Three-dimensional ultrasound studies of normal and abnormal ovaries

• The aims of this work were: 1) to estimate the number of follicles, ovarian volume and power Doppler vascular indices and their changes with age using three-dimensional (3D) transvaginal grey-scale and power Doppler ultrasound in asymptomatic women of fertile age either with natural menstrual cycles or using combined oral contraceptives, and 2) to determine whether tumour vascularity, assessed by 3D power Doppler ultrasound, can help discriminate between benign and malignant ovarian tumours. A group of 303 gynaecologically asymptomatic women, aged 20–39 years with normal menstrual cycles (NMC) and another group of 213 women aged 20–39 years using combined oral contraceptives (COC) were examined using two-dimensional (2D) and 3D transvaginal ultrasound once between cycle day 4 and 8. Ovarian volume and the number of antral follicles were found to decrease with age, while no unequivocal changes in vascular indices were seen in women with NMC. In women using COC the number of antral follicles also decreased with age. The ovarian volume and the number of follicles were determined for different age groups, and these results can be used as reference data. A group of women with ovarian tumours (n=106) was examined using 2D and 3D transvaginal ultrasound. Tumour vascularization was assessed using 3D power Doppler ultrasound in the whole tumour and in a 5-cm3 spherical sample in the most vascularized part of the tumour. A logistic regression model with only grey-scale ultrasound variables (size of the largest solid component, wall irregularity, mean diameter of the lesion) was created to predict malignancy. The flow index in the 5-cm3 sample and the branching of vessels in the whole tumour provided additional information to the grey-scale model, but the diagnostic performance was only slightly improved.

• Popular Abstract in Swedish Äggstockarna genomgår förändringar under en normal menstruationscykel. I samband med tumörväxt i äggstockarna utvecklas nya blodkärl. Dessa förändringar kan upptäckas med både tvådimensionellt (2D) och tredimensionellt (3D) gråskale- och Doppler-ultraljud. Med Doppler-ultraljud kan man upptäcka blodkärl och uppskatta blodflödeshastigheterna i blodkärlen. Referensvärden för resultat av 3D gråskale- och power-Doppler ultraljudsundersökning av äggstockarna hos gynekologiskt friska kvinnor i olika åldrar saknas. En metod där referensvärden saknas är inte kliniskt användbar. 2D färg-Doppler ultraljud förbättrar inte förmågan att skilja mellan godartade och elakartade äggstockstumörer jämfört med att använda bara gråskale-ultraljud. Med hjälp av power Doppler ultraljud kan man troligen upptäcka mindre blodkärl än med färg-Doppler ultraljud. Tredimensionellt (3D) ultraljud är ett icke-invasiv teknik som har använts inom både obstetrik och gynekologi sedan 1990-talet. 3D ultraljud erbjuder möjlighet att räkna ut volymen av ett organ och att uppskatta genomblödningen i hela volymen av ett organ eller tumör. Med 2D ultraljud kan man uppskatta genomblödningen bara i en ”skiva” genom ett organ eller en tumör. Volymen av oregelbundna strukturen kan räknas ut på ett mer exakt sätt med 3D än 2D ultraljud. Med hjälp av 3D programvara kan man bearbeta ultraljudsbilderna och framställa 3D bilder av blodkärlsträdet i ett organ eller i en tumör. Syftet med de arbeten som ingår i avhandlingen var att fastställa normalvärden för resultat av 3D-ultraljudsundersökning av äggstockar hos gynekologiskt friska kvinnor i fertil ålder med och utan p-piller och att undersöka om antal folliklar och äggstocksvolym samt genomblödningen i äggstockarna förändras med åldern; samt att utvärdera om 3D ultraljud kan skilja mellan god-artade och elakartade äggstockstumörer och om 3D ultraljudsundersökning av äggstockstumörers blodcirkulation ger information i tillägg till gråskale-ultraljud. Från befolkningsregistret inbjöds 20–39 år gamla kvinnor till undersökning av äggstockarna med 2D och 3D ultraljud. Ultraljudsundersökningen gjordes en gång på cykeldag 4–8. Kvinnor med äggstockstumör undersöktes med 2D och 3D ultraljud en gång inom 3 månader innan operation. 3D ultraljudsvolymerna analyserades med hjälp av dataprogrammet 4D View™ (GE, Healthcare, Zipf, Österrike) med VOCAL™ eller SonoAVC™ mjukvara. SonoAVC användes för beräkningar av antalet folliklar (äggblåsor) i äggstockarna. Volymen och genomblödningen av äggstockarna och äggstockstumörerna beräknades med hjälp av VOCAL mjukvara. Tre power Doppler-ultraljudsindex (avspeglande blodcirkulationen i den definierade volymen) räknades ut: vaskulariserings index (VI), flödes index (FI) och vaskulariserings-flödes index (VFI). VI anses avspegla tätheten av blodkärl i den undersökta volymen, FI anses avspegla antalet blodkroppar i blodkärlen som undersöks, och VFI anses avspegla både tätheten av blodkärl och antalet blodkroppar. Power Doppler-ultraljudsindex räknades ut i hela tumörvolymen men även i en 5cm3 sfärisk ”ultraljudsbiopsi” som valdes i den mest vaskulariserade tumördelen på basen av subjektiv bedömning. Kärlträdet i hela tumören och i ”biopsin” framställdes också som en roterande 3D-bild. Följande kärlmorfologitecken analyserades i dessa roterande bilder av två oberoende undersökare: kärlförgreningar, kärltäthet, kaliberväxlingar, ”färgsjöar”, kärlvindlingar och ”bryggor” mellan blodkärl. Resultaten avseende gynekologiskt friska kvinnor analyserades separat för kvinnor med normal menscykel och för kvinnor med kombinerade p-piller och jämfördes sedan. Sammanlagt 303 kvinnor med normal menscykel och 213 kvinnor med kombinerade p-piller inkluderades. Höger äggstock var större, hade fler folliklar och större follikelvolym än vänster äggstock i båda grupperna. Power Doppler-ultraljudsindex var högre i höger äggstock än i vänster hos kvinnor med normal menscykel men inte hos kvinnor med kombinerade p-piller. Äggstocksvolym, antal folliklar och total follikelvolym minskade signifikant med åldern hos kvinnor med normal menscykel medan inga förändringar sågs i genomblödningen. Hos kvinnor med kombinerade p-piller minskade antalet folliklar signifikant med åldern. Mer än hälften av kvinnorna med normal menstruationscykel hade ”polycystiska äggstockar” enligt gällande ultraljudskriterier. Så mycket som 11% av kvinnorna med kombinerade p-piller hade folliklar större än 10 mm. Kvinnor med normal menscykel hade större äggstockar med större antal folliklar och högre power Doppler-ultraljudsindex än kvinnor med kombinerade p-piller. Analys av 3D power Doppler-ultraljudsindex gjordes i 106 äggstockstumör och kärlträdets morfologi analyserades i 104 tumör. Av dessa tumörer var 27 elakartade. Elakartade tumörer var bättre genomblödda och var större än godartade tumörer och alla kärlträdstecken skiljde sig mellan godartade och elakartade äggstockstumörer. Ju större tumören var och ju större solida komponenter tumören innehöll (bedömt med gråskale-ultraljud) desto större var risken för elakartad tumör. Oregelbundenheter i tumören vid gråskale-ultraljudsundersökning ökade också risken för elakartad tumör. Dessa gråskalevariabler predikerade rätt alla elakartade tumörer och misstolkade 8 godartade tumörer som elakartade. Flödesindex förbättrade förmågan att skilja mellan godartade och elakartade tumörer: ytterligare två godartade tumörer klassades rätt när flödesindex adderades till informationen från gråskalevariablerna. När förgrening av blodkärl i hela tumören adderades till informationen från gråskalevariablerna klassades ytterligare 4 tumörer rätt och denna modell hade den bästa förmågan att skilja mellan godartade och elakartade tumörer. Sammanfattningsvis, äggstocksvolym och antal folliklar minskar med kvinnans ålder men inga mätbara förändringar tycks ske i äggstockarnas genomblödning. Gråskale-ultraljudsresultaten kan användas som referensdata för 3D ultraljudsundersökning av äggstockarna på cykeldag 4–8 hos kvinnor mellan 20 och 39 år. Kärlträdets morfologi bedömt med 3D power Doppler-ultraljud kan skilja mellan godartade och elakartade äggstockstumörer men adderar bara litet till gråskale-information. Det vore av värde att utvärdera 3D ultraljud som metod för att skilja mellan godartade och elakartade tumörer som är svårklassificerade om man bara använder gråskale-ultraljud. Svårklassade tumörer utgör 7–10% av alla äggstocktumörer.

Ämnesord

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP  -- Klinisk medicin -- Reproduktionsmedicin och gynekologi (hsv//swe)

MEDICAL AND HEALTH SCIENCES  -- Clinical Medicine -- Obstetrics, Gynaecology and Reproductive Medicine (hsv//eng)

Nyckelord

ovary

ovarian follicle

ovarian neoplasms

ultrasonography

three-dimensional imaging

Doppler ultrasound imaging

vascular morphology

Publikations- och innehållstyp

dok (ämneskategori)

vet (ämneskategori)