SAFIRE – AWP
Die Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction (SAFIRE, Sinogramm-gestützte iterative Rekonstruktion) verbessert die räumliche Auflösung, reduziert das Bildrauschen und erhöht die Schärfe durch Einführung mehrerer Iterationsschritte in den Rekonstruktionsvorgang. Durch die überragende Bildqualität, die sich daraus ergibt, ist eine Dosiseinsparung von bis zu 60 % möglich. Die Dosiseinsparung in der CT war bisher durch den gegenwärtig verwendeten Rekonstruktionsalgorithmus der gefilterten Rückprojektion (FBP) eingeschränkt.
Mit der Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction (SAFIRE, Sinogramm-gestützte iterative Rekonstruktion) werden bei der Bilderzeugung Korrekturschleifen eingeführt. Diese Iterationsschleifen benutzen Rohdateninformationen, um die Bildqualität deutlich zu verbessern. Während der iterativen Korrekturen wird zusätzlich das Bildrauschen entfernt, ohne die Bildschärfe zu beeinträchtigen. Das Bildrauschen ist in seiner Beschaffenheit mit standardmäßigen, bewährten Faltungskernen vergleichbar. Die neue Technik führt zu einer deutlich überlegenen Bildqualität bei reduziertem Bildrauschen und gesteigerter Bildschärfe. Dadurch kann eine Dosiseinsparung von bis zu 60 % bei einer Vielzahl klinischer Anwendungen erreicht werden.Um die Ergebnisse aus SAFIRE anzupassen, kann zwischen fünf verschiedenen Stärken gewählt werden. Bei Stärke 1 rauscht der Bildeindruck stärker als bei Stärke 5. SAFIRE beinhaltet eine Vorschaufunktion, mit der der Benutzer leichter die beste Stärke bei gleichzeitig bester Bildqualität finden kann.
Die schnelle Rotationszeit von 0,3o Sekunden sorgt für ausgezeichnete zeitliche Bildauflösung. Die große Gantryöffnung von 80 cm und ein Tischbelastungsvermögen von 307 kg (optional) ermöglicht CT außerdem für alle Patienten. Das bedeutet, dass praktisch kein Patient ausgeschlossen ist und sogar klinisch problematische Fälle wie z. B. Notfallpatienten oder bariatrische Patienten schnell und ohne Schwierigkeiten von Kopf bis Fuß gescannt werden können.
CT Technische Daten und Anlagenübersicht
– Definition Gantry: Der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) basiert auf der Siemenseigenen Definition-Scanplattform und kombiniert ein sehr fortschrittliches Gantry-Design mit einer großen Gantry-Öffnung von 80 cm Durchmesser mit einer sehr schnellen Rotationsgeschwindigkeit von bis zu 0,30 s.
– STRATON MX-P-Röhre mit z-Sharp-Technologie: Der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) wurde auf Basis der revolutionären STRATON-Röntgenquelle der Firma Siemens gebaut. Die direkte Ölkühlung der Anode macht Wärmespeicherkapazitäten unnötig (0 MHU). Die sich daraus ergebende flache und kompakte Ausführung ermöglicht eine unübertroffen hohe Kühlrate von 7,3 MHU/Min und garantiert den zuverlässigen Betrieb sogar bei sehr schnellen Rotationszeiten. In Kombination mit der einzigartigen z-Sharp-Technologie von Siemens bietet er routinemäßig die höchste auf diesem Gebiet verfügbare isotrope, vom Pitch unabhängige räumliche Auflösung an jeder beliebigen Position im Scanfeld. Des Weiteren ist die STRATON-Röhre mit adaptiver Dosisabschirmung ausgestattet: die weltweit erste dynamische Röhrenkollimierung, die den Patienten bei jedem Spiralscan vor klinisch irrelevanter Strahlung schützt.
– UFC-Detektor Der UFC (Ultra Fast Ceramics)-Detektor des SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) ermöglicht die Aufnahme von 64 Schichten pro Rotation.
– Generator Die Generatorleistung von bis zu 100 kW (optional, abhängig vom klinischen Netzwerk) übermittelt genug Ressourcen für jede klinische Herausforderung und hilft so, Bilder mit außergewöhnlicher Qualität aufzunehmen und wertvolle Zeit zwischen Scan und Diagnose zu sparen. Der Patiententisch mit einem Scanbereich von bis zu 200 cm (optional) und einer Belastungskapazität von bis zu 307 kg (optional) ermöglicht es, in Kombination mit der Gantryöffnung des SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) von 80 cm, dass praktisch alle Patienten unabhängig von ihrer Größe oder ihrem Zustand gescannt werden können. Patientenausschlüsse werden auf diese Weise vermieden.
– Erweitertes Sichtfeld Im heutigen klinischen Umfeld ist es für bestimmte Fälle wichtig, ein größeres CT-Scanfeld als die normalen 50 cm darzustellen. Deshalb wurden spezielle Rekonstruktionsalgorithmen erstellt, die eine Darstellung von Objekten mit einem FOV von bis zu 80 cm ermöglichen. Diese zusätzliche Erweiterung wurde in erster Linie dazu erstellt, Anwendungen im Bereich der Strahlenbehandlungsplanung zu unterstützen. Die Bildqualität des Bereichs, der außerhalb des standardmäßigen 50 cm Scanfelds liegt, erfüllt nicht die im technischen Datenblatt angegebenen Bildqualitätsspezifikationen (nicht-diagnostische Bildqualität). Im Bereich außerhalb des normalen 50-cm-Bildfeldes können je nach gescannter Körperregion Bildartefakte auftreten.
– HD Field of View In Radiotherapieeinrichtungen oder radiologischen Umgebungen, in denen Radiotherapieplanung (RTP) stattfindet, ist eine ausreichende Genauigkeit der Darstellung von Bereichen außerhalb des üblichen 50-cm-CT-Scanfelds wichtig, damit eine präzise Planung der Strahlenbehandlung möglich ist. Deshalb wurden spezielle Rekonstruktionsalgorithmen erstellt, die eine Darstellung von Objekten/Weichteilen mit einem FOV von bis zu 65 cm und einer für RTP geeigneten Bildqualität ermöglichen (z. B. Konturenerkennung für die Dosisberechnung). Somit ist eine präzisere Radiotherapieplanung für adipöse Patienten und außerhalb des CT-Isozentrums liegende Patienten möglich.
– FAST CARE Mit Einführung der einzigartigen FAST CARE-Plattform von Siemens wurde der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) darauf ausgerichtet, den Standard der patientenorientierten Leistungsfähigkeit anzuheben. Durch den Einsatz von FAST – Fully Assisting Scanner Technologies (Voll unterstützende Scanner-Technologie) – werden typischerweise zeitaufwändige und komplexe Verfahren während des Scannens extrem vereinfacht und automatisiert. Dadurch gestalten sich nicht nur die Workflows effizienter, sondern durch das Erzeugen reproduzierbarer Ergebnisse werden auch die klinischen Gesamtergebnisse verbessert. Die Diagnosen werden sicherer und die Belastung des Patienten wird durch rationalisierte Untersuchungen reduziert. Zum Beispiel kennzeichnet FAST Spine (optional) nach der Datenerfassung automatisch alle Wirbel und Bandscheiben und bereitet die typischen Rekonstruktionsbereiche vor. Dadurch werden bis zu 30 Minuten bei Wirbelsäulenuntersuchungen eingespart.
Niedrigdosis mit CARE Siemens hat viele wichtige Produkte und Protokolle nach dem Prinzip „As Low as Reasonably Achievable“ (ALARA, So Gering Wie Mit Vernünftigen Mitteln Erreichbar) entwickelt, um die Strahlendosis auf das niedrigstmögliche Level zu reduzieren. Dieses Streben nach geringstmöglicher Strahlenbelastung bildet den Kern unserer CARE – Combined Applications to Reduce Exposure (Kombinierte Anwendungen zur Verringerung der Strahlendosis) – Forschungs- und Entwicklungsphilosophie. Der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) bietet somit ein einzigartiges Portfolio an Maßnahmen zur Dosiseinsparung. Viele davon, wie die adaptive Dosisabschirmung, CARE kV oder 70-kVScanmodi, sind wegbereitend in der Branche. Durch den Einsatz der CARE-Lösungen von Siemens kann die Strahlendosis im Vergleich zu konventionellen CT-Systemen deutlich reduziert werden.
– Klinische Anwendungen
Adaptive 4D-Spirale Mit seinem einzigartigen adaptiven 4D-Spiralscanmodus (optional) unterliegt der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) nicht mehr den Einschränkungen der dynamischen CT-Bildgebung, wenn ein statischer Detektor benutzt wird, und ermöglicht bis zu 8 cm Abdeckung bei dynamischer CT-Bildgebung. 3D Interventional Suite Außerdem ist der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64- chichtkonfiguration) optional mit einer integrierten, minimalinvasiven 3D-Suite lieferbar, welche 3D-geführte Interventionen mit vollständiger Kontrolle durch den Radiologen dank der komplett neuen, kabellosen Bedienung im Raum ermöglicht.
SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) Systemspezifikation im Detail
1. System-Gantry und Detektor:
Gantryöffnung: 80 cm; Stromversorgung über einen Niederspannungsschleifring.
Scansystem: Adaptive Array Detector (AAD)-Systeme basierend auf UFC (Ultra Fast Ceramics) mit 23.552 Elementen, 64 elektronischen Detektorkanälen (DAS) für Aufnahmen von bis zu 64 Schichten/Rotation, und 1.472 Messkanälen pro Schicht (das Messsystem kann Ersatzkomponenten enthalten). Falls das Signal am Detektor sehr schwach ist (z. B. beim Scannen bariatrischer Patienten), verbessert die adaptive Signalverstärkung die Bildqualität durch die Verstärkung einzelner Pixel auf Basis einer Analyse der Bilddaten der Umgebung. Sie reduziert Streifenartefakte und Bildrauschen und behält für adipöse Patienten die korrekten HU-Werte bei.
Sequenzakquisitionsmodi: 64 x 0,6 mm, 32 x 0,6 mm, 20 x 0,6 mm, 2 x 1 mm, 6 x 1,2 mm, 16 x 1,2 mm, 32 x 1,2 mm, 12 x1,2mm, 1 x 5 mm, 1 x 10 mm.
Spiralakquisitionsmodi: 64 x 0,6 mm, 32 x 0,6 mm, 20 x 0,6 mm, 10 x 0,6 mm, 16 x 1,2 mm, 32 x 1,2 mm.
Drei Laserlichtvisiere: Horizontales, sagittales und vertikales Laserlicht zur Anzeige der Position des Isozentrums in der Scanebene.
2. Röntgenstrahler:
Quelle: Die direkte Anodenölkühlung der STRATON-Hochleistungsröntgenquelle macht Wärmespeicherkapazitäten unnötig (0 MHU). Das sich daraus ergebende flache und kompakte Design (120 mm Durchmesser) ermöglicht eine äußerst hohe Kühlrate von 7,3 MHU/Min. und garantiert den zuverlässigen Betrieb beim Einsatz mit einer schnellen Rotationszeit von bis zu 0,33 s (optional bis zu 0,30 s).
– STRATON-Hochleistungsröntgenquelle
– Röhrenstrombereich: Single Source 20-800 mA (optional mit 100-kW-Generator; abhängigvon der Infrastruktur des Stromnetzes)
– Anodenwärmespeicherkapazität 0 MHU
– Kühlrate 7,3 MHU/Min (5.400 kJ/Min)
– Brennfleckgröße gemäß IEC 60336: 0,9 x 1,1 mm/7°
– Computergesteuerte Überwachung der Anodentemperatur
– Multifanprinzip mit Flying Focal Spot
– Adaptive Dosisabschirmung
3. z-Sharp-Technologie:
Die einzigartige STRATON-Röntgenquelle nutzt einen Elektronenstrahl, der präzise und schnellabgelenkt wird und somit im Wechsel, 4.608 Mal pro Sekunde, zwei präzise Brennflecke erzeugt. Dies verdoppelt die Röntgenprojektionen, die jedes Detektorelement erreichen. Die beiden überlappenden Projektionen führen zu einem Oversampling in z-Richtung. Die resultierenden Messergebnisse übertragen die halbe Detektorschichtbreite und verdoppeln die Scaninformationen ohne eine entsprechende Dosiserhöhung. Der Siemens-eigene UFC (Ultra Fast Ceramics)-Detektor und die entsprechende 64-Schichten-Detektorelektronik ermöglichen ein praktisch gleichzeitiges Ablesen der beiden Projektionen für jedes Detektorelement – und erzeugen so eine vollständige 64-Schicht-Aufnahme. Die z-Sharp-Technologie nutzt den STRATON-Röntgenstrahler und den UFC-Detektor und bietet dadurch eine von der Scangeschwindigkeit unabhängige Darstellung von 0,33 mm großen isotropen Voxeln unter entsprechender Eliminierung von Spiralartefakten in der täglichen klinischen Routine an jeder beliebigen Position im Scanfeld.
4. Hochleistungs-Röntgengenerator:
Mikroprozessorgesteuerter, geräuscharmer Hochfrequenzgenerator mit integriertem,automatischem Selbsttestsystem für ständige Betriebsüberwachung.
Einstellungen:
Hochspannungsbereich 70, 80, 100, 120 und 140 kV; max. Leistung 100 kW (optional, abhängig von der verfügbaren Infrastruktur des Stromnetzes), feinstufig einstellbar.
5. Bedien- und Auswertungseinheit:
Kontrollbox: CT-Kontrollbox mit Patientenwechselsprechanlage und vom Benutzerprogrammierbarem Patienteninstruktionssystem. Es stehen 30 API (Automatic Patent Instruction)-Textpaare in neun Sprachen zur Verfügung.
syngo Acquisition Workplace:
Der syngo Acquisition Workplace bietet einen intelligenten und zuverlässigen Workflow für die Datenakquisition, Bildrekonstruktion und Routine-Nachverarbeitung am CT-Scanner. Der syngo Acquisition Workplace basiert auf der einzigartigen syngo Plattform und ist intuitiv und benutzerfreundlich. Rechnersystem: Hochleistungsrechner mit einem Xeon QC6.700, 2,66GHz, NVIDIA Quadro FX1.700 DVI Grafikkarte für schnelle 3DNachverarbeitung. Hochauflösender, flimmerfreier, 19-Zoll- (48 cm) Farbflachbildschirm für medizinisch-diagnostische Anwendungen, der die hohen Anforderungen der medizinischen Bildgebung mit den Vorteilen von Flüssigkristalldisplays vereint. Die Darstellung hat eine Auflösung von 1.280 x 1.024 und einen weiten Betrachtungswinkel sowie einen hohen Kontrast selbst bei starkem Umgebungslicht. Während der gesamten Lebensdauer ist die Stabilität der Bildschirmleuchtdichte durch eine geregelte Hintergrundbeleuchtung gewährleistet. Tastatur und Maus, 8 GB RAM, 146 GB Bildspeicher für 260.000 unkomprimierte Bilder, CD-R 700 MB für 1.100 Bilder. DVD DICOM mit 4,7 GB Medien für 8.400 Bilder. Externe USB 2.0 Geräte zur Datenspeicherung werden unterstützt (empfohlen: Iomega externes Hochgeschwindigkeits-Festplattenlaufwerk mit 160 GB USB 2.0; Maxtor One Touch externes Festplattenlaufwerk mit 160 GB).
6. CT-Bildrechnersystem:
Rekonstruktionsrechner für die Vorverarbeitung und Rekonstruktion der CT-Rohdaten. Der Rekonstruktionsrechner verfügt über ein Array von 2,2-GHz-Dual-Kernel-Hochleistungsprozessoren, welche die Vorverarbeitung und Rekonstruktion der CT-Daten mit bis zu 40 Bildern pro Sekunde durchführen. Der Rohdatenspeicher ist 900 GB groß.FAST IRS (optional) ermöglicht eine Rekonstruktionsleistung von bis zu 50 Bildern pro Sekunde und bietet eine erweiterte Speicherkapazität von 8 TB für Rohdaten.
7. Kühlsystem:
Der SOMATOM Definition AS (AS Open RT, 64-Schichtkonfiguration) kann je nach Ihren Raumanforderungen mit einem Luft- oder Wasserkühlsystem ausgestattet werden. Dies optimiert die Systemverfügbarkeit unabhängig von den Umgebungsbedingungen und reduziert teure Rekonstruktionskosten. Betriebstemperatur der Anlage: 18-28 °C, 18 – 75 % rel. Luftfeuchtigkeit.
