Breites Spektrum

Der Spectral CT 7500 akquiriert automatisch bei jedem Scan konventionelle plus spektrale Datensätze – und das dosisneutral bei allen Patientinnen und Patienten.

Mit der Weiterentwicklung des IQon bringt Philips die zweite Generation der detektorbasierten spektralen Computertomographie auf den Markt. Der acht Zentimeter breite Detektor des Spectral CT 7500 akquiriert automatisch bei jedem Scan einen konventionellen und einen spektralen Datensatz.

Die spektrale Computertomographie erweitert die Möglichkeiten der radiologischen Diagnostik. Doch dazu bedarf es zweier unterschiedlicher Bildinformationen: Es müssen sowohl hoch- als auch niederenergetische Bilddaten ausgewertet werden. Die bekannten CT-Hersteller setzen in diesem Fall auf unterschiedliche Technologien (siehe Grafik Seite 32). Philips verwendet einen Detektor mit zwei übereinander gelagerten Schichten, die über verschiedene Szintillatoren verfügen.

Maximum an Information

Mit dem Spectral CT 7500 verbreiterte Philips im Vergleich zum IQon nicht nur den Detektor von vier auf acht Zentimeter, sondern entwickelte einen komplett neuen Tisch, um das gesamte System den schnellen Scangeschwindigkeiten anzupassen. Gleichzeitig sind die spektrale Rekonstruktion und Bilddatenanalyse nahtlos in den radiologischen Workflow integriert. Untersuchungen von Thorax und Kopf dauern weniger als eine Sekunde, eine CT des gesamten Oberkörpers weniger als zwei Sekunden. Prof. Dr. med. Hans-Ulrich Kauczor, M.D., Ärztlicher Direktor der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Heidelberg, und sein Team gehören seit Februar 2021 zu den ersten Anwendenden weltweit. „Der Spectral CT 7500 macht es denkbar einfach, spektrale Bildgebung in der Routine zu etablieren. Die Datensätze sind immer verfügbar, sodass wir bei unklaren Veränderungen oder abklärungsbedürftigen Zufallsbefunden jederzeit ohne Mehraufwand retrospektive Analysen durchführen und weitere Untersuchungen vermeiden können. Das ist nicht nur unter Effizienzgesichtspunkten sinnvoll, sondern erspart unseren Patient:innen auch nochmalige Ungewissheit und gegebenenfalls Strahlenbelastung“, so Kauczor.

Prof. Dr. med. Hans-Ulrich Kauczor, M.D., Ärztlicher Direktor der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Heidelberg „Bei kardiologischen Fragestellungen liefert die detektorbasierte spektrale CT selbst bei Patientinnen und Patienten mit hoher und unregelmäßiger Herzfrequenz eine qualitativ hochwertige Darstellung der Anatomie.“

Im Gegensatz zur klassischen CT-Untersuchung beinhalten die Bilddaten des CT 7500 von Philips immer auch spektrale Informationen, ohne spezielle Planung oder zusätzliche Vorbereitungen. Das bedeutet, dass die Bilddaten unterschiedlicher Energieniveaus nach jeder Untersuchung mit umfangreichen Diagnosetools analysiert werden können. So ist es mit wenigen Klicks möglich, monoenergetische Energielevels anzupassen, um beispielsweise die Materialzusammensetzung zu isolieren. „Das Beeindruckendste am Doppeldetektorsystem von Philips ist die ständige Verfügbarkeit der unterschiedlichen Energieinformationen. Jeder Scan bietet ohne Mehraufwand neben dem klassischen CT-Bild zusätzlich spektrale Bildinformationen. So zeigt die Mono-EAnsicht berechnete, monoenergetische Bilder bei vorgegebenen keV-Werten von 40 bis 200 an“, beschreibt Professor Kauczor einen wesentlichen Vorteil des neuen CTs.

„Anhand von Jodkarten lassen sich Perfusionsausfälle leicht erkennen“

Die Darstellung der Bilder ändert sich entsprechend der eingestellten keVWerte, auch wenn die Fenster-Einstellungen sich nicht ändern. Bei niedrigen keV-Werten erscheint das jodhaltige Kontrastmittel heller, während höhere keV-Werte Metallartefakte reduzieren. Rechnerisch können jederzeit zwei unterschiedliche Bilder rekonstruiert werden. Geht es beispielsweise um das Thema Lungenembolie, sieht man sofort, wo sich der Verschluss befindet. Prof. Kauczor erklärt: „Jod hat eine gewisse Charakteristik, Röntgenstrahlen zu absorbieren, und zeigt bei niedrigeren Energien mehr Kontrast. Früher mussten Scans, bei denen „die Kontrastmittelgabe nicht wirklich gut gelaufen ist“, wiederholt werden, da der Kontrastmitteleffekt sehr schwach war.“ Dank der spektralen Bildinformationen des CT 7500 und der nachträglichen Analyse berechneter monoenergetischer Bilder hat sich bereits während der Testphase im Universitätsklinikum Heidelberg die Anzahl der Wiederholungsuntersuchung spürbar verringert.

Neben den Mono-E-Bildern bietet das System eine „Jod ohne Wasser“, eine „Wasser ohne Jod“ und eine „Z-effektiv“-Ansicht. Bei Jod ohne H2O stellen die Pixelwerte die Jodkonzentration des angezeigten Gewebes in mg /ml dar. Wasserähnliche Gewebe werden identifiziert und unterdrückt, damit sich der Betrachter auf die Verteilung des mit Jod angereicherten Gewebes konzentrieren kann. Umgekehrt kann der Betrachter von jodfreien Bildern sich auf Gewebe ohne Jod konzentrieren.

Subendokardiale Perfusion

Daraus lassen sich Jodkarten errechnen, die das Kontrastmittel pseudoselektiv darstellen, und man sieht genau, welche Bereiche perfundiert sind und welche nicht. Perfusionsausfälle in der Lunge oder im Herzen sind damit schnell analysiert. „Jodkarten sind auch wichtig, wenn ich den Verdacht auf eine Läsion habe und wissen will, ob das auffällige Gewebe durchblutet ist oder nicht. Nicht durchblutete Raumforderungen sind per se immer gutartig. Mit Jodbildern können wir das sehr zuverlässig erkennen“, erläutert Professor Kauczor.

In der Z-eff-Ansicht wird eine Serie von Bildern dargestellt, bei der Voxelwerte einer effektiven Kernladungszahl entsprechen, die ein Element, eine Verbindung oder Mischung repräsentiert.

Das Ganze lässt sich mit der Kalziumsuppression in der Corticalis und der Spongiosa noch weiter treiben, sodass man genau sehen kann, was im Knochenmark passiert. Damit ist der Radiologe in der Lage, Knochenmarkinfektionen durch Lymphome oder Metastasen viel besser zu erkennen, als es früher der Fall war. „Der Spectral CT 7500 setzt einen neuen Standard, in dem Bildqualität, Dosis und Workflow zusammenkommen, um wertvolle klinische Erkenntnisse zu liefern. Bei einfacher Anwendung unterstützt das System die Sicherheit und Zuverlässigkeit in jedem klinischen Bereich – von der Herzbildgebung über die Notfalldiagnostik bis hin zur diagnostischen Onkologie, Intervention und Radioonkologie“, so Kees Wesdorp, Chief Business Leader Precision Diagnosis bei Philips. Mit dem Spectral CT 7500 lässt sich die Zeit bis zur Diagnose um bis zu 34 Prozent verkürzen, die Anzahl der Wiederholungsuntersuchungen um bis zu 25 Prozent verringern und die Kosten für Folgeuntersuchungen um bis zu 30 Prozent reduzieren.

Kees Wesdorp, Chief Business Leader Precision Diagnosis bei Philips: „Die spektrale Computertomographie erweitert die Möglichkeiten der Diagnostik, zum Beispiel durch Materialkarten, Zeff-Karten, VNC-Bilder und Kalziumsuppression. Mit dem Spectral CT 7500 lassen sich die Zeit bis zur Diagnose um 34 Prozent, die Anzahl der Wiederholungsuntersuchungen um 25 Prozent und die Kosten für Folgeuntersuchungen um 30 Prozent reduzieren.

Breiter Detektor und schneller Tisch

Bislang kam die detektorbasierte spektrale CT vor allem in der Onkologie zum Einsatz. Doch der potenzielle Nutzen ist auch für zahlreiche andere Fächer groß. Das neue Philips System erlaubt eine breitere Anwendung als die Vorgängergeneration, damit alle Patientengruppen einschließlich Kinder, Jugendliche und Menschen mit Adipositas von den Vorteilen profitieren können. Bei kardiologischen Fragestellungen liefert es selbst bei Patientinnen und Patienten mit hoher und unregelmäßiger Herzfrequenz eine qualitativ hochwertige Darstellung der Anatomie.

Myokardiale Perfusion

Pankreasläsion

„Durch die Kombination von Geschwindigkeit und Spectral-Information erreicht die Computertomographie ein ganz neues Level. Der acht Zentimeter breite Detektor sorgt in Verbindung mit dem neuen Tisch für extrem schnelle Scans. Damit können wir an zwei Stellschrauben drehen, um die Akquisition zu beschleunigen“, beschreibt Prof. Kauczor die wesentlichen Vorteile des neuen Computertomographen und fährt fort: „Diese Kombination schafft für zahlreiche unterschiedliche Applikationen deutliche Vorteile, und wir waren wirklich überrascht, wie toll das funktioniert.

Der Scanner ist so schnell, dass bei wenig kooperativen Patient:innen, die nicht lange beziehungsweise gar nicht die Luft anhalten können, so schnell über die Lunge und den Oberbauch gescannt werden kann, dass keine Atemartefakte zu sehen sind. Auch bei Patienten:innen von der Intensivstation, die nicht beatmet sind und kaum die Luft anhalten können, sind die Bilder gestochen scharf. In weniger als fünf Sekunden ist mithilfe der hohen Scan-Geschwindigkeit ein Staging-CT vom Hals bis zu den Leisten fertiggestellt.

Erste Erfahrungen zeigen ebenfalls, dass selbst die Triple-rule-out-Untersuchung zur gleichzeitigen Beurteilung von Aortendissektion, Lungenembolie und Koronararterien ohne Atemanhalten möglich erscheint. Patienten:innen müssen weniger häufig ergänzenden bildgebenden Untersuchungen zugeführt werden. Selbst Patient:innen sind von der enormen Geschwindigkeit des CT 7500 überrascht. „Auch ein Patient, der zu einer Kontrollaufnahme einbestellt war und der den alten Scanner kannte, zeigte sich von der Geschwindigkeit überrascht. Nachdem die Untersuchung so schnell fertig war, hat er uns gefragt, ob denn mit der Maschine alles in Ordnung wäre“, erzählt der Ärztliche Direktor der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie lächelnd. „Das fanden wir schon klasse.“

Weniger Kontrastmittel und geringere Dosis

Das Team der Radiologie am Universitätsklinikum in Heidelberg hat ebenfalls bereits damit begonnen, die Kontrastmittelgabe zu reduzieren. Dabei sind die Radiologen zu dem Ergebnis gekommen, dass die Kontrastmittelmenge um 20 bis 50 Prozent reduziert werden kann. Zahlreiche Fachgesellschaften und Personen gehen davon aus, dass man sich bei einer verabreichten Menge von 30 ml beim Thema „beschränkte Nierenfunktion und Kontrastmittelgabe“ eigentlich keine Gedanken mehr zu machen braucht. „Sollten sich die ersten Erfahrungswerte bestätigen, würde das im Vergleich zu den bisher verwendeten Scannermodellen einen signifikanten Unterschied bedeuten. Unzureichende Hydrierung und eingeschränkte Nierenfunktion kommen in der älteren Bevölkerungsgruppe häufig vor. Die Verabreichung von 100 ml Kontrastmittel pro Scan war normal, inzwischen liegen die Werte bei etwa 70 ml, und wenn wir es auf 30 ml schaffen würden, wäre das sensationell“, bestätigt Kauczor.

Neben der Reduzierung der Kontrastmittelgabe haben die Heidelberger Radiologen auch damit begonnen, die Dosisexposition zu verringern, indem sie BMI-adaptierte Werte verwendeten. Mithilfe geringerer Röhrenstrom- und Hochspannungswerte ist es bei schlanken Patienten:innen gelungen, die applizierte Dosis um 30 bis 50 Prozent zu reduzieren. Diese Werte konnten die Radiologen in Heidelberg gut kontrollieren, indem sie von Patient:innen, die häufiger zur Nachsorge kamen, einfach die Werte des alten Scanners mit denen des neuen verglichen haben.

Prof. Kauczor zieht Bilanz: „Ich bin selbst überrascht, dass wir bereits in der Testphase einen substanziellen Effekt feststellen konnten. Scans mussten weniger oft wiederholt werden und es gab weniger Verweise auf ergänzende bildgebende Untersuchungen. Zu Beginn hatte ich nicht wirklich geglaubt, dass beides so häufig vorkommt.“

COVID19 Thorax

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