Ein neuer Standard für Bildqualität, Dosisreduktion und Dual Energy in der Single-Source-Computertomografie

Mit dem Somatom Definition Edge stellt Siemens Healthcare zum diesjährigen Kongress der Radiologischen Gesellschaft Nordamerikas (RSNA) einen Computertomografen vor, der mit innovativen Technologien eine neue Leistungsklasse in die Single-Source-Computertomografie (CT) einführt.

Der Somatom Definition Edge nutzt als erster Single Source-CT den neu von Siemens entwickelten Stellar-Detektor. Bei Routineuntersuchungen werden so Strukturen von bis zu 0,3 mm sichtbar. Zusätzlich verbessert sich die Schärfe auf den Bildern im Vergleich zu bisherigen Single-Source-CTs, ohne dass dafür die Strahlendosis erhöht werden muss. Mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 0,28 Sekunden ist der Somatom Definition Edge der schnellste aller Single-Source-CTs von Siemens und nimmt bis zu 23 Zentimeter pro Sekunde auf.

Damit lässt sich eine übliche Thorax-Abdomen(Brust-Bauch)-Untersuchung bei einem Erwachsenen in rund zwei Sekunden durchführen. Das bedeutet, der Patient braucht in der Regel während des Scans kaum noch den Atem anzuhalten. Außerdem hat Siemens für den Somatom Definition Edge einen neuen Dual-Energy-Modus entwickelt, der mit wesentlich weniger Strahlung auskommt, als es bei dieser Scan-Methode in der Single-Source-CT üblich ist. Bei Dual-Energy-Bildern werden zwei verschiedene Röhrenspannungen erzeugt, um unterschiedliche Gewebetypen kenntlich zu machen.

Im Rahmen seiner Agenda 2013, einer weltweiten Initiative zur weiteren Steigerung seiner Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit, hat Siemens Healthcare den Computertomografen Somatom Definition Edge entwickelt, der neue Maßstäbe in der Single-Source-Computertomografie setzen soll. „Im Jahr 2008 hat Siemens mit dem Dual Source-Computertomografen Somatom Definition Flash völlig neue Dimensionen für Geschwindigkeit und Dosisreduktion in die Computertomografie eingeführt. Nun setzen wir mit dem Somatom Definition Edge einen neuen Standard bezüglich Bildqualität, Low Dose und Dual Energy für die Single-Source-CT“, sagte Walter Märzendorfer, CEO Computed Tomography and Radiation Oncology bei Siemens Healthcare. „Dazu haben wir eine Reihe innovativer Technologien, wie unseren neuen Stellar-Detektor und einen neuen Dual-Energy-Modus, entwickelt.“

Anatomische Strukturen von bis zu 0,3 mm erkennen

Der Somatom Definition Edge nutzt die neue TrueSignal-Technologie des Stellar-Detektors, mit der erstmals die elektronischen Detektor-Komponenten in die Fotodiode integriert werden konnten. Stellar reduziert signifikant mit Hilfe der TrueSignal-Technologie das elektronische Rauschen des Detektors und verbessert dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis auf den Bildern. Damit lassen sich ultradünne Schichten von nur 0,5 mm bei sehr geringer Signalstärke aufnehmen und so Bilder mit einer räumlichen Auflösung von bis zu 0,3 mm erzeugen, ohne dass die Strahlendosis erhöht werden muss. Bisher ist in der Single-Source-CT von Siemens eine räumliche Auflösung von bis zu 0,33 mm möglich. Aber gerade in kritischen Fällen, wie bei kardio-vaskulären Untersuchungen oder in der Notfalldiagnostik, kann jeder zusätzlich sichtbare Mikrometer von Bedeutung sein. Ein weiteres Beispiel dafür, wie die gute Signalverwertung von Stellar der klinischen Praxis nützt, ist die Untersuchung von adipösen Patienten. Ein großer Leibesumfang kann das Signal aus der Röntgenröhre so schwächen, dass viele CT-Systeme bei Patienten ab einem gewissen Gewicht keine diagnosefähigen Bilder mehr generieren können. Mit Hilfe der TrueSignal-Technologie liefert Stellar auch aus schwachen Signalen noch Bildqualitäten mit Kontrasten, die der Arzt zur Diagnose nutzen kann.

Neue Geschwindigkeit in der Single-Source-CT

Eine der großen Herausforderungen in der CT ist es, auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Gantry eine hohe räumliche Auflösung zu erhalten. Bei Patienten, die sich nicht lange ruhig verhalten können, oder bei schnellen Organbewegungen vermindert eine möglichst kurze Aufnahmezeit Bewegungsartefakte auf den Bildern. Deshalb besitzt Somatom Definition Edge eine neu-entwickelte Gantry, die nur 0,28 Sekunden pro Umdrehung benötigt und eine sehr hohe zeitliche Auflösung von 142 ms bietet. Zusätzlich erlaubt der Scanner einen Pitch von 1,7, was einer Akquisitionsgeschwindigkeit von bis zu 23 Zentimetern pro Sekunde gleichkommt. Damit lässt sich beispielsweise ein Patient von circa zwei Metern Größe in rund achteinhalb Sekunden scannen.

Dosis-optimierte Dual Energy für die Single-Source-CT

Bisher wird bei Dual-Energy-Untersuchungen mit Single-Source-Geräten während eines einzigen Scans die Röhrenspannung mehrmals gewechselt. Das hat unter anderem den Nachteil, dass sich die Bildqualität verschlechtert, da pro Energieniveau nur die halbe Zahl an Datensätzen zur Verfügung steht. Zudem ist es nicht möglich, die Spannung zu wechseln und gleichzeitig die Stromstärke zu modulieren, so dass die Stromstärke für den gesamten Scan fest eingestellt werden muss. Das hat eine Dosis zur Folge, die um ein Vielfaches höher liegt als bei einem üblichen Single-Source-Scan.

Da bei Siemens die Dosisreduktion eine hohe Priorität bei allen Neuentwicklungen in der Röntgentechnologie hat, führt das Unternehmen eine neue Scan-Technik in die Single Source-CT ein: Bei einer Dual-Energy-Untersuchung mit dem neuen Siemens-CT erfolgen zwei Scans hintereinander mit unterschiedlichen Energieniveaus, wobei jeder Scan nur annähernd die halbe Dosis wie im Normal-Modus verwendet. Die Summe beider Scans liefert dann wieder die ursprünglich notwendige Dosis. Nachdem außerdem in jedem Scan die Spannung festgesetzt ist, können alle dosis-reduzierenden Methoden angewandt werden. Besonders hervorzuheben ist Care Dose4D, eine vollautomatische Strahlenexpositionskontrolle, die in Echtzeit die Dosis auf die jeweilige Körperregion anpasst und so die Dosis insgesamt verringern kann. Außerdem wird Safire (Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction) eingesetzt, ein äußerst schnelles Verfahren zur iterativen Rekonstruktion von CT-Daten, das ebenfalls hilft, Dosis zu sparen. Somit können Dual Energy Bilder mit einem Single-Source-System erzeugt werden, ohne den Patienten einer unnötig hohen Strahlung auszusetzen.

Agenda 2013 ist die weltweite Initiative des Healthcare Sektors zur weiteren Steigerung seiner Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit. In den vier Handlungsfeldern Innovation, Wettbewerbsfähigkeit, Regionale Präsenz und Personalentwicklung sind Maßnahmenpakete definiert, die in den kommenden beiden Jahren umgesetzt werden.

Der Siemens Healthcare Sector ist weltweit einer der größten Anbieter im Gesundheitswesen und führend in der medizinischen Bildgebung, Labordiagnostik, Krankenhaus-Informationstechnologie und bei Hörgeräten. Siemens bietet seinen Kunden Produkte und Lösungen für die gesamte Patientenversorgung unter einem Dach – von der Prävention und Früherkennung über die Diagnose bis zur Therapie und Nachsorge. Durch eine Optimierung der klinischen Arbeitsabläufe, die sich an den wichtigsten Krankheitsbildern orientiert, sorgt Siemens zusätzlich dafür, dass das Gesundheitswesen schneller, besser und gleichzeitig kostengünstiger wird. Siemens Healthcare beschäftigt weltweit rund 51.000 Mitarbeiter und ist rund um den Globus präsent. Im Geschäftsjahr 2011 (bis 30. September) erzielte der Sektor einen Umsatz von 12,5 Milliarden Euro und ein Ergebnis von rund 1,3 Milliarden Euro. Weitere Informationen unter: http://www.siemens.com/healthcare

Das Produkt Somatom Definition Edge befindet sich in der Entwicklungsphase und ist deshalb noch nicht käuflich zu erwerben. Die zukünftige Verfügbarkeit kann nicht garantiert werden.

Die hier genannten Produkte/Funktionen sind in einigen Ländern noch nicht käuflich zu erwerben. Aufgrund von medizinprodukterechtlichen Vorgaben kann die zukünftige Verfügbarkeit in keinem Land zugesagt werden. Detaillierte Informationen sind bei der jeweiligen Siemens Organisation vor Ort erhältlich.

Reference Number: HIM201111003d

Ansprechpartner
Frau Marion Bludszuweit
Healthcare Sector
Siemens AG
Henkestr. 127
91052 Erlangen
Tel: +49 (9131) 84-3292
marion.bludszuweit​@siemens.com