Utilidad de los sistemas de diagnóstico por ultrasonido que utilizan tecnología Al en el campo de la medicina cardiovascular

Kazuaki Wakami, MD, Shohei Kikuchi, MD
En un contexto de sociedades envejecidas y un gran aumento en el número de pacientes con insuficiencia cardíaca, la ecocardiografía debe mejorarse aún más en términos de calidad, eficiencia y operatividad. El sistema de diagnóstico por ultrasonido Aplio i-series / Prism Edition ha sido desarrollado utilizando tecnología AI e incorpora una variedad de características avanzadas como funciones de medición automática, detección automática de plano y Workflow Navigator. Este sistema está diseñado para satisfacer los exigentes requisitos de los especialistas en el campo de la medicina cardiovascular. Invitamos a dos médicos del Departamento de Cardiología del Hospital Universitario de la ciudad de Nagoya para discutir el valor clínico y la operatividad práctica de Prism Edition en su hospital.

Ecocardiografía eficiente y precisa para manejar un número cada vez mayor de elementos de examen

Cuéntenos cómo utiliza sus sistemas de diagnóstico por ultrasonido y cómo realiza la ecocardiografía en el Departamento de Cardiología del Hospital Universitario de la ciudad de Nagoya.

Dra. Kikuchi: Contamos con un total de 12 sistemas de ultrasonido para ecocardiografía. Estos incluyen siete en el Laboratorio Clínico Central, uno en la sala de Cardiología y uno en la Unidad de Cuidados Cardíacos (UCC), y tres para investigación. En promedio, realizamos alrededor de 35 exámenes de ecocardiografía por día en el Laboratorio Clínico Central. De ellos, entre 15 y 20 casos nos los remite el Servicio de Cardiología (fig. 1).

Dra. Wakami: El Departamento de Cardiología cuenta actualmente con 18 miembros del personal, incluidos los que están de baja parental. Su edad promedio ronda los 40 años. En el Departamento de Cardiología dependemos de la ecocardiografía para la evaluación de la función cardíaca. La ecocardiografía desempeña un papel central en nuestras conferencias diarias sobre atención al paciente y sirve como modalidad clave para evaluar la condición clínica en constante cambio de nuestros pacientes. Todos nuestros médicos están capacitados para evaluar los elementos esenciales para evaluar la función cardíaca y la insuficiencia cardíaca.
Figura 1: Ecocardiografía realizada en el Laboratorio Clínico Central.
¿Cuáles han sido las tendencias recientes que ha observado en la población objetivo de la ecocardiografía?

Dra. Wakami: Mi impresión es que cada vez realizamos ecocardiografías a más pacientes ancianos con insuficiencia cardíaca. Tienen una amplia variedad de afecciones médicas primarias, pero entre las más comunes se encuentran la valvulopatía, la cardiopatía isquémica y la exacerbación de la insuficiencia cardíaca debido a la fibrilación auricular taquicárdica.

Dra. Kikuchi: Nuestro laboratorio fue renovado hace unos tres años. Antes de la renovación, realizábamos ecocardiografías a unos 5.000 pacientes al año. Pero este año esperábamos examinar a unos 8.000 pacientes y el número aumenta constantemente. También estamos recibiendo más derivaciones de departamentos distintos del Departamento de Cardiología. En algunos casos, la ecocardiografía se utiliza para detectar anomalías cardíacas en pacientes de edad avanzada antes de someterse a una cirugía. Recientemente también hemos visto un aumento en las ecocardiografías periódicas para pacientes que reciben quimioterapia. Esto es para monitorearlos para detectar el desarrollo de disfunción cardíaca relacionada con la terapia contra el cáncer (CTRCD).

Dra. Wakami: En 2020, abrimos clínicas ambulatorias de oncología y cardiología en nuestro hospital. Hemos establecido un sistema en el que la ecocardiografía se realiza antes y después de la administración de agentes anticancerígenos que podrían causar daño miocárdico inducido por fármacos. Los pacientes nos son remitidos por varios departamentos, como hematología y cirugía mamaria. En estos pacientes es importante medir la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) y también evaluar la tensión miocárdica. Basándonos en los hallazgos ecocardiográficos, podemos proporcionar comentarios valiosos a los médicos que tratan el cáncer del paciente.
¿Qué tendencias o problemas ve en la ecocardiografía hoy en día?

Dra. Kikuchi: Hay más elementos que evaluar que en el pasado. Los exámenes ecocardiográficos están programados para aproximadamente 30 minutos por paciente, pero puede resultar muy difícil evaluar todos los elementos necesarios dentro de ese período de tiempo. Con respecto a la función ventricular izquierda, solíamos medir la FEVI, pero ahora a menudo se nos solicita que realicemos una evaluación más detallada de la función sistólica basada en el análisis de la tensión miocárdica. Además, ahora es común que evalúemos también la función de la aurícula izquierda, la aurícula derecha y el ventrículo derecho. Sólo un técnico de ultrasonido altamente capacitado puede completar dichos exámenes dentro del tiempo programado. Si el técnico es relativamente inexperto o si el caso es particularmente complicado, los exámenes suelen tardar más de lo esperado.

Dra. Wakami: La variación en los resultados de las mediciones obtenidas por diferentes examinadores es otro problema. Al evaluar a los pacientes en busca de daño miocárdico inducido por fármacos, monitoreamos los cambios en la FEVI a lo largo del tiempo. Si hay una gran variación en los resultados de las mediciones obtenidas por diferentes examinadores, puede generar dificultades en el manejo del paciente. Es por eso que llevamos a cabo educación y capacitación durante nuestras conferencias diarias de atención al paciente y reuniones de estudio para minimizar dicha variación.

Funciones de medición automática con alta precisión de seguimiento para minimizar la variación en los resultados de medición obtenidos por diferentes examinadores

¿Cuáles son sus impresiones sobre Aplio i-series / Prism Edition basándose en el uso real del sistema? En primer lugar, ¿qué te parecen las funciones de medición automática?

Dra. Kikuchi: Las funciones de medición automática incluyen Auto E/A, Auto LVOT, Auto AV y Auto TR. Todos ellos parecen ser muy precisos. Por ejemplo, incluso cuando es difícil determinar dónde obtener mediciones en una imagen, el área seleccionada por el sistema y el área que selecciono según mi experiencia clínica generalmente coinciden. Incluso en imágenes que parecen borrosas, el sistema puede obtener mediciones precisas, por lo que el examinador no necesita perder mucho tiempo repitiendo mediciones o ajustando la configuración. El análisis de imágenes también se realiza muy rápidamente, por lo que el examinador puede obtener mediciones con un solo toque y pasar inmediatamente al siguiente examen. Esto reduce la carga del examinador. Las operaciones del sistema son prácticamente las mismas que en el modelo anterior (sin las funciones de medición automática), por lo que pudimos comenzar a usar Prism Edition sin ninguna dificultad.

Dra. Wakami: Se espera que las funciones de medición automática reduzcan la variación en los resultados de medición obtenidos por diferentes examinadores, lo cual es una cuestión importante. Incluso durante el seguimiento de pacientes con CTRCD, es posible obtener mediciones de FEVI reproducibles. Por eso creo que podemos evaluar con mayor precisión los cambios en la condición clínica del paciente.
¿Podría explicarnos las ventajas de las funciones de medición automática con un poco más de detalle?

Dra. Wakami: El gasto cardíaco se mide calculando la integral velocidad-tiempo (VTI) de la forma de onda de velocidad del flujo sanguíneo de eyección aórtica en el tracto de salida del ventrículo izquierdo (TSVI) utilizando el método Doppler. Siento que el sistema realiza un seguimiento automático de la forma de onda Doppler con suficiente precisión para satisfacer incluso a un examinador experimentado.

Dra. Kikuchi: Por ejemplo, la medición de la velocidad del flujo TSVI se puede realizar utilizando Auto TSVI (Fig. 2). Los examinadores inexpertos tienden a juzgar mal la velocidad máxima porque incluyen el ruido, que se ve como picos o picos muy delgados. Auto LVOT, por otro lado, ignora el ruido y proporciona mediciones precisas de la velocidad máxima.
Figura 2: El TSVI automático traza una ubicación que coincide estrechamente con la seleccionada por un examinador experimentado, incluso cuando la forma de onda contiene altos niveles de ruido confuso.
Figura 3: Workflow Navigator muestra instrucciones claras para obtener mediciones y otros elementos de acuerdo con los objetivos clínicos específicos basados en las pautas ASE/EACVI.
¿Qué opinas de la función Workflow Navigator?

Dra. Kikuchi: Workflow Navigator (Fig. 3) es una función que muestra instrucciones para diversas mediciones basadas en las directrices de la Sociedad Estadounidense de Ecocardiografía (ASE) y la Asociación Europea de Imágenes Cardiovasculares (EACVI)1< /sup>. Debido a que se muestran instrucciones claras en la pantalla, incluso los examinadores sin experiencia pueden realizar ecocardiografías y obtener todas las mediciones necesarias sin pasar por alto ninguna de ellas.

Dra. Wakami: Creo que esta función también es útil para formar a los médicos durante su residencia, así como a los médicos jóvenes en otros campos como la cardiología y la medicina interna.
Figura 3: Workflow Navigator muestra instrucciones claras para obtener mediciones y otros elementos de acuerdo con los objetivos clínicos específicos basados en las pautas ASE/EACVI.

WMT 2D para las cuatro cámaras y WMT 3D con mayor calidad de imagen

¿Cuáles son sus impresiones sobre la función 2D Wall Motion Tracking (2D WMT)?

Dra. Kikuchi: 2D WMT se basa en el método de seguimiento de manchas. El contorno endocárdico se divide finamente en segmentos de igual longitud y la cantidad de tensión se calcula a partir de los cambios de longitud en cada punto. El modelo anterior de ecógrafo también tenía esta función, pero estaba limitada al ventrículo izquierdo. En la nueva Prism Edition, la aurícula izquierda, el ventrículo derecho y la aurícula derecha también se pueden rastrear y evaluar automáticamente (Fig. 4). En los últimos años, se ha reconocido que la función auricular izquierda y la función ventricular derecha también son importantes al realizar el análisis de la función cardíaca. Por tanto, la capacidad de analizar todos estos aspectos de la función cardíaca en poco tiempo tiene un gran valor clínico. El sistema también calcula una variedad de índices como el volumen del ventrículo izquierdo, la FEVI, el volumen de la aurícula izquierda y la fracción de vaciado de la aurícula izquierda (LAEF) al mismo tiempo que la tensión miocárdica, lo que mejora en gran medida la eficiencia del examen. LAEF ha estado atrayendo la atención como un predictor útil para el desarrollo de fibrilación auricular, y se ha descubierto que la evaluación de la función auricular izquierda es extremadamente útil.
Figura 4: La función 2D WMT de Prism Edition puede detectar automáticamente los planos de cada una de las cuatro cámaras y mostrar los contornos iniciales.
Dra. Wakami: En términos de precisión de seguimiento, el seguimiento en el ápice cardíaco ha mejorado significativamente en comparación con el modelo anterior. Además, cuando se realizan correcciones después del seguimiento automático, la posición de seguimiento se ajusta según la superficie endocárdica curva. Esto significa que las correcciones se pueden realizar de forma más sencilla y mucho más eficiente. En el pasado, las correcciones manuales debían realizarse punto por punto.
Figura 5: La función 3D WMT admite el análisis de la aurícula izquierda además de los ventrículos izquierdo y derecho.
¿Cuáles son sus impresiones sobre la función 3D WMT?

Dra. Kikuchi: 3D WMT (Fig. 5) evita el problema de desviación del plano de análisis debido al movimiento cardíaco, que es uno de los principales inconvenientes de 2D WMT. Nos permite evaluar la función cardíaca con mayor precisión porque el movimiento cardíaco se captura en tres dimensiones. También siento que la calidad de la imagen ha mejorado en comparación con el modelo anterior. La función de seguimiento también es excelente y creo que lleva menos tiempo y esfuerzo realizar el análisis.

Dra. Wakami: También nos alegra que no sea necesario alinear los ejes. En el pasado, teníamos que configurar manualmente el eje longitudinal de la cámara cardíaca y establecer un plano que fuera fácil de analizar. Pero ya no necesitamos hacer eso. Me gusta que el procedimiento de medición se haya simplificado y ahora se puede completar con casi un solo toque.
Figura 5: La función 3D WMT admite el análisis de la aurícula izquierda además de los ventrículos izquierdo y derecho.

Medición sencilla del GLS y análisis de la función auricular izquierda, que están llamando la atención en los últimos años.

La tensión longitudinal global (GLS) y la función auricular izquierda han atraído mucha atención recientemente. ¿Cuáles son tus impresiones de Auto EF con GLS y Auto EF LA, que son funciones para este tipo de análisis?

Dra. Kikuchi: GLS es un índice sistólico longitudinal para todo el miocardio del ventrículo izquierdo. Está llamando mucho la atención porque se considera más sensible que la FEVI como índice de la función ventricular izquierda. La principal ventaja de Auto EF con GLS (Fig. 6) es que las mediciones de GLS se pueden obtener durante el curso normal de un examen. GLS y LVEF se pueden medir al mismo tiempo usando la función 2D WMT. En instalaciones que recién están comenzando a medir GLS, puede ser una buena idea introducir Auto EF con GLS porque es muy fácil de usar.

Dra. Wakami: Se ha informado que la tasa de cambio de volumen de la aurícula izquierda y el análisis de tensión son útiles para identificar la disfunción diastólica del ventrículo izquierdo2. La función Auto EF LA (Fig. 7) admite mediciones automáticas de la aurícula izquierda y del ventrículo izquierdo, y puede obtener mediciones de la aurícula izquierda sola o de la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo al mismo tiempo. Anteriormente teníamos que seleccionar la fase, medir los valores, calcular la FEAI y la FEVI y evaluar la función sistólica del ventrículo izquierdo. Todo se hizo manualmente. Pero ahora podemos obtener automáticamente mediciones tanto de la aurícula izquierda como del ventrículo izquierdo simultáneamente.
Figura 6: Auto EF con GLS permite medir GLS durante el curso normal de un examen, sin necesidad de iniciar otra aplicación.
Figura 6: Auto EF con GLS permite medir GLS durante el curso normal de un examen, sin necesidad de iniciar otra aplicación.
Figura 7: La función Auto EF LA permite mediciones automáticas de la aurícula izquierda y del ventrículo izquierdo, y se puede utilizar para medir la aurícula izquierda sola o tanto la aurícula izquierda como el ventrículo izquierdo simultáneamente.
Figura 7: La función Auto EF LA permite mediciones automáticas de la aurícula izquierda y del ventrículo izquierdo, y se puede utilizar para medir la aurícula izquierda sola o tanto la aurícula izquierda como el ventrículo izquierdo simultáneamente.

Altas expectativas de que los fabricantes busquen una mayor calidad de imagen y una tecnología de inteligencia artificial más avanzada

Comparta con nosotros sus expectativas y esperanzas futuras para los sistemas y fabricantes de ultrasonido.

Dra. Kikuchi: Aunque la ecocardiografía tiende a depender de la habilidad del examinador, los avances en los sistemas de ultrasonido han hecho posible que examinadores relativamente inexpertos obtengan imágenes claras. Además, las funciones de medición automática han mejorado enormemente la confiabilidad de los resultados del examen. Para aumentar aún más la confiabilidad, tengo la esperanza de que los fabricantes de sistemas de ultrasonido trabajen para proporcionar imágenes aún más claras con mayor resolución y desarrollen tecnologías de medición automática más precisas.

Dra. Wakami: El uso de la ecocardiografía 3D en la práctica clínica habitual todavía es limitado porque aún no se han establecido valores de referencia. La acumulación de más datos de exámenes clínicos debería conducir a un tratamiento más preciso y eficaz de la insuficiencia cardíaca y las enfermedades cardíacas en el futuro, por lo que nos gustaría recopilar datos activamente utilizando las funciones de medición automática de la serie Aplio i. Tengo la esperanza de que los fabricantes sigan mejorando la tecnología de inteligencia artificial para ayudar a los examinadores y desarrollen nuevas tecnologías para reducir aún más los tiempos de examen a fin de ampliar aún más la gama de elementos de examen. //
Kazuaki Wakami, MD
Profesor asistente, Departamento de Cardiología, Hospital Universitario de la ciudad de Nagoya, Aichi, Japón
Dr. Shohei Kikuchi
Profesor asistente, Laboratorio Clínico Central, Departamento de Cardiología, Hospital Universitario de la Ciudad de Nagoya, Aichi, Japón

Referencias
1. Nagueh SF et al. : J Am Soc Ecocardiogr. 2016;29(4):277-314.
2. Tsang TSM et al. : Soy J Cardiol. 2002;90(12):1284-9.

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