AQUILION ONE: Tomografía Dinámica Volumétrica

María Alejandra Gómez Mendoza

En esta oportunidad, Griensu S.A. representante exclusivo de Toshiba Medical System Corporation en Argentina y en

Uruguay, a través de Química Cenit, nos presenta el Tomógrafo Computado Aquilion ONE, el cual pertenece a la 4ta

Generación de Tomógrafos Multicortes, es decir, al segmento de 128 a 320 filas de detectores.

El Ing. Guillermo Mac Clay, Especialista de Producto y Aplicaciones de Tomografía Computada de Griensu S.A. nos

explica las características de este novel producto.

Preséntenos el nuevo tomógrafo Aquilion One.

El Tomógrafo computado Aquilion ONE de TOSHIBA MEDICAL SYSTEM CORPORATION (TMSC) es el sistema

insignia de la marca en dicha modalidad de diagnóstico por imágenes. Su presentación inaugural fue durante el

congreso de la Sociedad Norteamericana de Radiología (RSNA) del año 2007. Es el primer Tomógrafo Computado

Dinámico Volumétrico (DVCT, de sus siglas en inglés) el cual posee una arquitectura de 320 filas de detectores y 0,5

mm de espesor. Su performance conlleva implícito un enorme paso hacia delante en el área del diagnóstico por

imágenes ya que su potencialidad abre la frontera hacia nuevas aplicaciones clínicas en esta modalidad.

Su diseño llevó más de 10 años de trabajo con una inversión cercana a los US$ 100 millones de dólares en

investigación y desarrollo. En 1997 un grupo de expertos de TMSC, comenzó a pergeñar un sistema volumétrico de

características únicas. Tardaron tan sólo 5 años en obtener el primer prototipo y unos años más tarde se contaba con

tres sistemas instalados en centros médicos de primer nivel en fase beta test. Finalmente la instalación comercial de los

primeros cinco sistemas Aquilion ONE se produjo a mediados de 2007 en distintos centros a nivel mundial, ellos fueron

la Fujita Health University en Japón, John Hopkins University, Brigham and Women’s Hospital, en Estados Unidos,

University of Toronto en Canadá y Charité Hospital en Berlín Alemania. Coincidentemente con este acontecimiento

TOSHIBA festejó el despacho de la unidad de tomografía computada número 20.000, producción que comenzara en

1978.

La arquitectura del Aquilion ONE se basa en un detector Quantum V con detectores de estado sólido de 0,5 mm de

espesor y 320 filas lo que lo habilita a adquirir volúmenes de 160 mm de extensión longitudinal, en una única rotación

del conjunto tubo de RX – detector, es decir, sin necesidad de utilizar el modo de adquisición helicoidal. Esta es una

característica única y exclusiva en el segmento, lo cual facilita realizar exploraciones de órganos completos en una

única rotación, como por ejemplo el encéfalo o el corazón, dado que la distancia de 160 mm es suficiente como para

cubrirlos ampliamente. A su vez el diseño óptimo de protocolos de adquisición con baja dosis de radiación habilita al

sistema a realizar exploraciones dinámicas de distintos órganos. La elevada eficiencia del detector Quantum V hace

que tanto el Tubo de RX como el Generador de Alta Tensión de RX sean compactos, siendo el Aquilion ONE el sistema

de menor requerimiento de energía eléctrica dentro del segmento.

Cuenta con numerosas técnicas y algoritmos para mantener la dosis de radiación en valores mínimos: entre ellos se

puede mencionar el software QDS para reducir el ruido de la imagen, el SureExposure 3D para modular la técnica

empleada tanto para pacientes pediátricos como adultos, el Boost3D, que elimina los artefactos que se producen en las

cinturas escapular y pelviana por falta de fotones en la dirección lateral, y el algoritmo iterativo AIDR que permite

reducir la dosis hasta en un 75 %.

¿Cuáles son las aplicaciones clínicas principales de este equipo?

Las aplicaciones clínicas son muchas y variadas, pero sin dudas donde este sistema se destaca es, precisamente, en

el estudio de aquellos órganos vitales donde la rapidez del diagnóstico juega un papel central, es decir las áreas de

Cardiología, Neuroradiología y Pediatría, fundamentalmente.

La posibilidad de que en una única rotación de 0,35 segundos, este tomógrafo adquiera un volumen de 160 mm de

longitud lo convierte en una herramienta diagnóstica ideal para la valoración no invasiva de las arterias coronarias. De

esta manera el corazón se adquiere en un único latido, lo cual evita la posibilidad de la presencia de artefactos de

banda típicos en un estudio helicoidal, a la vez que la dosis de radiación es ínfima cuando se utiliza el modo de

adquisición prospectivo, es decir la exploración se realiza en una porción muy pequeña del ciclo cardiaco. Las dosis

son realmente muy bajas si se comparan con los sistemas Multicortes convencionales de 64 filas ya que no es

necesario utilizar el modo helicoidal con el consabido solapamiento de hasta un 80 % de las espiras helicoidales. Es

además un sistema que ofrece una tasa casi nula en la repetición de estudios.

Las dosis de radiación dependen, por supuesto, del tamaño del paciente en estudio pero se han reportado dosis tan

bajas como 0,5 mSv en pacientes adultos delgados.

De esta manera es posible realizar, además, el estudio de Perfusión Miocárdica para una evaluación completa del

corazón en esfuerzo.

Otra de las ventajas importantes que ofrece este sistema es la de trabajar con volúmenes de contraste menores a los

utilizados en sistemas convencionales, casi un 25 % menos, favoreciendo notablemente la salud del paciente y

reduciendo, al mismo tiempo, el costo del estudio.

Sin dudas que el hecho de poder adquirir órganos en forma casi instantánea, facilita la obtención de imágenes con

uniformidad temporal, dado que el nivel de opacificación de las mismas es homogéneo a lo largo de la extensión del

volumen, es decir las imágenes se obtienen en una única y precisa fase hemodinámica.

La habilidad del Aquilion ONE reside en adquirir volúmenes de órganos y de flujo sanguíneo en forma dinámica, de

manera que en la valoración de los pacientes desarrollando un ACV (Accidente Cerebro Vascular) este sistema juega

un papel central ya que brinda un diagnóstico certero en menos de 10 minutos. La ventaja respecto de otros sistemas y

modos de realizar la evaluación de la Perfusión Cerebral es notable ya que en un único estudio, con tan solo 5mSv de

dosis de radiación y 50ml de contraste se obtienen imágenes en fase arterial y venosa, imágenes 4D de los vasos

intracraneanos con substracción digital del cráneo y mapas 3D de perfusión cerebral de manera de contar con todos los

datos necesarios para determinar la conducta terapéutica a seguir con dichos pacientes.

Con la tecnología multicorte convencional, ya sea en 4, 16 o 64 filas, la valoración de la Perfusión Cerebral está

limitada a una porción del encéfalo, cubriendo en el mejor de los casos 2 veces el ancho del detector, es decir unos 8

cm del encéfalo. Otra variante es realizar el modo Helical Shuttle donde la mesa del paciente se desplaza a alta

velocidad en movimiento de vaivén, lo cual puede ocasionar artefactos por movimiento tanto en la aceleración como el

frenado de la mesa. Por el contrario el Aquilion ONE ofrece imágenes nítidas de alta resolución con mapas de perfusión

tridimensionales del encéfalo completo, sin ninguna de las limitaciones mencionadas anteriormente.

En Pediatría es sabido que cualquier procedimiento o examen puede resultar una experiencia atemorizante para este

tipo de pacientes y para sus padres. Los estudios tomográficos convencionales generan ciertas preocupaciones ya que

en pacientes de corta edad es necesario la sedación para mantenerlos quietos durante el examen, por no mencionar

las dosis de radiación involucradas en el procedimiento. Como resultado las instituciones siempre buscan atenuar el

impacto del examen en estos pacientes. El Aquilion ONE es el sistema ideal para ellos, no sólo por utilizar una dosis de

radiación menor que un sistema multicorte convencional, sino que, además, no es necesaria la sedación, ya que la

cobertura de 160 mm obtenida en un tiempo de rotación de 350 milisegundos hace que la adquisición sea casi

instantánea y sin ningún tipo de movimiento de la mesa paciente. Es más, el paciente puede estar llorando sobre la

mesa y la adquisición se hará cuando el técnico radiólogo operador decida efectuar el disparo al observar los

movimientos respiratorios del paciente.

Otra de las aplicaciones de este Tomógrafo Computado Dinámico Volumétrico es en la evaluación de patologías

vasculares como aneurismas o tumores y también en el área musculo-esquelética donde se obtienen imágenes

dinámicas de las articulaciones para la evaluación de patologías durante los movimientos.

Entonces, ¿cuál sería el costo beneficio de este equipo?

Los beneficios que brinda esta tecnología son, sin dudas, superlativos ya que apuntan a mejorar tanto la salud del

paciente como a reducir los crecientes costos en el sistema de salud, lógicamente, como todos los sistemas del

segmento más alto del mercado, su costo es superior a los sistemas multicorte convencionales de 64 filas. El paciente

se ve enormemente beneficiado dado que tanto las dosis de radiación como la de contraste son sensiblemente

menores, y en caso de pacientes pediátricos no es necesaria su sedación. Los costos operativos se reducen

dramáticamente, no sólo por utilizar menor cantidad de contraste, sino que mediante un único sistema se puede evaluar

en forma rápida y eficaz aquellos órganos cuyas fallas provocan un alto índice de mortalidad en la población, tales

como el cerebro y el corazón, ya sea en forma morfológica como funcional. Esto redunda en un menor tiempo de

internación con los consiguientes beneficios para el paciente y el propio efector de salud.

¿Se pueden realizar estudios convencionales con el Aquilion ONE?

Por supuesto que sí. Este Tomógrafo Computado es por definición un Sistema Dinámico Volumétrico pero además es

un Tomógrafo Multicorte de hasta 160 filas, lo que lo hace único en el segmento. El Aquilion ONE posee varios modos

de adquisición, entre ellos la adquisición helicoidal multicorte convencional pero con una cobertura de hasta 80 mm ya

que utiliza, en dicho modo, 160 filas x 0,5 mm, con pitch de adquisición superiores a 1. Este modo, denominado

UltraHelical, es ideal cuando se necesitan explorar grandes extensiones anatómicas como, por ejemplo, en la

valoración de pacientes politraumatizados en donde se hace ineludible realizar una exploración de cuerpo entero,

empleando tan solo 12,6seg con una extensión de 1800 mm. Un Tomógrafo Multicorte de 64 filas emplearía para la

misma extensión casi el doble de tiempo.

El Aquilion ONE posee otro modo de adquisición, denominado Wide Volumen, en donde la adquisición es volumétrica y

secuencial, es decir que con tan solo dos rotaciones es posible cubrir todo el tórax de una persona para valorar, por

ejemplo, pacientes con bypass coronarios. La enorme ventaja de este modo es, no solo un menor tiempo de

adquisición sino una menor dosis de radiación y de contraste. El algoritmo de reconstrucción realiza una “sutura

invisible” entre los distintos volúmenes consecutivos de manera de brindar una imagen de altísima calidad libre de

artefactos de superposición.

¿Cómo es la calidad y la resolución de la imagen?

Cuando se menciona la resolución de un sistema de Tomografía Computada se está hablando de tres tipos de

resolución: Espacial, en Bajo Contraste y Temporal. El Aquilion ONE posee una Resolución Espacial de 18 lp/cm al

corte, lo cual permite la visualización de estructuras de hasta 310 micrones en forma isotrópica, es decir en cualquiera

de los tres ejes.

La Resolución Espacial es muy importante para poder visualizar estructuras diminutas, como por ejemplo en los

estudios de oído, pulmón y arterias coronarias.

La Resolución en Bajo Contraste es un parámetro que permite diferenciar un objeto circular de 2mm cuando la

diferencia de contraste es de 3HU (Hounsfield Units) con una dosis de radiación superficial de 22,5 mGy. El valor de

Resolución en Bajo Contraste es superlativo en este segmento y es de suma importancia dado que la banda de

densidades de los tejidos blandos en Tomografía Computada cae dentro de un rango muy estrecho. Contar con un

sistema como el Aquilion ONE que permite distinguir objetos pequeños con muy poca diferenciación en sus densidades

con el resto de los tejidos y con dosis de radiación mínima, es esencial.

La Resolución Temporal es un parámetro importante cuando se quieren obtener imágenes libres de todo movimiento,

por lo que este parámetro cobra su importancia en los estudios cardíacos. El sistema Aquilion One posee una

elevadísima Resolución Temporal de 35mseg, la cual se ve reflejada en la excelente calidad de las imágenes

cardiacas.

¿Cómo ha sido la respuesta de los usuarios?

Si bien, aún, no existen Tomógrafos de este segmento en el país tenemos referencias del exterior. TOSHIBA ha

instalado, en todo el mundo, más de 200 sistemas Aquilion ONE. En Latinoamérica, Brasil cuenta con tres equipos,

instalados en la ciudad de San Pablo. El Instituto do Coração (InCor), perteneciente al Hospital de Clínicas de la

Facultad de Medicina de la Universidad de San Pablo, y el Hospital Israelita Albert Einstein poseen uno y dos sistemas

Aquilion ONE respectivamente.

El nivel de satisfacción es muy alto, especialmente en Estados Unidos donde el producto y la marca han sido

galardonados con múltiples reconocimientos tanto en innovación tecnológica como en el grado de satisfacción de los

usuarios. Desde su introducción en Noviembre de 2007 el Aquilion ONE ha recibido los premios “Best of What’s New

2008” de la revista Popular Science en la categoría Salud Personal,” rt Image’s 2008 Most Valuable Product, “Frost

& Sullivan’s Global CT Systems Product Differentiation Innovation Award 2007”, “Minnies 2008 – Best New

Radiology Device” y “Medical Design Excellence Award Gold Winner 2009”.

¿Qué características distintivas posee este equipo?

El Aquilion ONE es un sistema único por poseer una cobertura del detector de 160 mm empleando 320 filas de 0,5

mm de espesor, generando 640 cortes debido a su exclusivo algoritmo de reconstrucción volumeXact. No existe

ningún otro sistema con tales cualidades. Esta característica particular permite la realización de estudios dinámicos

volumétricos, de allí su definición de Tomógrafo Computado Dinámico Volumétrico. Además, posee el modo

UltraHelical, con el cual el sistema puede operarse como un Tomógrafo Multicorte convencional pero con una

capacidad fuera de lo común ya que cubre 80 mm empleando 160 filas de 0,5 mm de espesor y con pitch que pueden

ser mayores a 1. Es sabido que el ángulo cónico cobra importancia en sistemas Multicortes de más de 128 filas y para

evitar artefactos sobre la imagen algunos sistemas limitan el pitch helicoidal a valores inferiores a la unidad. En

cambio con el Aquilion ONE es posible trabajar con 160 filas de 0,5 mm de espesor con pitch mayores a 1,

favoreciendo de esta manera la obtención de estudios en tiempos significativamente reducidos.

Dichas características únicas favorecen el cuidado de la salud para todo tipo de pacientes y concomitantemente traen

una significativa reducción en los costos de salud.

Es importante destacar que el Aquilion ONE, además, es el sistema con menor consumo eléctrico dentro de su

segmento, lo cual ratifica el compromiso de TOSHIBA con el cuidado del medio ambiente.

¿Al ser un equipo de los denominados de 4ta generación cambia mucho su manejo?

Una de las ventajas de los tomógrafos computados TOSHIBA es que su interface gráfica es la misma para toda la

línea, lo cual permite que alguien que esté operando cualquier sistema de la marca pueda trabajar sin inconvenientes

con el Aquilion One dada la similitud en las consolas de operación. Obviamente que será necesario incorporar el

conocimiento necesario para interactuar con las nuevas aplicaciones pero las mismas están orientadas hacia un

manejo amigable e intuitivo.

¿Pasado ya tres años desde su lanzamiento, han tenido que hacerse mejoras?

TOSHIBA tiene una política de mejora continua en toda la línea de sus productos, el software es revisado y mejorado

en forma permanente de manera de satisfacer el requerimiento de los propios usuarios ya sea por el desarrollo de

nuevas aplicaciones clínicas como en la mejora de la interface gráfica de usuario de manera de facilitar su operación.

Por ejemplo, se ha incorporado, recientemente, la tecnología de Doble Energía y el software para Perfusión de otros

órganos como hígado, páncreas, riñones y colon.

En el caso del Software de Doble Energía, el sistema realiza dos adquisiciones consecutivas sobre un órgano con dos

niveles de kilovoltaje, de manera de poder caracterizar determinados componentes, por ejemplo se puede diferenciar

si un cálculo renal tiene componentes de ácido úrico o carbonato de calcio.

El software de Perfusión de otros órganos permite caracterizar lesiones y evaluarlas a lo largo del tratamiento de las

mismas.

¿Qué significa tener un respaldo como TOSHIBA?

Toshiba Medical System Corporation es una empresa líder del sector de Diagnóstico Médico por Imágenes.

Mundialmente reconocida por su elevada reputación en cuanto a la calidad como confiabilidad de sus productos. En

nuestro país, Griensu SA, cercana a cumplir 100 años de vida como empresa representa a Toshiba desde hace 45

años, brinda al usuario un alto grado de confianza al momento de realizar una inversión tecnológica en imágenes,

asegurándole a su vez el respaldo técnico necesario que acompañará la vida útil del producto.