Spektrale Bildgebung und fortschrittliche spektrale Rekonstruktionen
Die Möglichkeit, spektrale Funktionen vollständig in die kardiale CT zu integrieren, ohne Abstriche bei der zeitlichen oder räumlichen Auflösung zu machen, ermöglicht die selektive Detektion und Differenzierung von Jod und Kalzium durch Materialzerlegung (Abbildung 2). Beim NAEOTOM Alpha hat dies zu zwei neuen Anwendungen geführt: Quantum PURE Lumen**, bei dem Verkalkungen durch eine spezielle materialbasierte Zerlegung spektral entfernt werden, sodass das Gefäßlumen ungehindert sichtbar ist; und Quantum PURE Calcium, bei dem der Jodanteil aus kontrastmittelverstärkten Bildern entfernt werden soll, während das Kalzium unverändert bleibt. Diese Funktion ermöglicht quantitative Auswertungen des Kalzium-Scores.
Quantum PURE Lumen – Durch Verkalkungen hindurchsehen
Bei der konventionellen CT-Bildgebung können verkalkte Plaques aufgrund von Partialvolumeneffekten größer erscheinen, als sie tatsächlich sind (allgemein als „Blooming“ bezeichnet). Dies kann zu einer Überschätzung arterieller Stenosen führen. Der Quantum-PURE-Lumen-Algorithmus entfernt Verkalkungen und ermöglicht hochpräzise Stenosequantifizierungen, da der Einfluss des Calcium-Bloomings aufgehoben und das darunterliegende Lumen korrekt dargestellt wird (Abbildung 3).
Abbildung 3. Quantum PURE Lumen* ermöglicht durch die virtuelle Entfernung von Verkalkungen aus dem Ergebnisbild, die zugrunde liegende Pathologie sichtbar zu machen. Bei einer schweren Verkalkung im Rahmen einer koronaren Herzkrankheit (KHK) kann die Pathologie maskiert und der Schweregrad der Stenose verfälscht werden (d. h. das Ergebnis hat keinen klinischen Nutzen). Quantum PURE Lumen macht die zugrunde liegende Pathologie sichtbar und kann Radiologen und Kardiologen bei der nicht-invasiven Bildgebung einer fortgeschrittenen KHK unterstützen. Mit freundlicher Genehmigung des Centre Cardio-Thoracique, Monte Carlo, Monaco.
* Pure Lumen (Vascular Calcium Removal (VCR)) kann zur Messung von Gefäßstenosen (z. B. Koronarstenosen) verwendet werden, indem der Kalziumanteil aus den Bildern entfernt wird; basierend auf einer Phantom-Auswertung (Allmendinger T. et al., Invest Radiol. 2022;57(6):399–405).
Quantum PURE Calcium – Jodanteile entfernen
Ein wichtiger Unterschied zwischen den virtuellen jodfreien Bildern von Quantum PURE Calcium und anderen Anwendungen von Siemens Healthineers, die virtuelle Nativbilder bereitstellen, wie DE Virtual Unenhanced (VUE), liegt in der Verwendung unterschiedlicher Basismaterialien für die Zerlegung. Quantum PURE Calcium verwendet Jod, Kalzium und Wasser als Basismaterialien, während VUE Jod, Wasser und Luft verwendet. Der VUE-Algorithmus entfernt Jod nachweislich sehr erfolgreich, erhält jedoch aufgrund der gewählten Materialbasis den ursprünglichen Kalziumanteil nicht und verringert den Kalziumanteil im endgültigen Bild. Daher eignet er sich nicht für eine quantitative Kalzium-Score-Bestimmung.
Der Quantum-PURE-Calcium-Algorithmus nutzt die fortschrittlichen spektralen Funktionen des NAEOTOM Alpha, um Jod virtuell aus CT-Bildern zu entfernen und Verkalkungen gezielt zu erhalten. Die resultierenden virtuellen jodfreien Bilder geben Informationen wieder, wie sie in nativen CT-Untersuchungen, etwa CACS-Untersuchungen, gewonnen werden.
Es wurde bereits gezeigt [8], dass sich mithilfe des Quantum-PURE-Calcium-Algorithmus vergleichbare Informationen wie bei einer nativen CACS-Untersuchung gewinnen lassen, ohne dass eine zusätzliche Untersuchung erforderlich ist. Durch den Wegfall des nativen Scans ließen sich Scanzeit und Strahlendosis einsparen. Agatston-Score-Schätzungen aus Quantum-PURE-Calcium-Scans stimmen stark mit den Schätzungen aus konventionellen Scans mit 120 kV überein und belegen damit die präzise Entfernung des Jodkontrastmittels [8] (Abbildung 4).