Voller Einsatz. Das Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz zeigt Pioniergeist und arbeitet mit dem High-End-Volumen-CT Aquilion ONE ViSION EDITION.

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1 Low-Dose-Volumen-CT bei der Bundeswehr Voller Einsatz für Patienten Oberstarzt Dr. Stephan Waldeck, Oberfeldarzt Dr. Daniel Veit und Stabsarzt Dr. Kai Nestler Das Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz zeigt Pioniergeist und arbeitet mit dem High-End-Volumen-CT Aquilion ONE ViSION EDITION. Oberstarzt Dr. med. Stephan Waldeck»Das System vereint in einzig artiger Weise gleich mehrere zukunftsweisende Technologien, die genau zu den speziel len Bedürfnissen unserer Patienten und zu unserem Qualitäts anspruch passen.«das Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz ist die größte militärische Behandlungseinrichtung im westdeutschen Raum und Akademisches Lehrkrankenhaus der Johannes-Gutenberg Universität Mainz. Ob ambulant, stationär oder rehabilitativ: Das Krankenhaus bietet sowohl Angehörigen der Bundeswehr als auch zivilen Patienten aus ganz Rheinland-Pfalz Schwerpunkt versorgung auf dem neuesten Stand von Wissenschaft und Technik. Modernste computergestützte OP-Verfahren gehören zum Standard. Die Klinik für diagnostische und interventionelle Radiologie am Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz verfügt über eine der modernsten Ausstattungen, die zurzeit Volumen-CT Aquilion ONE ViSION EDITION mit 16-cm-Abdeckung pro Rotation für Low-Dose-Routine-CTs wie High-End-Anwendungen in Traumatologie, Neuroradiologie, Kardiologie, Onkologie und Orthopädie. angeboten werden. Der Aquilion ONE ViSION EDITION ergänzt diese optimal. Ab November 2013 untermauert das zukunftsorientierte Krankenhaus mit dem Schwerpunkt traumatologische Notfallversorgung seinen hohen Qualitätsanspruch durch den Einsatz des Aquilion ONE ViSION EDITION. Als erste Einrichtung der Bundeswehr arbeitet das Koblenzer Krankenhaus dann mit einem Volumen-CT. Mit der Entscheidung für das High-End-System von Toshiba, das bisher in Deutschland auch in der Berliner Charité sowie in den BG-Kliniken Bergmannstrost in Halle eingesetzt wird, zeigt es sich als Vorreiter in Sachen bildgebender Diagnostik und Therapie. 320 Zeilen, 640 Schichten, 16 cm, 0,275 Sekunden = ONE ViSION Mit 320 Zeilen und 640 Schichten kann der Aquilion ONE ViSION EDITION 16 cm mit nur einer Rotation abdecken, in nur 0,275 Sekunden. So können wir komplette Organe mit nur einer Untersuchung detailliert beurteilen, vom Gehirn über Leber und Lunge bis hin zu Magen und Darm. In nur einem Herzschlag können wir die komplette KHK-Diagnostik durchführen unabhängig von Extrasystolen, Arrhythmien oder Vorhofflimmern, so Dr. med. Stephan Waldeck, Direktor der Klinik für diagnostische und interventionelle Radiologie Schont Traumapatienten schnell, komfortabel, strahlungsarm Die zukunftsweisende Technologie wird den speziellen Bedürfnissen von Traumapatienten optimal gerecht. Schließlich sollen diese so wenig wie möglich bewegt werden. Zudem minimiert die herausragende Rotationsgeschwindigkeit die Entstehung von Bewegungsartefakten, so dass der Patient die Luft nur kurz anhalten muss. Auch die Gantry mit dem großen 78-cm-Durchmesser sorgt für eine komfortable und sichere Unter suchung, bietet sie dem Arzt doch eine außergewöhnlich hohe Flexibilität bei bildgesteuerten Interventionen. Ein wichtiger Vorteil des Aquilion ONE ViSION EDITION für die oft jungen Traumapatienten im Bundeswehrzentral kranken haus ist zudem die geringe Strahlendosis, die beim Kardio-CT sogar im Sub-Millisievert-Bereich liegt und bei allen Routineuntersuchungen eine bis zu 75 % reduzierte Strahlendosis erlaubt. Oberstarzt Dr. med. Stephan Waldeck»So können wir komplette Organe mit nur einer Untersuchung detailliert beurteilen, vom Gehirn über Leber und Lunge bis hin zu Magen und Darm. In nur einem Herzschlag können wir die komplette KHK-Diagnostik durchführen unabhängig von Extrasystolen, Arrhythmien oder Vorhofflimmern.«4 5

2 Neu mit dem Volumen-CT: Subtraktionsbildgebung der Lungen-CT zur Diagnose von Perfusionsdefekten und Lungenembolien Dosisneutraler klinischer Mehrwert Vorteil der SubtraktiONStechnik gegenüber Dual-Energy Die präzise Diagnose der Lungenembolie ist besonders wichtig, um minderperfundiertes Gewebe klar zu erkennen und andere Krankheitsbilder wie eventuelle Blutungen oder Infiltrate auszuschließen. Zudem kann hiermit zuverlässig eine Aussage zu tatsächlich perfundiertem bzw. nicht perfundiertem Gewebe getroffen werden. Die neue Lungensubtraktionstechnik, die seit Kurzem für die High-End-CTs erhältlich ist, unterstützt den Radiologen bei der Beurteilung der Lungenembolie und ihrer Relevanz. Die Lungenembolie ist eine häufige Erkrankung und kann lebensbedrohlich sein, daher sind eine schnelle Erkennung und Behandlung besonders wichtig. Die CT ist eine etablierte Methode für die Diagnose, kann die Größe des betroffenen Gewebes jedoch auch überschätzen. Im Bundeswehrzentralkrankenhaus BWZK in Koblenz wird seit Mitte 2014 die neue Lungensubtraktion erfolgreich eingesetzt. Der große Vorteil der Subtraktionstechnik besteht darin, dass sowohl kleine Gefäße wie auch das Parenchym mit einem hohen Detaillierungsgrad beurteilt werden können. Darüber hinaus sorgt die ausgereifte Knochenentfernung dafür, dass es selbst bei sonst ähnlichen HU-Werten von Kontrastmittel und Knochen keine Verwechselungen in der Subtraktion geben kann. Die Herausforderung der Subtraktion besteht in der Registrierung der Datensätze, da Pulsationen, Patienten- oder Atembewegungen die präzise Datensatzregistrierung erschweren. Doch selbst diese schwierigen Umstände werden mit der Subtraktionssoftware bewältigt. Neu ist der Einsatz der Subtraktionstechnik für die Lungenbildgebung, auch hier werden ein Nativ- und ein KM-Scan unmittelbar hintereinander durchgeführt. Beide Datensätze werden mittels eines elastischen Morphings und einer anatomieatlas-basierten Segmentierung fusioniert. Selbst Atem bewegungen des Patienten werden mathematisch kompensiert. Dies führt zu einem neuen CT-Bild, das einen sichtbar verbesserten Kontrast aufweist und die Erkennung selbst von Mikroembolien ermöglicht (siehe Bildbeispiele). Dabei arbeitet die Software selbstständig im Hintergrund: So kann der Radiologe bereits nach 2 Minuten das farb codierte Ergebnis der Subtraktionsuntersuchung auswerten. Sowohl die Automatisierung der Nachverarbeitung wie auch die geringe Dosis sind die Basis der Tauglichkeit für die sichere tägliche Routine. Die Scanzeit für die Lunge beträgt nur 2 3 Sekunden. Die Zeit für die automatische Registrierung nach dem Scan dauert weniger als 2 Minuten. Eine Aktion der Mitarbeiter ist in dieser Zeit nicht notwendig, sodass man sich unmittelbar der Patientenbetreuung widmen kann. Die Dosis für die Lungensubtraktion beträgt nur 2,5 msv (Median) und ist somit vergleichbar mit einer üblichen CT-Angiographie. Die Vorteile der neuen Subtraktionstechnik gegenüber der Dual-Energy-Bildgebung sind vielfältig: Ein signifikant höherer Kontrast und eine automatisierte Nachverarbeitung erlauben den Einsatz der Subtraktionstechnik in der Routinebildgebung. Eine zuverlässigere und schnellere Diagnose. Während zum Beispiel bei Dual-Energy-Untersuchungen die Kontrastdifferenz zwischen 2 Energien nur ca. 25 % betragen kann, liegt die Kontrastdifferenz bei der Subtraktionstechnik bei bis zu 375 % und ist damit um ein Vielfaches höher. Würde man einen Dual-Energy-Datensatz mit einem Subtraktionsdatensatz gleicher Bildqualität und gleicher Kontrast differenz vergleichen, so würde man für die Akquisition des Subtraktionsdatensatzes nur einen Bruchteil der Dosis benötigen. Darüber hinaus wird mittels der Subtraktionstechnik das volle Field of View von 50 cm gescannt. Entsprechend werden auch Randbereiche der Lunge sicher und zuverlässig untersucht. Die Subtraktionsbildgebung selbst ist in der CT eine etablierte Technologie. Dabei werden ein nativer Low-Dose-Scan sowie ein Low-Dose-Kontrastmittelscan nacheinander durchgeführt. Beide Datensätze werden miteinander registriert voneinander und subtrahiert, sodass das Kontrastmittel besonders hervorgehoben werden kann. Bei beiden Scans kommt die iterative Dosisreduktion zum Einsatz und eine besondere Technologie: Die Orbitalsynchronisation sorgt dafür, dass die Röhre bei beiden Scans am gleichen Punkt startet, sodass beide Daten sätze besser miteinander registrierbar sind. Hierdurch können selbst Bewegungen des Patienten zwischen beiden Scans rechnerisch kompensiert werden. Subtraktionsauswertung mit subtotalem Perfusionsausfall des rechten Lungenunterlappens und segmentalem Perfusionsausfall im linken Lungenunterlappen (Pfeil rechts und links unten). Zudem periphere Mikroembolien in beiden Lungenoberlappen (Pfeile rechts und links oben). CTA der Pulmonalgefäße (unten) und Subtraktionsbildgebung (oben) mit Nachweis von Thromben in den Unterlappenarterien rechts (Segment 7, 8 und 9) sowie segmental links (Segment 9). Die segmentale LAE links fiel erst in der Nachbearbeitung nach Korrelation der Subtraktion auf. Subtraktionsbild mit peripherem Perfusions ausfall und Nachweis einer Mikroembolie im linken Lungenoberlappen (Pfeil). Diese werden in der CT-Angiographie häufig übersehen. 6 7

3 Fall 2 SAB mit eingeblutetem T-Gabel-aneurysma und ACOM-Aneurysma Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Fall 1 64-jähriger Patient mit leicht progredienter Belastungsdyspnoe Abb. 4 Abb. 5 Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 Über den Rettungsdienst wurde eine komatöse Patientin in die Notaufnahme eingeliefert. Fremdanamnestisch berichtet der Ehemann über plötzlich eintretende stärkste Kopfschmerzen sowie zunehmendes Eintrüben. eine native Darstellung des Neurokraniums erfolgte, eine Ganzhirnperfusion mit 50 ml KM durchgeführt wurde und eine Ganzhirnangiographie/-gefäßdarstellung erfolgte. Der Patient stellt sich bei uns zum Ausschluss einer relevanten KHK vor, bei zuletzt leicht progredienter Belastungsdyspnoe, ansonsten jedoch unauffälliger Klinik. Bei negativer Raucheranamnese, jedoch positiver Familienanamnese für eine KHK, hat der Patient ein niedriges kardiales Risiko. In der Cardio-CT Nachweis eines wandständigen kalzifizierenden Plaques in der proximalen LAD nach Abgang des 1. Diagonalastes dieser jedoch nicht stenosierend. Unmittelbar nachgeschaltet zeigt sich eine hochgradige Stenose auf Höhe des 2. Diagonalastes durch einen nicht kalzifizierenden Plaque i. S. einer Tandemstenose (Abb. 1). (VRT Abb. 3) Aufgrund des eindeutigen CT-Befundes wurde eine zeitnahe Herzkatheteruntersuchung angeschlossen, in der sich die hochgradige LAD-Stenose bestätigte (Abb. 2). In gleicher Sitzung wurde die Stenose mittels Stent-PTA beseitigt. Der Patient war nach der Intervention beschwerdefrei. Insbesondere die große Detektorbreite des neuen CT von 16 cm ermöglicht eine hochauflösende kardiale Bildgebung bei gleichzeitiger Reduktion der Strahlenbelastung des Patienten um ca. 80 % (aktuelle Dosis bei Cardio-CT: 0,6 2 msv, 1 msv im Durchschnitt). Auch im Falle von Herzrhythmusstörungen kann so eine artefaktfreie, diagnostische Darstellung des Herzens und der Koronargefäße erfolgen (Abb. 4, Stenosemessung). Die Erfahrungen aus den ersten Monaten in unserem Krankenhaus zeigen eine breite Akzeptanz und positive Rückmeldungen aus den Reihen der Kliniker und Kardiologen. Im Rahmen der Abklärung von Thoraxschmerzen können in unserer zertifizierten Chest-Pain-Unit beispielsweise innerhalb kürzester Zeit mit dem sogenannten Triple-rule-out -Programm eine KHK, eine Aortendissektion und eine Lungenembolie in einem Untersuchungsgang ausgeschlossen werden. Insbesondere in einem Haus wie dem BWZK, in dem schon seit langem ein Schwerpunkt und große Expertise in der Kardiologie und Herzchirurgie bestehen, erfüllt der lange erwartete neue CT die hohen Erwartungen der klinischen Kollegen. Das initiale CCT in der Notaufnahme zeigt bereits eine massive subarachnoidale Blutung mit Ventrikeleinbruch. In der anschließend durchgeführten CTA wurde ein großes Hirnarterienaneurysma im Bereich der T-Gabel nachgewiesen, welches im Anschluss interventionell dargestellt und versorgt wurde (Angio Abb. 5 und mit Coils Abb. 3). Die in der Versorgung eines solchen Aneurysmas verwendeten Platincoils sind aufgrund des hohen Metallanteiles in herkömmlichen CTs sehr artefaktanfällig. Insbesondere eine Beurteilung der Gefäße sowie der unmittelbaren Umgebung ist hierdurch deutlich erschwert bzw. nicht möglich (siehe CCT ohne SEMAR Abb. 1 vs. CCT mit SEMAR Abb. 2). Im klinischen Verlauf zeigte die Patientin eine Verschlechterung mit Flussbeschleunigung über der linken A. cerebri media. Zur Verlaufskontrolle wurde ein Volumendatensatz des Kopfes mit dem Toshiba CT Aquilion One akquiriert, in dem in einem Untersuchungsgang mit Metallartefaktunterdrückung (SEMAR): (Abb. 4) Durch die Detektorbreite von 16 cm sind insbesondere bei solchen komplexen Fragestellungen Gefäßdarstellungen und Perfusionsmessungen in kürzester Zeit und mit hoher Detailgenauigkeit möglich. Durch die neue SEMAR- Technologie ist es zusätzlich möglich, die unmittelbar an das gecoilte Aneurysma angrenzenden Gefäße und Hirnparenchymanteile in guter diagnostischer Qualität darzustellen. Insbesondere eine valide Gefäßdarstellung, bei interventionell oder operativ versorgten Aneurysmata, war aufgrund der ausgeprägten Metallartefakte mit herkömmlichen Geräten bisher nicht möglich und nur mittels invasiver Katheterangiographie darzustellen. Die Kombination aus der Ganzhirnperfusion mit der Ganzhirnangiographie sowie der optionalen Artefaktunterdrückung (SEMAR) stellt somit einen enormen diagnostischen Zugewinn und Vorteil dar. 8 9

4 Fall 3 Schlaganfall Fall 4 Weichteildiagnostik trotz Metallartefaktüberstrahlung: Single Energy Metal Artefact Reduction (SEMAR) Abb. 1: CCT nativ Fakten Abb. 2: ausgewählte axiale Schnitte einer Abb. 3 Abb. 4: Ganzhirnperfusion und Ganzhirnangiographie farbkodierten CT-Ganzhirnperfusion in einem Untersuchungsgang mit Gewichtung des Blutflusses (CBF, A), des Blutvolumens (CBV, B) sowie der mittleren Transitzeit (MTT, C) und der Kontrastmittelanflutungszeit (TTP, D) Über die NFA wird eine 53-jährige Patientin mit einer vor ca. 2 h akut aufgetretenen rechtsseitigen Hemiparese eingeliefert. Die Patientin wurde unverzüglich einer CCT- Diagnostik zugeführt, bei bereits initial bestehendem V. a. einen Apoplex links. Mit dem Toshiba Aquilion one wurde zunächst mittels nativem CCT eine Blutung ausgeschlossen (Abb. 1). Anschließend wurde eine Ganzhirn-Perfusionsstudie mit 50 ml KM durchgeführt. Hier zeigte sich zum einen in der Gefäßdarstellung ein Abbruch der linken A. cerebri media, zum anderen ergab die Analyse der Perfusionsstudie einen deutlichen Mismatch zwischen Infarktkern im Centrum semiovale links und infarktgefährdetem Hirn gewebe tissue-at-risk, welches das gesamte Mediastromgebiet umfasste (Abb. 2). Aufgrund der CT-Befunde und des klinischen Bildes wurde die Patientin nach interdisziplinärer klinischer Konferenz und Besprechung vor Ort unverzüglich in die Katheterangiographie verbracht, wo der Gefäßverschluss bestätigt wurde und anschließend mittels Stent-Retriever erfolgreich therapiert werden konnte (Abb. 3). Durch das Toshiba Aquilion one, mit der Möglichkeit der bewegungsneutralen Ganzhirnperfusion, kann so ins besondere bei oft unruhigen Schlaganfallpatienten wertvolle Zeit gespart werden. Bei keinem anderen Krankheits bild ist Zeit so entscheidend wichtig wie bei einem Schlaganfall hier gilt der Leitspruch time is brain. In der Ganzhirnperfusion können Patienten selektiv gefiltert werden, bei denen eine Intervention in der Lage ist, Hirnanteile wieder zu reperfundieren, da hier innerhalb von kürzester Zeit das noch zu rettende, aber gefährdete Hirn (tissue-at-risk, s. o.) dargestellt wird. In Hinblick auf die angestrebte Stroke Unit im BWZK haben die Radiologie und die Kliniker mit dem Toshiba Aquilion one so ein weiteres hocheffizientes Instrument zur Behandlung und Therapieentscheidung bei Schlaganfällen bekommen. Dies begrüßen im klinischen Alltag insbesondere auch die Kollegen der Neurologie und Inneren Intensivmedizin. CT: Low-Dose-Volumen-CT Aquilion ONE ViSION EDITION Abdeckung: 16 cm pro Rotation, 8 cm UltraHelical Zeilen: 320, Schichten: 640 Rotationsgeschwindigkeit: 0,275 Sekunden pro Rotation Generator: 100 kw Gantrydurchmesser: 78 cm Gantryneigung: 22 Dosisreduktion: AIDR 3D in allen CTs, beim Bolustracking, bei bildgesteuerten Interventionen Nachverarbeitung: Vital Vitrea Enterprise Suite, serverbasiert Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Eine 71-jährige Frau mit rechtsseitig implantierter Duokopfprothese leidet bei optisch unauffälliger Wundheilung postoperativ unter zunehmenden Schmerzen. Materialbruch und signifikante Lockerung der Prothese werden durch ein konventionelles Röntgenbild ausgeschlossen. Zum Nachweis eines Weichteilabszesses wird ein CT Helical-Scan mit intravenöser Kontrastierung des Beckens durch geführt. Ausgeprägte Überstrahlung im Bereich des Weichteilmantels durch Metallartefakte verhindert jedoch eine hinreichende Beurteilbarkeit. Aufgrund der dringlichen Behandlungsrelevanz wird ein Volumen-Scan mit Single Energy Metal Artefact Reduction (SEMAR) des Areals akquiriert. Im Volumen-Scan mit SEMAR demarkiert sich nun eine hypodense Struktur im rechtsseitigen M. iliopsoas unmittelbar ventral des rechtsseitigen Hüftgelenkes mit umgebendem Kontrastmittelenhancement. Klinisch entspricht dies einem M.-iliopsoas-Abszess ventral des Hüftgelenkes. Die SEMAR-Technologie zeigt in diesem klinischen Beispiel die diagnostische Relevanz der Reduktion von Metallartefakten durch Implantate, insbesondere des umliegenden Gewebes. Fall 5 Unklares Angiom, verdächtige Weichteilstruktur rechter Unterschenkel Technik: Akquisition eines 4D-Volumen-Scans des rechten Unterschenkels nach i. v. KM-Applikation. Befund: In der arteriellen Phase der kontrastmittelgestützten Untersuchung lässt sich eine freie Perfusion der Beingefäße nachweisen. Hauptbefundlich zeigt sich eine etwa 2,5 x 1,3 x 5 cm große arteriovenöse Malformation dorsal der distalen Tibia und knapp 4 cm oberhalb des OSG-Spalts. Diese entspricht unter Berücksichtigung der Anflutungszeit einer Low-flow- Malformation, die überwiegend aus zwei A.-fibularis-Ästen sowie durch einen nach kranial ziehenden A.-tibialisanterior-Ast gespeist wird. Es finden sich jedoch insbesondere aus der A. fibularis multiple kleine Feeder. Abb.: überwiegender venöser Abstrom über die Fibularisgruppe und geringer über die Tibialis-anterior-Gruppe. Regelrechte Abbildung der ossären Strukturen sowie des Weichteilmantels

5 Klinik für diagnostische und interventionelle Radiologie Leitender Arzt: Oberstarzt Dr. med. Stephan Waldeck, Facharzt für Radiologie Fachärzte: 10 Assistenzärzte: 9 MTAs: 24 Untersuchungen ambulant: Untersuchungen stationär: jährlich jährlich Das Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz Status: Schwerpunkte: Krankenhaus der Schwerpunktversorgung, Notfallmedizinisches Zentrum des Landes Rheinland- Pfalz, Akademisches Lehrkrankenhaus der Johannes-Gutenberg Universität Mainz, integriert in das zivile Gesundheitsnetz Rheinland-Pfalz Traumatologische Notfallversorgung, Neurotraumatologie, Zentrum für Interdisziplinäre Gefäßmedizin und Herzchirurgie, Interdisziplinäres Kopf-Zentrum, Onkologisches Zentrum Inbetriebnahme: 1957 Fachabteilungen: 19 Ambulanzen: 10 Mitarbeiter: Betten: 506 Patienten ambulant: ca jährlich Patienten stationär: ca jährlich Rettungsdiensteinsätze: ca Oberstarzt Dr. Stephan Waldeck und sein Team // 12 13