Somatom Definition Edge von Siemens

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 wird mit dem Somatom Definition Edge ein neuer Standard bezüglich Bildqualität, Low Dose und Dual Energy für die Single-Source-CT gesetzt. Dazu entwickelten die Experten von Siemens eine Reihe innovativer Technologien, wie den neuen Stellar-Detektor oder einen neuen Dual-Energy-Modus.

Mit dem Somatom Definition Edge stellte Siemens Healthcare am 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.

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.

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.

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