Aplicaciones de la IA en el mundo real

Experiencia clínica temprana en TC de dolor torácico agudo, ATC cardíaca e imágenes corporales por resonancia magnética

Professor Stefan M. Niehues, MD, MHBA, Professor Mickaël Ohana, MD, PhD, Dr. Benoît Sauer, MD
Especialistas de todo el mundo han dado la bienvenida a la creciente cartera de tecnologías de reconstrucción de aprendizaje profundo (DLR) de Canon Medical en su práctica diaria. Tres radiólogos destacados comparten sus experiencias sobre el rendimiento de aplicaciones del mundo real que ya están disponibles a través de Altivity de Canon Medical.
La radiología es un área clave para la innovación en IA. Las aplicaciones de IA que ya están disponibles y en uso clínico incluyen la optimización de imágenes mediante, p. automatización inteligente del flujo de trabajo, reconstrucción de imágenes, detección automática de accidentes cerebrovasculares, detección de embolia pulmonar, disección aórtica en situaciones de emergencia y más.

Canon Medical está a la vanguardia del desarrollo de soluciones de atención médica basadas en inteligencia artificial que brindan conocimientos clínicos más rápidos y profundos y respaldan la toma de decisiones clínicas. Lanzado en 2021, Altivity, el conjunto de tecnologías de inteligencia artificial de vanguardia de Canon Medical, admite flujos de trabajo de atención médica más informados y una atención al paciente rápida y personalizada. Nuestros sistemas avanzados basados en IA se han desarrollado junto con algunos de los principales expertos del mundo.

Una respuesta rápida a las emergencias

El profesor Stefan Niehues, radiólogo, subdirector y médico principal del Campus Benjamin Franklin del Hospital Universitario Charité de Berlín (Alemania), explicó cómo funcionan las aplicaciones de IA de Canon en entornos de TC de emergencia.

“La IA se ha incorporado a nuestro flujo de trabajo clínico rutinario. Las áreas de aplicación típicas incluyen accidente cerebrovascular, embolia pulmonar y disección aórtica: todo lo que es importante reconocer muy rápidamente y reaccionar ante esos hallazgos”, comentó. “Empezamos a utilizar la plataforma de automatización de Canon para accidentes cerebrovasculares y la hemos ampliado. Proporciona asistencia inmediata. Puedes usarlo para echar un “segundo vistazo” o para mejorar la confianza”.

“En el proceso convencional de elaboración de un informe, se empieza con la adquisición de la imagen y se transfiere a algún tipo de tecnología informática. En el posprocesamiento, es posible que necesite seleccionar o cargar más imágenes, analizarlas, guardar imágenes de ejemplo o capturas de pantalla, prepararlas para un resultado y luego escribir el resultado final y transferirlo a sus otras disciplinas. Es un proceso bastante largo”. él explicó. “La plataforma de automatización realmente acorta esto porque la categorización y priorización de las imágenes adquiridas para el posprocesamiento se realizan automáticamente con una solución sin clic. Después del escaneo y la transferencia de la imagen a la IA, obtendrá los resultados finales para su posterior interpretación sin más preámbulos, lo que luego reducirá la carga de trabajo, aumentará la productividad y ahorrará tiempo. No sólo su tiempo, sino también el tiempo de sus pacientes hasta que obtengan los resultados finales”.

Las aplicaciones de la Plataforma de Automatización se han ampliado desde su introducción.

"Comenzó con una solución para accidentes cerebrovasculares con detección de hemorragias, puntuación ASPECTS, cálculo y visualización de perfusión completamente automáticos y detección de oclusión de grandes vasos, y ahora se han lanzado aplicaciones para detectar embolia pulmonar (EP) y disección aórtica (AD)". dijo el profesor Niehues.

Plataforma de automatización de embolia pulmonar (CINA® PE)

La EP en particular es una enfermedad común, pero a veces mortal, que puede presentarse con una amplia gama de síntomas, desde ninguno hasta la muerte súbita. Muchos pacientes pueden tener síntomas leves o ningún síntoma, pero aun así necesitan ser diagnosticados y tratados.
"Una angiografía por tomografía computarizada con contraste es la modalidad de elección para detectar EP, pero la detección automática podría brindar la posibilidad de realizar una clasificación, además de señalar y comunicar hallazgos sospechosos o incluso ausentes en su PACS", dijo el profesor Niehues. "El algoritmo tarda un promedio de 60 segundos en hacer esto con una sensibilidad y especificidad reportadas de más del 91%".
Figura 1. Plataforma de automatización de embolismo pulmonar (CINA® PE): La plataforma de automatización de embolismo pulmonar tiene la posibilidad de realizar una clasificación y notificación de exploraciones PE y marcar y comunicar hallazgos sospechosos o incluso ausentes en un PACS. En caso de sospecha de hallazgo, mostrará las imágenes clave de los hallazgos. Marcado para que el radiólogo determine si se requiere acción inmediata.

Disección aórtica con plataforma de automatización (CINA® AD)

La disección aórtica no es común y se presenta principalmente como una afección aguda en pacientes con enfermedades catastróficas. Sin embargo, el diagnóstico y tratamiento tempranos y precisos son cruciales para la supervivencia del paciente. La TC es la modalidad de elección más común debido a su amplia disponibilidad en los departamentos de emergencia.

“La Plataforma de Automatización no reporta hallazgos de disección aórtica, o en caso de hallazgos positivos indicará la presencia y ubicación de la disección. En el caso de disecciones múltiples, proporciona múltiples imágenes clave para que se pueda ver toda la extensión”, dijo el profesor Niehues. “Nuevamente, aquí el tiempo medio de procesamiento es de poco más de 34 segundos, por lo que es muy, muy rápido. Y hay una sensibilidad aún mayor del 96% y una especificidad del 97%. Realmente puede confiar en los resultados que presenta la plataforma de automatización”.
Detectar estas condiciones es una cosa, pero las presentaciones deben ser visibles y comprensibles para los médicos. “La Plataforma de Automatización tiene una interfaz web que destaca los casos con resultados positivos. Tiene la oportunidad de clasificar a esos pacientes, para no perder tiempo en informar sobre ellos. Algunos hallazgos vienen con ideas y resultados que se enviarán o se pueden enviar por correo electrónico. Y si utiliza la notificación automática, incluso si no se encuentra en el departamento de emergencias, recibirá una notificación por correo electrónico con las imágenes clave proporcionadas. Así no se pierde tiempo con los pacientes con resultados positivos”, explicó el profesor Niehues. “Es una solución que no requiere ningún clic, por lo que funciona por sí sola. Los resultados estarán dentro de tu PACS en una media de 60 segundos”.
Figura 2. Disección aórtica con plataforma de automatización (CINA® AD): La disección aórtica con plataforma de automatización (CINA® AD) muestra miniaturas en PACS que no mencionan hallazgos de disección aórtica o, en caso de hallazgos positivos, mostrará la imagen clave con un color rojo. cuadro* para mostrar la disección. También clasificará el hallazgo, p.e. Disección aórtica tipo B.

*: Red boxes are not displayed in the US version.

Combinando lo mejor de ambos mundos en Coronary CTA

Los pacientes con enfermedad de las arterias coronarias pueden beneficiarse del uso de la técnica de reconstrucción de aprendizaje profundo de superresolución (SL-DLR) de Canon, PIQE. El profesor Mickaël Ohana, radiólogo consultor del Hospital Universitario de Estrasburgo en Francia, explicó cómo brinda a los médicos la posibilidad de una mayor confianza y claridad en el diagnóstico en comparación con los enfoques convencionales de reconstrucción de imágenes para visualizar arterias pequeñas, placas y estructuras cardíacas finas, y tiene la potencial para ayudar a los médicos en la estratificación del riesgo cardiovascular de los pacientes con aterosclerosis coronaria.

“PIQE aporta directamente las ventajas potenciales de la TC de ultra alta resolución (UHR-CT) a la TC convencional. Se trata de fusionar lo mejor de ambos mundos”, afirmó el profesor Ohana.

“La investigación actual se centra en las ventajas inducidas por un espesor de corte muy fino y un mayor tamaño de la matriz. Principalmente una calidad de imagen más nítida, artefactos reducidos, volumen parcial y floración, y también una detección y caracterización mejoradas de pequeñas estructuras anatómicas”, continuó. "A través de esto, la TC de súper resolución se ha mostrado prometedora a la hora de identificar correctamente enfermedades no obstructivas que fueron etiquetadas como obstructivas con la TC convencional".

Actualmente, PIQE está disponible para TC cardíaca.

“Hemos notado una reducción significativa del ruido y una mayor nitidez de todas las estructuras vasculares y anatómicas con PIQE en comparación con el aprendizaje profundo o las reconstrucciones IR híbridas. La visibilidad de las estructuras y el contorno se puede ver más fácilmente. Incluso en lesiones con calcificación arterial muy sutil, PIQE proporciona una mejor visión. Lo mismo ocurre con el MPR curvo: la nitidez de los vasos es mejor con PIQE. También se puede lograr una mejor delimitación de ramas arteriales más pequeñas. Y se obtiene una mayor visibilidad de las calcificaciones, principalmente calcificaciones débiles o sutiles de baja densidad”, comentó el profesor Ohana. “Todos estos puntos (la reducción de ruido, la mayor nitidez, la mejor delimitación de las estructuras pequeñas y la mayor visibilidad de las calcificaciones) conducen a una mayor calidad de imagen con PIQE”

"Al final, en el trabajo clínico de rutina, se pueden esperar obtener las ventajas de las imágenes CT de súper resolución, pero sin los inconvenientes", añadió. “Y a un coste menor y, por supuesto, con un mayor número de máquinas para poder hacerlo. La disponibilidad de un detector de área amplia, que es algo que una vez que lo obtienes, no puedes retroceder cuando realizas imágenes cardíacas. El tiempo de rotación más rápido, la posibilidad de utilizarlo sistemáticamente para todos los pacientes con 100 kV y todo ello con la dosis de radiación más baja. Esto es realmente como combinar lo mejor de ambos mundos”.

“Por ahora, esta tecnología está dedicada a la TC cardíaca, pero seguramente llegará más adelante a la TC de tórax, MSK y Neuro. Lo importante es que puedes utilizarlo sin ningún impacto en el flujo de trabajo o la dosimetría. Se percibe una mayor calidad de imagen de la angio-TC coronaria y, al final, podría tener un impacto diagnóstico potencial, como hemos visto, probablemente una mejor evaluación de los vasos altamente calcificados, posiblemente también una mejor delimitación de la lesión aterosclerótica mínima, y también tal vez una posible mejor cuantificación de la placa”, concluyó. “Es muy prometedor y creo que es sólo el comienzo de la tecnología. Esperamos ver más en el futuro”.

Mejores imágenes corporales con resonancia magnética

La comodidad del paciente, la optimización de secuencias y la mejora de la calidad de la imagen mediante nuevas tecnologías de inteligencia artificial son claves, especialmente en determinados grupos de pacientes. Pueden conducir a un mejor diagnóstico y facilitar un tratamiento personalizado adecuado. El Dr. Benoît Sauer, radiólogo del Groupe d'imagerie médicale - MIM, Clinique Sainte Anne Strasbourg, en Francia, describió las implicaciones prácticas para mejorar las imágenes corporales del PIQE de súper alta resolución para resonancia magnética.
Figura 3. PIQE – Reconstrucción de aprendizaje profundo con superresolución por TC: la imagen de TC de la arteria coronaria de la izquierda (a) se reconstruye con reconstrucción iterativa y de la derecha (b) con reconstrucción de aprendizaje profundo con superresolución. El contorno de la placa se puede ver mejor en la imagen PIQE y también se puede observar una diferenciación mucho mejor de la luz residual en el interior en comparación con la reconstrucción iterativa.
"La reconstrucción con aprendizaje profundo es una capa adicional importante para mejorar la calidad de la imagen y también el tiempo en la resonancia magnética, lo cual es muy importante para los pacientes", dijo el Dr. Sauer. "Además, los radiólogos tienen más opciones y más capacidad de adaptación para generar mejores imágenes para las características de cada paciente".

En las imágenes abdominales la calidad es fundamental para realizar un diagnóstico certero. Para la exploración de la parte superior del abdomen, la duración de la apnea del paciente es un límite. Para la exploración por difusión de todo el cuerpo, la duración del examen puede resultar problemática para algunos pacientes.
Para la difusión de DWI en todo el cuerpo, para el mieloma, la comodidad es muy importante. Para las imágenes musculoesqueléticas, especialmente las exploraciones relacionadas con traumatismos, el tiempo total de exploración debe ser rápido.

“Con las técnicas de reconstrucción de aprendizaje profundo de Canon, AiCE y PIQE, ahora tenemos un protocolo de resonancia magnética hepática de menos de diez minutos, completo con una tomografía computarizada de dosis baja de todo el tórax y el abdomen. Para los pacientes enfermos que tienen dificultades para contener la respiración, realizamos secuencias más cortas de 13 segundos en dinámica, por lo que tenemos alta calidad. En el caso de la próstata, podemos realizar un examen en diez minutos”, afirmó el Dr. Sauer. “Funciona también para otras cosas.

Por ejemplo, imágenes musculoesqueléticas y traumatismos de rodilla con rotura de LCA y edema de médula ósea. El examen total dura menos de seis minutos. La ventaja son resultados más rápidos con menos artefactos de movimiento, por lo que es muy importante. Podemos obtener imágenes de buena calidad y un buen diagnóstico rápidamente”.
“En conclusión, la calidad y la comodidad en la resonancia magnética son fundamentales para el paciente. Con Deep Learning Reconstruction, nuestros protocolos estándar ahora tardan menos de 10 minutos en realizarse, excepto el cuerpo completo. La IA permite tiempos de examen más cortos. Es más cómodo para el paciente y mejora la calidad de la imagen. También permite una evaluación personalizada, secuencias rápidas para evitar artefactos de movimiento y satisface las necesidades de los pacientes frágiles”, agregó. "Estos son avances importantes, especialmente en tiempo y calidad en la resonancia magnética para la comodidad del paciente".
Figura 4. Reconstrucción de aprendizaje profundo por resonancia magnética: para la difusión por resonancia magnética de todo el cuerpo, la duración del examen podría ser problemática. Se reconstruye una imagen de difusión por resonancia magnética del abdomen de 15 segundos sin DLR a la izquierda (a) y con DLR (AiCE) (b) a la derecha. Hay un gran aumento de la calidad de la imagen en la imagen DLR. En la resonancia magnética, un tiempo de exploración más corto equivale a calidad y comodidad para el paciente.

Meaningful innovation. Made possible.

Canon Medical está desarrollando tecnologías inteligentes para hacer posible un nivel completamente nuevo de calidad, conocimiento y valor en todo el proceso de atención. Con estos conocimientos, se hace evidente que el apoyo sanitario basado en IA puede integrarse con éxito en la práctica clínica en beneficio de los pacientes y los médicos. //

Disclaimer
CINA PE and CINA AD are not available in all geographies.

Profesor Stefan M. Niehues, MD, MHBA
Radiólogo, Director Adjunto y Médico Senior Campus Benjamin Franklin en Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlín, Alemania.

El profesor Niehues se centra en la gestión, organización y desarrollo continuo del campo de la radiología en el campus Benjamin Franklin de la Charité-Universitätsmedizin Berlín, en Alemania. Además, es responsable de Tomografía Computarizada e intervenciones, personal, docencia, imagen cardiovascular y estudios oncológicos.
Profesor Mickaël Ohana, MD, PhD
Radiólogo consultor
Hospital Universitario de Estrasburgo
Estrasburgo, Francia.
El Prof. Ohana es profesor de Radiología en el Hospital Universitario de Estrasburgo en Francia y se especializa en imágenes cardiovasculares y de tórax no invasivas.
Dra. Dr. Benoît Sauer
Radiólogo
Grupo de imágenes médicas - MIM, Clinique Sainte Anne
Estrasburgo, Francia.
El Dr. Benoît Sauer es radiólogo en el departamento de imágenes de la Clínica Sainte-Anne, Estrasburgo, Francia. Está especializado en Oncología y participa en la asociación Oncolia que incluye a casi todos los oncólogos, radioterapeutas y cirujanos privados de la región. También participa en las reuniones de decisión multidisciplinares en este campo. Su trabajo está orientado a la colaboración con los médicos para optimizar el tratamiento de los pacientes oncológicos.
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