Hintergrundinformation: Wie die Dual-Source-Technologie

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Healthcare
Erlangen, 29. November 2015
RSNA 2015 in Chicago: Gebäude Süd, Ebene 3, Halle A, Stand 4136
Wie die Dual-Source-Technologie
die Computertomographie verändert
 Seit zehn Jahren prägen Dual-Source-Systeme von Siemens die
Computertomographie und erweitern deren Anwendungsmöglichkeiten
 Somatom Force und Somatom Definition Flash scannen jeweils mit zwei
Röntgenröhren und Detektoren
 Hohe zeitliche Auflösung und reduzierte Bewegungsartefakte für präzise
Diagnostik bei allen Patienten – selbst in kritischen Situationen
 Niedrigdosis-Untersuchungen nahezu ohne Atemanhalten oder Sedierung
Um die verbleibenden Herausforderungen in der Computertomographie zu
überwinden, setzt Siemens seit der Vorstellung des Somatom Definition im Jahr
2005 mit großem Erfolg auf die Dual-Source-Technologie. Mit diesem
Entwicklungssprung wurde es unter anderem möglich, auch das schlagende Herz
und die Herzkranzgefäße in diagnostischer Bildqualität darzustellen – ohne den Puls
künstlich zu verlangsamen. Die zeitliche Auflösung der Dual-Source-CT-Scanner
Somatom Definition Flash und Somatom Force erreichte zuvor für unmöglich
gehaltene Geschwindigkeiten und lässt die CT-Bildgebung seither immer häufiger
zum Standard in der klinischen Routine der Kardiologie werden. Heute lässt sich
das schlagende Herz in Sekundenbruchteilen aufnehmen – bei einer Röntgendosis
im Bereich des konventionellen Röntgens.
Doch auch für viele andere Felder der medizinischen Bildgebung bringt die DualSource-Computertomographie (DSCT) markante Fortschritte, gleich ob in der
Notfallmedizin oder der Kinderheilkunde – und zwar für alle Patienten, unabhängig
von deren Gewicht, Alter und gesundheitlichem Allgemeinzustand. Die Bandbreite
der Anwendungsbereiche der Computertomographie hat sich mit DSCT ebenso
deutlich erweitert wie die Bildqualität verbessert wurde. Klinische Studien und
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Communications and Government Affairs
Leitung: Stephan Heimbach
Wittelsbacherplatz 2
80333 München
Deutschland
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Anwender-Erfahrungen aus aller Welt belegen, wie Patienten von den innovativen
Technologien der Dual-Source-Scanner von Siemens Healthcare profitieren.
Technologischer Durchbruch
Vom Jahr 2002 an arbeiteten Siemens-Entwickler an einem völlig neuartigen
Scanner-Aufbau: Sie setzten in die CT-Gantry zwei Mess-Systeme ein, in einem 90Grad-Winkel versetzt, um so höhere zeitliche Auflösungen und spektrale
Bildinformationen zu erreichen. Die Grundlage der DSCT mit je zwei Röntgenröhren
und Detektoren in einem System war gelegt. Dabei rotieren die beiden
Röntgenröhren und Detektoren um den Patienten und akquirieren die Bilddaten in
der Hälfte der Zeit, die konventionelle Single-Source-Scanner benötigen.
Generieren die zwei Röhren Strahlung unterschiedlicher Energieniveaus – wird also
beispielsweise bei der einen Röhre eine Stromspannung von 80 Kilovolt (kV)
angelegt, bei der anderen von 140 kV – spricht man von spektraler Dual-EnergyBildgebung. Mit deren Hilfe lassen sich verschiedene Materialien im Körper –
Gewebe, Knochen, Implantate – präziser voneinander differenzieren. Funktionelle
Parameter wie die Kontrastmittelkonzentration in Lunge, Herzmuskel oder Tumoren
können so zusätzlich zu den morphologischen Informationen dargestellt werden.
Der DSCT verdankt die Computertomographie heute nicht nur eine deutliche höhere
Geschwindigkeit, eine stark verbesserte Bildqualität über das gesamte Messfeld und
enorm gesteigerte Sensitivität und Spezifizität. Zugleich wurden bei vielen
Untersuchungen die begleitende Vor- und Nachsorge obsolet – sei es die Gabe von
Beta-Blockern bei der Herz-CT oder die Sedierung von Babys –, ebenso das
Atemanhalten bei Thorax-Aufnahmen. Die Perfusionsbildgebung gelangte in die
klinische Routine und die Röntgendosen wurden drastisch reduziert.
Schnelle Diagnostik in der Notfallmedizin
Werden beispielsweise Patienten mit akutem Brustschmerz in die Notaufnahme
eingeliefert, ist Zeit der entscheidende Faktor. Eine schnelle und verlässliche
Bildgebung ist ganz wesentlich für eine zügige und aussagekräftige Diagnostik. Um
die Ergebnisse der Patientenbehandlung zu verbessern und die Ressourcen des
Krankenhauses möglichst effizient einzusetzen, müssen die Ärzte im Rahmen eines
sogenannten Triple-Rule-Outs rasch die drei häufigsten Ursachen des akuten
Brustschmerzes ausschließen: Myokard-Infarkt, Lungenembolie und
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Aortendissektion. Eine Ein-Stopp-Strategie in der Diagnostik bietet hier deutliche
Vorteile gegenüber mehrfach durchgeführten Einzeltests und längeren
Überwachungsintervallen.
Gerade bei solchen Notfallpatienten, für die ein schnelles und sicheres Triple-RuleOut lebenswichtig sein kann, zahlen sich die Stärken der DSCT in der Kardio- und
Thorax-Bildgebung aus. Wie Studien belegen kann die DSCT-Angiographie dank
verbesserter Therapieentscheidungen – gegenüber dem Standardverfahren mit
Stress-Elektrokardiogramm – zu einer deutlichen Reduzierung des Klinikaufenthalts
bei gleichzeitiger Kosteneinsparung führen.
Die Siemens DSCT-Scanner ermöglichen diagnostische Bildgebung mit nur einem
Scan und einer einzigen Kontrastmittelgabe, um den Brustkorb, die
Herzkranzgefäße und die gesamte Aorta beurteilen zu können. Flash- und TurboFlash-Modus bieten dabei hervorragende Bildqualität bei niedrigeren Röntgendosen
als konventionelle CT-Scanner. Insbesondere bei Lungenembolie unterstützt DSCT
schnellere Diagnostik und einen zügigen Therapiebeginn, da sie nicht nur die
Ursache – den Embolus oder mehrere kleine Emboli – zeigt, sondern auch deren
Effekt auf die Durchblutung der Lunge darstellen kann. Und bei Kindern hat DSCT
gezeigt, wie sie dank höherer Spezifizität und Sensitivität die Diagnostik bei kleinen
und distalen Lungenembolien verbessern kann.[1]
„Mit Somatom Force gibt es für die Computertomographie nahezu keine
Kontraindikationen mehr“, bekräftigt Privatdozent Dr. Thomas Henzler, Leiter der
Kardio-Thorax-Bildgebung an der Universitätsmedizin Mannheim. „Der Scanner
erlaubt präzise und individualisierte Bildgebung für alle Patienten und verändert
damit unser Verständnis der Computertomographie völlig.“
Aufnahmen des Brustkorbs ohne Atemanhalten
Ein entscheidender Punkt bei vielen zeitkritischen Notfallsituationen und bei
schwierigen Fällen ist eine qualitativ hochwertige diagnostische Bildgebung ohne
Atemanhalten. Dies gilt für Traumapatienten ebenso wie für sehr junge und sehr alte
Menschen, die den Atem gar nicht oder nicht für längere Zeit anhalten können.
Schnelle Scans können so eine Anästhesie oder Intubationsnarkose überflüssig
machen und verhindern damit Zusatzkosten. Außerdem verringern sie das Risiko für
den Patienten, welches mit einer Narkose einhergeht.
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Industrieweit sind die Scan-Geschwindigkeiten der beiden Siemens-DSCT-Systeme
Somatom Force (73,7 Zentimeter in der Sekunde) und Somatom Definition Flash
(45,8 cm/s) führend. Aufnahmen des gesamten Brustkorbs sind mit dem Somatom
Definition Flash in 0,6 Sekunden möglich, ein Scan von Brustkorb, Bauchraum und
Becken dauert im High-Pitch-Modus 1,4 Sekunden. Bewegungsartefakte lassen sich
so deutlich reduzieren. Eine Darstellung des Lungenparenchyms und der
Gefäßstrukturen sind ohne Atemanhalten in diagnostischer Qualität möglich.[2] „Das
ist eindeutig ein Durchbruch“, urteilt Prof. Dr. Michael Lell, Leitender Oberarzt am
Radiologischen Institut des Universitätsklinikums Erlangen. „Der Scan ist so schnell,
dass wir damit Patienten untersuchen können, die ihren Atem nicht anhalten. Und
dennoch erhalten wir perfekte Bilder.“
Dynamische Perfusion bei Dosiswerten konventioneller Aufnahmen
In der Onkologie können die Therapien präzise individuell auf Patienten
zugeschnitten werden. Dies geht umso besser, je detaillierter im Rahmen von
Erkennung, Behandlung und Monitoring von Tumoren – etwa der Leber und des
Gastrointestinaltrakts – die Informationen über Parameter wie Blutfluss,
Blutvolumen, Durchflusszeit und Durchlässigkeit sind. Allerdings erfordert diese
dynamische Perfusion – eine 4-D-Bildgebung, die neben der Morphologie auch die
Funktion der Organe und Gefäße darstellt – im Regelfall hohe Röntgendosen, die im
Zuge der Folgeuntersuchungen hohe akkumulierte Gesamtdosen zur Folge haben.
Anders mit dem Somatom Force: Hier sind Perfusionsaufnahmen mit Röntgendosen
möglich, die nicht höher liegen als bei konventionellen MehrphasenUntersuchungen des Bauchraumes. Der Stellar-Infinity-Detektor und der neue
Dosis-Schutz „Adaptive Dose Shield“ erlauben eine Reduzierung der Röntgendosis
bei der 4-D-Bildgebung gegenüber anderen modernen CT-Modellen um bis zu 50
Prozent – von 30 bis 40 auf 12 bis 15 Millisievert. Dabei deckt Somatom Force
einen Scan-Bereich von bis zu 22 Zentimeter ab – und damit vollständige Organe.[3]
„Eine Perfusionsaufnahme der gesamten Leber ist nun mit der Dosis eines
konventionellen Leberprotokolls in Höhe von etwa zehn Millisievert möglich“,
bestätigt Prof. Dr. Hatem Alkadhi, Leitender Arzt am Institut für diagnostische und
interventionelle Radiologie am Universitätsspital Zürich.
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Funktionale Informationen über die Leistungsfähigkeit des Herzmuskels
Die Koronar-CT-Angiographie (CCTA) ist eine wichtige nicht-invasive Methode, um
koronare Arterienkrankheiten zu erkennen. Besonders bei mittelgradigen Läsionen
sind aber Informationen über die hämodynamische Bedeutung von
Koronarstenosen wichtig für die Entscheidung, ob ein Patient von einer HerzmuskelRevaskularisation profitieren würde. Wird die CCTA dafür mittels einer CTPerfusionsuntersuchung des Herzmuskels um funktionale Informationen erweitert,
erhält der Kardiologe Auskunft über Blutfluss und -volumen im Herzmuskel und
kann verlässlich zwischen gesundem und geschädigtem Herzmuskelgewebe
unterscheiden. Die dynamische CT-Perfusionsbildgebung akquiriert dabei nach
einer Kontrastmittelgabe über einen gewissen Zeitraum hinweg mehrfach Bilddaten,
um die Durchblutung des Herzmuskels exakt zu ermitteln, weitere Aufnahmen oder
Hybrid-Bildgebung werden so vielfach obsolet.
Dank ihrer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung und größerer VolumenAbdeckung bringen die DSCT-Scanner von Siemens Healthcare die dynamische
CT-Perfusion in die klinische Routine – und damit die verbesserte Einschätzung
koronarer Läsionen und deren Behandlung.[4] „DSCT ermöglicht hier neue
Protokolle und erlaubt es uns, Innovationen wie neue Applikationen zu nutzen –
etwa die dynamische Myokard-Perfusion“, sagt Dr. Francesca Pugliese vom
William-Harvey-Research-Institut am Barts-London-Chest-Hospital, Queen-MaryUniversität, London.
Quellenhinweise
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prospective study of suspected acute coronary syndrome chest pain in the emergency department (CT-COMPARE),
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multidetector CT, Radiologia 2014 Oct 17. pii: S0033-8338(14)00124-6. doi: 10.1016/j.rx.2014.07.005.
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tomography: does it predict functionally significant coronary lesions? Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2014; 15: 85–
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www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23935153
Die hier genannten Produkte/Funktionen sind in einigen Ländern noch nicht käuflich zu erwerben. Aufgrund von
medizinproduktrechtlichen Vorgaben kann die zukünftige Verfügbarkeit nicht zugesagt werden. Detaillierte
Informationen sind bei der jeweiligen Siemens-Organisation vor Ort erhältlich.
Die hierin enthaltenen Aussagen basieren auf Ergebnissen, die von Siemens-Kunden in deren jeweiligen
spezifischen Nutzungsumfeld erzielt wurden. Es ist zu beachten, dass es kein „typisches“ Krankenhaus gibt und die
Resultate von verschiedenen Variablen abhängen (wie z.B. der Größe des Krankenhauses, des
Behandlungsspektrums, des Grads der IT-Integration). Aus diesem Grunde ist nicht gewährleistet, dass andere
Kunden dieselben Ergebnisse erzielen werden.
Diese Hintergrund-Information sowie Pressebilder finden Sie unter
www.siemens.com/presse/rsna2015.
Ansprechpartner für Journalisten
Ulrich Künzel
Siemens Healthcare GmbH
Tel.: +49 9131 84-3474; E-Mail: [email protected]
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Die Siemens AG (Berlin und München) ist ein führender internationaler Technologiekonzern, der seit mehr als 165
Jahren für technische Leistungsfähigkeit, Innovation, Qualität, Zuverlässigkeit und Internationalität steht. Das
Unternehmen ist in mehr als 200 Ländern aktiv, und zwar schwerpunktmäßig auf den Gebieten Elektrifizierung,
Automatisierung und Digitalisierung. Siemens ist weltweit einer der größten Hersteller energieeffizienter
ressourcenschonender Technologien. Das Unternehmen ist Nummer eins im Offshore-Windanlagenbau, einer der
führenden Anbieter von Gas- und Dampfturbinen für die Energieerzeugung sowie von
Energieübertragungslösungen, Pionier bei Infrastrukturlösungen sowie bei Automatisierungs-, Antriebs- und
Softwarelösungen für die Industrie. Darüber hinaus ist das Unternehmen ein führender Anbieter bildgebender
medizinischer Geräte wie Computertomographen und Magnetresonanztomographen sowie in der Labordiagnostik
und klinischer IT. Im Geschäftsjahr 2015, das am 30. September 2015 endete, erzielte Siemens einen Umsatz von
75,6 Milliarden Euro und einen Gewinn nach Steuern von 7,4 Milliarden Euro. Ende September 2015 hatte das
Unternehmen weltweit rund 348.000 Beschäftigte. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter
www.siemens.com.
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