volumen.

   

FIGURA 2: Estudio Tridimensional de la válvula aórtica. Las imágenes muestran una aorta trivalva vista desde su cara vascular en dos momentos diferentes del ciclo cardiaco, en diástole (A) y en sístole (B). La flecha muestra el tronco de la arteria coronaria izquierda.

 

   

FIGURA 3: Estudio con ecocardiografía tridimensional de la válvula mitral como se vería desde la cavidad ventricular izquierda. A.- en diástole. B- en sístole. AL-valva anterolateral. PL-valva posteromedial


LIMITACIONES

La reconstrucción tridimensional de estructuras cardiacas partiendo de imágenes bidimensionales no es una técnica libre de limitaciones. Su interpretación requiere de tiempo, entrenamiento2 y conocimiento profundo de la anatomía dinámica cardiovascular. El tiempo de adquisición puede oscilar entre los 2 y los 20 minutos dependiendo del número de imágenes, de su densidad espacial y de la regularidad de las frecuencias cardiaca y respiratoria del paciente. Los tiempos de adquisición prolongados puede representar un serio problema durante las adquisiciones transesofágicas. Durante este tiempo cualquier variación en la orientación del transductor se traduce en reconstrucciones de poca calidad y sin utilidad práctica. Para una adecuada adquisición se requiere de una ventana acústica en la que la imagen no se pierda durante el recorrido del transductor. También es importante la cooperación o sedación del paciente, lo que puede resultar especialmente problemático durante los estudios en pacientes pediátricos.

Figura 4: A.- Estudio con ecocardiografía tridimensional de un paciente con disección de la raíz de la aorta en sístole. El "flap" de endotelio se aprecia como una lengüeta que separa la falsa luz (FL) de la luz verdadera, cuya entrada se encuentra señalada con la flecha blanca


Aunque la adquisición de las imágenes es un proceso informatizado independiente de operador, el procesamiento de imágenes requiere ajustar en forma manual la interfase entre estructuras sólidas y liquidas. Un ajuste inapropiado puede conducir a la creación de artefactos o a la desaparición en la imagen final de estructuras cardiacas reales.

SITUACIÓN ACTUAL

Durante los últimos años han aparecido en la literatura internacional numerosas experiencias clínicas relacionadas con la ecocardiografía tridimensional, resultado del enorme interés que ha despertado esta nueva técnica. Debido a su capacidad para definir detalles morfológicos con gran exactitud y al apoyo invaluable que esto puede suponer para el cirujano o el hemodinamista, las principales publicaciones se han dirigido en este sentido. Otro aspecto que ha interesado los investigadores, es la posibilidad que surge de realizar mediciones de estructuras cardiacas sin la necesidad de asumir su geometría, práctica habitual en la ecocardiografía bidimensional. A este respecto ya ha sido validada su utilidad en las mediciones de áreas, volúmenes, masa miocárdica y función ventricular.3

La ecocardiografía tridimensional cada vez ocupa un lugar más relevante en la valoración de cardiopatías congénitas. Las comunicaciones interatriales (Figura 1), los defectos del drenaje venoso4 el estudio de los remanentes embrionarios5,6 y las comunicaciones interventriculares, pueden ahora ser definidas tanto en su morfología tridimensional como en su dinámica durante el ciclo cardiaco. Esta nueva información puede resultar de gran ayuda a la hora de definir una aproximación terapéutica, quirúrgica o percutánea. Por otro lado, la posibilidad de realizar "cardiotomías electrónicas" puede resultar de gran ayuda en la docencia y aprendizaje de la anatomía cardiaca, ya sea normal o patológica.

Con respecto al estudio morfológico y funcional de las diferentes estructuras valvulares (Figura 2 y 3) la ecocardiografía tridimensional está abriendo un interesante campo de investigación. A este respecto ha demostrado ser capaz de definir detalles anatómicos importantes tanto en la patología mitral7 como en la aórtica. Su uso puede orientar tanto a la posible etiología8 como, al tipo de tratamiento y, si este es el caso, a la técnica quirúrgica especifica.

La cardiopatía isquémica ocupa un amplio e importante terreno, dentro de la cardiología. También aquí la ecocardiografía tridimensional promete ser una herramienta importante a la hora de definir tanto diagnósticos, como a la de establecer el pronóstico. Debido a su capacidad de determinar la masa miocárdica se está investigando su utilidad a la hora cuantificar la cantidad de tejido afectada en un infarto. En relación con la ecocardiografía de contraste, nos permitirá ver de manera dinámica áreas perfundidas o no, cuantificar su masa con relación a la masa miocárdica total y valorar la relación perfusión-función del tejido. Los estudios de ecocardiografía tridimensional en tiempo real ("on-line") tendrán especial interés a este respecto.

El conseguir una imagen mental aproximada de la disposición espacial y dinámica del endotelio vascular en presencia de disección aórtica es un reto, para el ecocardiografista y el cirujano cuando se basan solamente en las imágenes planares. La tomografía helicoidal nos ayuda a este respecto pero con las limitaciones de tener que trasladar a un enfermo en estado critico y tenerlo relativamente aislado durante la obtención del estudio. La Ecocardiografía tridimensional es capaz de mostrar el endotelio vascular con gran detalle (Figura 4), a la cabecera del enfermo y en un tiempo menor.

CONCLUSIÓN

La ecocardiografía tridimensional ha demostrado en poco tiempo ser un complemento diagnóstico de gran valor.

Su capacidad y su lugar dentro del diagnóstico de las enfermedades cardiovasculares se encuentra en pleno desarrollo. Dependiendo de las mejoras adicionales en el 11 software" para la reconstrucción, el análisis cuantitativo y la adquisición de imágenes, así como, de los resultados de los estudios clínicos y los de costo-beneficio, la ecocardiografía dinámica tridimensional puede, en un futuro, constituirse en una aproximación ecocardiográfica
rutinaria en el diagnóstico cardiovascular.


Bibliografía

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(*)Departamento de Ecocardiografía del Instituto Nacional de Cardiología "Ignacio Chávez" de México


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