1. Главная
  2. Медицинская визуализация
  3. Компьютерная томография
  4. Технологии и инновации Siemens Healthineers в КТ
  5. Технология Dual Energy

Решение клинических задач с технологией Dual Energy CTДвухэнергетическая визуализация 

Dual Energy Heart PBV
Предоставлено клиникой Кальметт, г. Лиль, Франция

Двухэнергетическое сканирование позволяет получить больше информации, чем обычное моноэнергетическое сканирование.

Наши компьютерные томографы с технологией Dual Energy CT (DECT) оснащены оптимизированными функциями сканирования и автоматизированными инструментами для получения необходимых результатов. Благодаря этому вы можете использовать персонализированный подход для визуализации, анализа и получения характеристик тканей практически у любого пациента в широком диапазоне клинических задач.

Спектральная визуализация помогает быть уверенным в диагнозе на основе информации, которую можно получить только этим методом. Это позволяет улучшать клинические результаты и предоставлять пациентам оптимальную медицинскую помощь.

Включите спектральную визуализацию в свою повседневную практику.


Dual Energy CT: возможности и преимущества

Переход от морфологической к функциональной визуализации

Спектральная визуализация предоставляет клиническую информацию, выходящую за рамки морфологии и таким образом позволяет перейти к функциональной визуализации.

В отличие от обычных компьютерных томографов томографы с технологией Dual Energy CT создают наборы изображений с двумя различными энергетическими спектрами, что позволяет с высокой точностью определять характеристики тканей и выявлять патологию.

Это открывает новые возможности для ранней диагностики заболеваний и своевременного начала лечения.

Технологию Dual Energy CT можно использовать во всех клинических областях благодаря специальным программным приложениям, которые разработаны для решения конкретных клинических задач.

В частности, определение концентрации йода в опухоли, оценка дефектов перфузии легких, дифференциальная диагностика кровоизлияний в головном мозге, визуализация зон отека костного мозга и количественная оценка подагры.

КТ с двухэнергетической технологией  в клинической практике

A Dual Energy CT scan using the Siemens Healthineers Monoenergetic Plus algorithm, which enhances contrast depending on the energy.

syngo.CT DE Monoenergetic Plus1

Приложение syngo.CT DE Monoenergetic Plus моделирует изображения, эквивалентные изображениям, полученным при сканировании с одним спекторм фотонов определенной энергии (кэВ). Выбирая нужный уровень энергии (кэВ), можно усилить контрастность между различными тканями. В приложении syngo.CT DE Monoergetic Plus возможен выбор просмотра уровней энергии в диапазоне 40–190 кэВ.

Изображение предоставлено Медицинским колледжем Пекинского университета, КНР

A Dual Energy CT scan using syngo.CT showing a virtual non-contrast image, created by subtracting iodine from the datasets.

syngo.CT DE Virtual Unenhanced1

Приложение syngo.CT DE Virtual Unenhanced позволяет визуализировать контрастное вещество в мягких тканях. Это приложение создает виртуальное изображение без контрастного усиления (VNC) путем субтракции йода из двухэнергетических наборов данных. VNC-изображения можно использовать для измерений нативной плотности.

Изображение предоставлено Медицинским колледжем Пекинского университета, КНР

A Dual Energy CT scan of the lung using syngo.CT from Siemens Healthineers.

syngo.CT DE Lung Analysis1

Программный пакет syngo.CT DE Lung Analysis объединяет в себе два приложения: Lung Vessels и Lung PBV. Приложение Lung Vessels предназначено для визуализации сосудов легких при их контрастном усилении с помощью йодосодержащих контрастных веществ. Легочные артерии с нормальной и сниженной перфузией визуализируются с использованием разных цветов. Приложение Lung PBV (Perfused Blood Volume) предназначено для визуализации и количественного анализа накопления йода в паренхиме легких.

Изображение предоставлено Клиникой Кальметт, г. Лиль, Франция


Адаптация двухэнергетического сканирования к потребностям пациентов

Для широкого применения методов прецизионной медицины необходимо, чтобы технологии можно было адаптировать к телосложению и возрасту различных пациентов. Это порождает множество сложных клинических задач.

Благодаря решениям Siemens Healthineers, двухэнергетическое КТ исследование выполняется без увеличения лучевой нагрузки для пациента с помощью персонализированных протоколов, обеспечивающих клинические результаты.

Одновременно с этим медперсонал получает преимущества от автоматического выбора и правильного сочетания параметров сканирования. Несколько уровней анодного напряжения (кВ) позволяют адаптировать исследования к телосложению пациента, а хорошее разделение спектров обеспечивает возможность проведения даже самых сложных исследований, например визуализацию отеков костного мозга. Лучевая нагрузка при КТ с двумя рентгеновскими трубками сравнима с дозой, характерной для КТ с одним источником, при этом встроенный Tin Filter (фильтр на основе олова) позволяет достичь даже более низких доз, чем при обычной КТ с напряжением 120 кВ.

Спектральная визуализация доступна на всех КТ-системах Siemens Healthineers

Технология Dual Source Dual Energy

В режиме сканирования Dual Source Dual Energy одновременно получают два набора данных КТ с разными значениями напряжения (кВ), что позволяет выявлять различия коэффициентов ослабления энергии для различных материалов. Эти изображения объединяются и анализируются для получения информации об анатомических структурах и патологии.

Компьютерные томографы Siemens Healthineers с технологией Dual Energy CT (DECT) позволяют сканировать большие объемы с высокой скоростью без увеличения лучевой нагрузки и с хорошим разделением спектров.

Данная технология доступна для томографов с двумя рентгеновскими трубками (SOMATOM® Drive2 и SOMATOM® Force3).

Технология TwinBeam Dual Energy4

Технология TwinBeam Dual Energy (TBDE) позволяет одновременно получать данные с высоким и низким анодным напряжением (кВ) за одно исследование благодаря разделению рентгеновского пучка с помощью двух фильтров (на основе золота и олова). Это позволяет проводить контрастные и  динамические исследования с использованием двух энергий.

Эта технология доступна на томографах SOMATOM X.cite5 и SOMATOM go.Top6.

Технологии TwinSpiral7 и Dual Spiral Dual Energy7

КТ в режиме TwinSpiral Dual Energy позволяет получать два последовательных набора данных спирального сканирования при различных значениях напряжения (кВ) в одной удобной для работы временной шкале. Дополнительный фильтр на основе олова (TinFilter) обеспечивает хорошее спектральное разделение тканей. 

Полностью автоматизированная функция CARE kV подбирает анодное напряжение в зависимости от конкретного пациента и клинической задачи. Эта функция дополняет другие низкодозовые технологии при проведении двухэнергетических исследований без снижения качества изображений. 

Режим Dual Spiral Dual Energy включает в себя два последовательных спиральных сканирования с разными значениями напряжения (кВ).

Технология доступна на томографах SOMATOM X.cite5 и SOMATOM go.platform8

Siemens Healthineers ориентирована на достижение оптимального качества спектральной визуализации

Качество изображения имеет решающее значение для надежной спектральной визуализации, поскольку обработка двухэнергетических данных чувствительна к небольшим изменениям единиц Хаунсфилда. Соответствующие критерии включают в себя хорошее разделение спектров и временную когерентность данных низкой и высокой энергии, а также временное и пространственное разрешение КТ-изображений. Конечно, эффективность использования дозы и аспекты рабочего процесса также играют важную роль в обеспечении эффективной DECT-визуализации в повседневной клинической практике.

Разделение спектров

Качество разделения спектров оценивают по величине наложения низко- и высокоэнергетического спектров рентгеновского излучения, регистрируемого детектором. Чем лучше разделены спектры, тем более надежно и отчетливо удается разделить ткани, в результате чего улучшается качество изображений, как показано на рисунке.

Three images showing spectral separation. The first shows limited differentiation from a single acquisition scan; the second shows some differentiation in a scan with inferior spectral separation; the third image shows clear spectral separation and differentiation from a Dual Energy CT scan.

Фильтр на основе олова обеспечивает «нейтральность» дозы за счет минимального наложения спектров


Методы сканирования обеспечивают высокие уровни разделения спектров. В тех методах, где можно использовать дополнительную фильтрацию рентгеновского пучка (например, КТ с технологией Dual Source Dual Energy или TwinSpiral Dual Energy), удается достичь большего разделения спектров, что необходимо для решения сложных задач спектральной визуализации, например диагностики отека костного мозга. Это также напрямую связано с дозой лучевой нагрузки: чем лучше разделение спектров, тем меньшая доза требуется для получения того же качества изображений9,10.

Серошкальное моноэнергетическое изображение (слева), не позволяет разделить два материала. Спектральная визуализация с частичным разделением спектров (среднее изображение) позволяет различать материалы, но с неполной дифференциацией (что приводит к появлению шума на изображении). Как видно на правом изображении, использование технологии Dual Source Dual Energy или TwinSpiral Dual Energy приводит к лучшему разделению спектров с четкой дифференциацией тканей.

CT DE Booklet Graphic
CARE Dose4D11

«Нейтральность» дозы

С помощью спектральной визуализации можно получить дополнительную диагностическую информацию, однако это не должно достигаться за счет увеличения дозы лучевой нагрузки пациента по сравнению с обычным моноэнергетическим исследованием. Решения Siemens Healthineers для двухэнергетических исследований с двумя рентгеновскими трубками содержат все современные низкодозовые технологии, в том числе функцию модуляции анодного тока и итеративную реконструкцию, что позволяет проводить спектральную визуализацию с низкой лучевой нагрузкой. 

Важную роль играет также разделение спектров, при этом КТ-системы со специальными фильтрами позволяют достичь хорошего спектрального разделения без увеличения дозы.9,10

То, что вам нужно, в любое время и в любом месте

Двухэнергетические исследования доступны на всех КТ-системах Siemens Healthineers. Благодаря этому вы можете обеспечить высокое качество диагностики всех категорий пациентов ― независимо от организационных, финансовых или клинических ограничений. В режиме спектральной визуализации обеспечивается высокий уровень автоматизации и контроля. Комбинация спектральных серий обрабатывается и передается в вашу систему PACS полностью автоматически, что означает, что результаты становятся доступны там, где они нужны, и тогда, когда они нужны, ― даже для ретроспективного анализа.

An illustration showing a Dual Energy CT scanner communicating directly with a PACS system.

Технология Rapid Results11 для прямой передачи результатов в систему PACS

Технология Rapid Results обеспечивает прямую связь между приложением syngo.via12 и компьютерными томографами SOMATOM CT. Технология Rapid Results автоматически запускает процесс постобработки в рамках выбранного протокола сканирования. Таким образом, приложение syngo.via автоматически создает и отправляет готовые к просмотру и анализу серии в PACS. Технология Rapid Results автоматически генерирует стандартные представления различных анатомических структур в любой требуемой ориентации и с любой толщиной среза для всех приложений с двумя энергетическими уровнями.

SPP ― формат данных для постобработки спектральных исследований

Благодаря объединению данных с низким и высоким кВ в DICOM-совместимый формат данных спектральной визуализации (Spectral Post-Processing, SPP) сокращается время передачи данных в систему PACS. В системе PACS набор данных SPP отображается в едином наборе данных DICOM в виде Mixed- серии или серии-Monoenergetic Plus с сохранением информации о низком и высоком уровнях энергии. SPP также обеспечивает возможность применения технологии интерактивной спектральной визуализации и ретроспективного анализа сохраненных данных в любое удобное время.

Изображение предоставлено Медицинским колледжем Пекинского университета, КНР 

Интерактивная спектральная визуализация ― все равно, что настроить яркость и контрастность

Вы можете быстро переключаться между различными спектральными изображениями и использовать дополнительную диагностическую информацию на основе спектральных данных с помощью функций MM Reading11 и CT View&GO11. В режиме интерактивной визуализации Interactive Spectral Imaging переключение между картами йода и виртуальными бесконтрастными изображениями VNC, а также изменение уровней кэВ изображений в формате Monoenergetic Plus осуществляется так же просто, как настройка яркости и контрастности. Все эти возможности предоставляет новый формат данных Spectral Post Processing (SPP) ― в результате снижается сложность постобработки и сокращаются потребности в хранении данных.

Технология myExam Companion11 для спектральной визуализации

myExam Companion направляет действия персонала в ходе планирования спектральных исследований, предоставляя им необходимую информацию и настраивая ключевые параметры для каждого пациента. Кроме того, эта технология предоставляет инструкции для получения реконструированных изображений в двухэнергетическом режиме, например карты йода или виртуального без контрастного изображения (VNC), которые будут готовы к использованию в системе PACS. Это очень важно для рентгенологов, поскольку дает им дополнительную информацию.

Recon&Go inline results - A customizable Dual Energy CT workflow that standardizes results in any required orientation

Функция Recon&GO Inline Results11

Recon&GO стандартизирует работу, автоматически генерируя наиболее подходящие результаты в двухэнергетическом режиме для любой требуемой ориентации и толщины среза. Пользователю достаточно один раз задать рабочий процесс, после чего Recon&GO подготовит основу для принятия решений.

Функция доступна для следующих форматов изображений и режимов: Mixed1, Monoenergetic Plus1, VNC1, Iodine Maps1, Liver VNC1, Lung Analysis (включая Lung PBV)1, Brain hemorrhage1, Direct Angio1, Bone Marrow1, Gout1, Calculi Characterization1 и Rho/Z1.

Parameters and orientations for Dual Energy CT reconstructions calculated directly on the IRS.

Функция Recon&GO Spectral Recon11

Реконструкции серий двухэнергетических исследований выполняются с высокой скоростью непосредственно в системе реконструкции изображений IRS на основе спектральной информации, имеющейся в исходных данных, что сокращает время передачи данных в PACS.

Recon&GO предлагает полную свободу выбора параметров реконструкции (кенел, ориентации плоскостей, включая наклонные и т. д.), а также позволяет получать мультипланарные реконструкции и выполнять количественный анализ параметров.

Функция доступна для следующих форматов изображений и режимов: Mixed, Monoenergetic Plus, VNC (виртуальное бесконтрастное изображение) и Iodine Maps.

The user interface showing spectral results sent from the Dual Energy CT scanner direct to PACS.

Функция FAST DE Results11

Функция FAST DE Results отправляет результаты спектральной визуализации с блока реконструкции КТ непосредственно в систему PACS. В рамках одного сеанса реконструкции можно отправить до трех серий изображений, полученных в двухэнергетическом режиме.

Функция доступна для следующих форматов изображений и режимов: Iodine Maps, Monoenergetic Plus, VNC, Lung PBV, Liver VNC и Rho/Z.

A radiologist records insights from scan data using Siemens Healthineers Dual Energy CT.

Приложение syngo.CT Dual Energy1

syngo.CT Dual Energy позволяет ретроспективно работать с двухэнергетическими данными и настраивать анализ изображений в соответствии с клиническими задачами ― например, изменять уровни энергии (кэВ) или отображать карты жира.

Благодаря возможностям настройки syngo.CT Dual Energy позволяет пользователям создавать собственные классы приложений для решения расширенных исследовательских задач.

Клиническое использование технологии Dual Energy CT

1/16
Онкология03
Неотложная помощь / Травма04
Пульмонология01
Пульмонология

01
Неврология02
Сердце и сосуды03
Общая рентгенология02
A SOMATOM Force abdominal Dual Energy CT scan showing tissue differentiation.

Абдоминальная КТ: очаговые изменения в печени

SOMATOM Force


Время сканирования: 6,85 сДиапазон сканирования: 315 мм
80/Sn140 кВ
CTDIvol: 4,58 мГр
DLP: 130,23 мГр*см


Двухэнергетический режим с дифференциацией тканей


Предоставлено Медицинским колледжем Пекинского университета, КНР

A SOMATOM Force abdominal Dual Energy CT scan showing tissue differentiation.
Several Dual Energy scans of the thorax and pelvis using Siemens Healthineers TwinBeam DE and SOMATOM X.Cite, showing a Monoenergetic 70 keV scan, mixed 120 kVp equivalent, Iodine map, and fused mixed/Iodine with iMAR.
A SOMATOM go.Top Dual Energy CT scan for multiple risk assessment
A SOMATOM Force Dual Energy CT scan visualizing the degree of lung perfusion defects
A Dual Energy CT scan showing the extension of perfusion deficiencies caused by an embolism in the lung
A SOMATOM X.cite Dual Energy CT scan of the knee, distinguishing blood bruises within bone marrow
A Dual Energy CT scan of the thorax and abdomen, including the spine, with uncompromised spectral imaging and widest spectral separation
A SOMATOM Force Dual Energy CT scan visualizing the degree of lung perfusion defects
A Dual Energy CT scan showing the extension of perfusion deficiencies caused by an embolism in the lung
A Dual Energy CT scan of the thorax and abdomen, including the spine, with uncompromised spectral imaging and widest spectral separation
A SOMATOM X.cite and TwinSpiral Dual Energy CT scan showing Iodine uptake and contrast to brain hemorrhage
A Dual Energy CT scan comprising CTA and myocardium PBV information without a dose penalty
A Dual Energy CT scan with bone removal shows advanced diagnosed image quality
A TwinBeam SOMATOM go.Top Dual Energy angiography scan showing the severity of stenosis after a bypass
A Dual Energy CT scan of the hands using SOMATOM X.cite to evaluate the severity of gout
An image of a Dual Energy CT scan using SOMATOM X.cite to evaluate kidney stones in the abdomen and pelvis
1/16
1
Лицензионный ключ для активации дополнительных приложений РУ № РЗН 2017/6286
2
Система компьютерной томографии SOMATOM Drive с принадлежностями, РУ № РЗН 2018/7372
3
Система компьютерной томографии SOMATOM Force с принадлежностями, РУ № РЗН 2016/4599
4
Ключ лицензионный для активации опции двухэнергетического сбора данных за одно сканирование, РУ № РЗН 2019/9017, Ключ лицензионный для активации режимов двухэнергетического сбора данных РУ № РЗН 2023/20799 
5
Система компьютерной томографии SOMATOM X. с принадлежностями, РУ № РЗН 2023/20799  
6
Система компьютерной томографии SOMATOM go. с принадлежностями, вариант исполнения: SOMATOM go.Top, РУ № РЗН 2019/9017
7
Ключи лицензионные для активации опции двухэнергетического сканирования, РУ № РЗН 2019/84486
8
Система компьютерной томографии SOMATOM go. с принадлежностями, варианты исполнения: SOMATOM go.Now, SOMATOM go.Up, РУ № РЗН 2019/84486
Система компьютерной томографии SOMATOM go. с принадлежностями, варианты исполнения: SOMATOM go.All, SOMATOM go.Top, РУ № РЗН 2019/9017
9
Краусс Б, Гранд КЛ, Шмидт БТ, Флор ТГ. Важность спектрального разделения: оценка двухэнергетического спектрального разделения для количественной способности и эффективности дозы. Invest Radiol. 2015;50(2):114-118
10
Фаби и др. Производительность современных двухэнергетических и будущих мультиэнергетических компьютерных томографов при виртуальной неконтрастной визуализации и количественном определении йода: имитационное исследование. Med. Phys. 2015;42(7):4349-4366
11
Базовая технология
12
Программное обеспечение, предназначенное для просмотра, обработки, передачи и хранения медицинских изображений syngo.via, с принадлежностями, РУ № РЗН 2017/6286
*Не все модули могут быть доступны для всех систем. За дополнительной информацией, пожалуйста, обращайтесь в местное представительство Siemens Healthineers