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Siemens Healthineers ebnet mit BioMatrix-Technologie des MR-Scanners Magnetom Vida den Weg zur Präzisionsmedizin

Siemens Healthcare am 01.03.17

Magnetom Vida(1) ist als erster Scanner mit der vollständig neu entwickelten BioMatrix ausgestattet – einer innovativen Scanner-Technologie, die ebenso individuell auf die anatomischen und physiologischen Unterschiede der Patienten eingeht wie auf die Verschiedenartigkeit der Nutzer. (1) Magnetom Vida hat den FDA-Status "pending 510(k) clearance". Das Produkt befindet sich noch in der Entwicklung und ist noch nicht käuflich zu erwerben. Die zukünftige Verfügbarkeit kann nicht zugesagt werden. Increasing exam rates, complexity and cost-pressures are placing challenges on MRI. Magnetom Vida(1), the first 3T MR scanner with BioMatrix Technology, is equipped to master the challenges facing MRI today. 3T MRI with BioMatrix meets these needs with fewer rescans, predictable scheduling and consistent, high-quality personalized exams. (1) 510(k) pending. The product is still under development and not commercially available yet. Its future availability cannot be ensured.

Magnetom Vida(1) ist als erster Scanner mit der vollständig neu entwickelten BioMatrix ausgestattet – einer innovativen Scanner-Technologie, die ebenso individuell auf die anatomischen und physiologischen Unterschiede der Patienten eingeht wie auf die Verschiedenartigkeit der Nutzer.
(1) Magnetom Vida hat den FDA-Status „pending 510(k) clearance“. Das Produkt befindet sich noch in der Entwicklung und ist noch nicht käuflich zu erwerben. Die zukünftige Verfügbarkeit kann nicht zugesagt werden.

Magnetom Vida(1), der neue 3-Tesla-High-End-Magnetresonanztomograph (MRT) mit der BioMatrix-Technologie von Siemens Healthineers, wurde am Universitätsklinikum Tübingen weltweit erstmals öffentlich vorgestellt. In der dortigen Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie wird das System seit Dezember 2016 klinisch erprobt. Magnetom Vida ist als erster Scanner mit der vollständig neu entwickelten BioMatrix ausgestattet – einer innovativen Scanner-Technologie, die ebenso individuell auf die anatomischen und physiologischen Unterschiede der Patienten eingeht wie auf die Verschiedenartigkeit der Nutzer.

Magnetom Vida und seine BioMatrix ermöglichen es den Anwendern nicht nur, die steigende Nachfrage nach MR-Bildgebung zu erfüllen und dabei das gesamte Spektrum von den Routinescans bis zu komplexen Untersuchungen abzudecken und robuste Ergebnisse bei allen Patienten zu liefern; der Scanner verbessert zudem die Kosteneffizienz der Magnetresonanztomographie, indem er die Anzahl der Wiederholungsaufnahmen reduziert und die Produktivität erhöht. Dank hochpräziser Bildgebung wird es den Radiologen möglich, stabil die maßgeblichen Informationen bereit zu stellen, um stets die richtige Behandlung für jeden Patienten zu wählen. Siemens Healthineers leistet so gemeinsam mit seinen Kunden einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung des Gesundheitswesens hin zur Präzisionsmedizin.

Vom 2. bis 5. März ist Magnetom Vida als erstes System mit der einzigartigen BioMatrix-Technologie auf dem Europäischen Radiologiekongress (ECR) in Wien zu sehen – der erste ECR, auf dem sich das Healthcare-Geschäft der Siemens AG unter dem Motto „Let’s shape the future of healthcare together“ mit seinem neuen Markennamen Siemens Healthineers präsentiert. Ziel der strategischen Ausrichtung von Siemens Healthineers ist es, Gesundheitsversorger weltweit dabei zu unterstützen, aktuelle Herausforderungen zu meistern und sich in ihrem jeweiligen Geschäftsumfeld durch Effizienz steigernde und Kosten senkende Produkte und Lösungen weiterzuentwickeln.

Siemens Healthineers hat die revolutionäre BioMatrix-Technologie in mehr als fünf Jahren entwickelt. Als das Unternehmen, das bereits die integrierte Spulen-Technologie Tim und die Dot Engines auf den Markt gebracht hatte, stößt Siemens Healthineers mit der Einführung der BioMatrix den nächsten Paradigmenwechsel in der MR-Bildgebung an – hin zur Automatisierung und zu einer stärkeren Fokussierung auf den einzelnen Patienten.

Hohe Bildqualität und effiziente Abläufe – unabhängig von Anwendern und Patienten

Aufgrund der hohen Untersuchungsvariabilität gilt die MRT oft als eine der am kompliziertesten zu handhabenden Modalitäten in der medizinischen Bildgebung. Gerade bei der MR-Bildgebung können die physiologischen und anatomischen Unterschiede der Patienten ebenso wie die unterschiedlichen Erfahrungs- und Ausbildungsniveaus der Nutzer zu dieser unerwünschten Variabilität beitragen. Dies ist häufig eine mögliche Quelle für Fehler, Wiederholungsscans und ineffiziente Arbeitsabläufe. Umso wichtiger ist es, dass die MRT-Scanner zuverlässige reproduzierbare Bilddaten liefern, unabhängig davon, welcher Patient untersucht wird und wer das System bedient. Genau hier setzt Siemens Healthineers mit der neuen BioMatrix-Technologie an.

Die BioMatrix Sensors im Patiententisch messen automatisch den Atemverlauf und geben damit den Nutzern Aufschluss über die individuelle Fähigkeit des Patienten, die Luft während des Scans anzuhalten. Dies erlaubt es den Anwendern, die optimale Untersuchungsstrategie auszuwählen und zudem Untersuchungszeit einzusparen. Die BioMatrix Tuners können helfen, Wiederholungsscans zu vermeiden, die enorme Produktivitätseinbußen und zusätzliche Kosten in der Radiologie zur Folge haben. Bei komplexen Untersuchungen der Halswirbelsäule verwenden die BioMatrix Tuners beispielsweise intelligente Spulentechnologien, um die Scan-Parameter auf Basis der individuellen Patientenanatomie und ohne jede weitere Nutzerinteraktion automatisch einzustellen. BioMatrix Tuners verbessern zudem die Qualität und die Reproduzierbarkeit der Ganzkörper-Diffusions-Bildgebung.

Die präzise Echtzeit-Kontrolle der Scan-Parameter zur Anpassung an die Patientenanatomie ermöglicht es, Verzerrungen zu vermeiden, die die diagnostische Qualität der Diffusions-Bildgebung gerade im 3-Tesla-Bereich gefährden können. Innovative Schnittstellen tragen ebenfalls dazu bei, eine gleichbleibend hohe Untersuchungsqualität sicherzustellen, die Arbeitsabläufe zu beschleunigen und die Behandlungsqualität zu verbessern. Den Scan-Ablauf beschleunigen diese BioMatrix Interfaces um bis zu 30 Prozent. Die automatisierte Patientenpositionierung auf Basis intelligenter Körpermodelle fährt den Patiententisch selbständig in die richtige Scan-Position, eine in den Scanner integrierte intuitive Touchscreen-Bedienoberfläche ermöglicht die Positionierung mit nur einem Click. Und ein neuer, leicht bewegbarer Patiententisch mit Motorsteuerung erleichtert insbesondere die Untersuchung von adipösen, immobilen und Trauma-Patienten.

Als erster MRT-Scanner ist Magnetom Vida mit all diesen BioMatrix-Technologien ausgestattet, um die unerwünschten Variabilität von MR-Untersuchungen zu reduzieren. „Mit diesem System unterstützen wir unsere Kunden dabei, die aktuellen Herausfor-derungen der MR-Bildgebung zu überwinden, das gestiegene Untersuchungsaufkommen, die Komplexität der Scans und den wachsenden Kostendruck. Denn Magnetom Vida mit BioMatrix macht die MR-Bildgebung robuster und präziser, unabhängig von der Verschiedenartigkeit der Patienten“, sagt Dr. Christoph Zindel, Senior Vice President und Geschäftsführer Magnetresonanztomographie bei Siemens Healthineers. „Insbesondere die revolutionäre BioMatrix-Technologie wird unseren Kunden dabei helfen, die Zahl der Wiederholungsscans zu reduzieren und eine vorhersehbare Terminplanung und konsistente, qualitativ hochwertige personalisierte Untersuchungsergebnisse zu erzielen. Aber dies ist erst der Anfang dessen, was wir mit dieser Technologie erreichen können. Wir werden sie weiterentwickeln, um eine neue Ära der Präzisionsmedizin mitzugestalten“, so Zindel.

Die Fähigkeit, unabhängig vom individuellen Patienten und Anwender eine konsistente und reproduzierbare Qualität anzubieten, wird zur Reduzierung der Wiederholungsscans beitragen, die eine enorme finanzielle Belastung für Gesundheitsanbieter sein können. Wie Veröffentlichungen gezeigt haben, können Wiederholungsscans pro System Zusatzkosten von 100.000 Euro pro Jahr verursachen2.

Prof. Dr. Konstantin Nikolaou, Ärztlicher Direktor der Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsklinikums Tübingen sieht Magnetom Vida im Zusammenhang mit dem generellen Trend hin zur Präzisionsmedizin: „Für eine individuelle Therapie unserer Patienten brauchen wir jede verfügbare Information. Für die Bildgebung bedeutet dies, dass wir robuste, standardisierte und reproduzierbare Bilddaten immer gleicher Qualität benötigen – unabhängig von Patient oder Anwender. Nur dann können wir die Ergebnisse vergleichen und mit weiteren Informationen, etwa aus der Labormedizin oder der Genetik, vernetzen“, sagt er mit Blick auf die klinische Validierung des neuen MRT an seinem Institut. „Magnetom Vida bietet uns diese Datenqualität und umfassende Bildinformationen, um die richtige, personalisierte Therapie auswählen und überprüfen zu können, etwa das Ansprechen auf eine Chemotherapie vor einer Tumorentfernung. Damit passen dieser Magnetresonanztomograph und seine BioMatrix-Technologie exakt zu den medizinischen Ansätzen unserer Zeit und unterstützen uns auf dem Weg hin zur quantitativen Radiologie“, so Professor Nikolaou3.

Schnellere Scans bei sehr hohem Patientenkomfort

„Kranke Patienten lassen sich mit Magnetom Vida schneller untersuchen“, beschreibt Prof. Dr. Mike Notohamiprodjo, der als Leitender Oberarzt für Magnetresonanz-tomographie am Universitätsklinikum Tübingen intensiv mit dem neuen Scanner arbeitet, einen weiteren großen Vorteil des Systems. „Der Scanner bietet bei höchstem Patientenkomfort die Leistung eines Forschungssystems und beschleunigt so unsere Arbeitsabläufe“, sagt er. Wie Untersuchungen in Tübingen belegen, sinken etwa die Messzeiten für muskuloskeletale und Prostata-Aufnahmen mit dem neuen Scanner deutlich gegenüber bisherigen MRT-Systemen. Und dies bei stark verbesserter Bildqualität: „Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis in den klinischen Bildern ist gegenüber Systemen der Vorgängergeneration um bis zu 30 Prozent gestiegen“, sagt Professor Notohamiprodjo3.

Verantwortlich dafür sind neben den Innovationen der BioMatrix auch die vielfältigen Erkenntnisse, die die Entwickler von Siemens Healthineers aus der Grundlagenforschung und aus ihrer engen Zusammenarbeit mit Kunden gewonnen haben. Die Erfahrungen aus der Entwicklung eines 7-Tesla-Forschungs-MRT wurden auf die Konstruktion des neuen 3-Tesla-Magneten übertragen. Die vollständig neue Systemarchitektur des Magnetom Vida bietet daher eine sehr hohe Leistungsfähigkeit und eine bislang unerreichte langfristige Stabilität – ohne größeren Raumbedarf im Vergleich zu vorherigen klinischen Systemen. Die 60/200-XT-Gradienten des Magnetom Vida mit einer Leistung von mehr als 2,7 Megawatt sind die stärksten kommerziell erhältlichen Gradienten in einem Scanner mit einer Geräteöffnung (bore) von 70 Zentimetern. Und dank eines besonders großen Messfelds (field of view) von 55 x55x50 Zentimetern lassen sich größere Körperregionen, etwa bei kompletten Abdomen-Untersuchungen, in nur einem Schritt abdecken.

Ergebnis ist eine enorme Produktivitätssteigerung bei Routine-Untersuchungen von Gehirn, Wirbelsäule und Gelenken – von der korrekten Positionierung des Patienten auf Knopfdruck bis zur Übertragung der klinischen Bilder ins Bildarchivierungssystem PACS. Möglich wird das durch die GO-Technologien, die die Arbeitsabläufe vom Start des Scans bis zur Qualitätskontrolle der Bilddaten automatisieren und vereinfachen. Eine neue Benutzeroberfläche erlaubt nicht nur eine automatisierte Bild-Akquisition und -Verarbeitung, auf dem Scanner laufen auch besonders fortschrittliche Applikationen zur Nachverarbeitung der Daten. So lässt sich mit den GO-Technologien etwa bei Wirbelsäulen-Untersuchungen ein Fünftel der bisher nötigen Zeit einsparen. Damit wären rechnerisch vier zusätzliche Untersuchungen dieser Art pro Tag und System möglich. Angesichts sinkender Vergütungssätze ist dies für viele radiologische Institutionen von großem Wert.

Erweiterter Patientenkreis und neue klinische Wachstumsfelder

Siemens Healthineers unterstützt mit Magnetom Vida die Radiologie-Anbieter weltweit aber nicht nur bei der Optimierung ihrer Arbeitsabläufe. Das System erlaubt auch die Erschließung zusätzlicher klinischer Wachstumsfelder, etwa in Hinblick auf bislang kritische Patientengruppen, ob solche mit Herz-Rhythmus-Störungen, adipöse Menschen oder Patienten, die aufgrund ihres Gesundheitszustandes den Untersuchungsablauf nicht aktiv unterstützen können. Um weitere Körperregionen abzudecken, erweitert Siemens Healthineers mit Magnetom Vida seine Compressed-Sensing-Anwendungen, die MRT-Aufnahmen um bis zu das Zehnfache beschleunigen: Neben der Applikation Compressed Sensing Cardiac Cine, die kardiologische Untersuchungen – selbst mit Kontrastmittel zur umfassenden Gewebecharakterisierung – unter freier Atmung möglich macht, lassen sich nun mit Compressed Sensing Grasp-Vibe auch dynamische Untersuchungen der Leber ohne Atemanhalten auf Knopfdruck in einem umfassenden Scan durchführen – und das bei allen Patienten. Bislang waren für eine dynamische Leberbildgebung vier Schritte mit anstrengenden Atempausen und einer komplexen Zeitplanung notwendig. Auch die Bildnachverarbeitung von Leberaufnahmen wurde mit der Grasp-Vibe-Technologie deutlich beschleunigt. Professor Notohamiprodjo hat im Rahmen seiner Studien in Tübingen eine Reduzierung der Nachverarbeitungszeiten von 20 auf nur noch vier Minuten gemessen3.

Selbst Ganzkörperaufnahmen, die bisher aufgrund der Abdeckung mehrerer Scan-Abschnitte und des notwendigen hohen Ausbildungsniveaus eine besondere Herausforderung darstellen, lassen sich mit Hilfe des Magentom Vida vereinfachen. Eine neue Technologie, die Whole-Body Dot Engine, ermöglicht es, diese schwierigen Scans dank einer intelligenten Automatisierung in 25 Minuten mit sehr hoher Qualität durchzuführen. Zur Planung und Durchführung des Scans sind nur wenige Klicks notwendig. Eine hochwertige diffusions-gewichtete Bildgebung ist gerade für Ganzkörperuntersuchungen bedeutsam, Magnetom Vida mit seiner BioMatrix-Tuner-Technologie bietet dies verzerrungsfrei. Kombiniert mit den starken 60/200-Gradienten und einem großen homogenen field of view macht Magnetom Vida Ganzkörperuntersuchungen einfach in der Durchführung, reproduzierbar und qualitativ hochwertig. Gerade für die Behandlung von Onkologie-Patienten ist dies ein gravierender Fortschritt – etwa beim Multiplen Myelom, einer malignen Erkrankung des Knochenmarks, bei der die Richtlinien kürzlich in Richtung von Ganzkörper-MR-Untersuchungen zur Therapiekontrolle verändert wurden.

Magnetom Vida bietet aber nicht nur zahlreiche klinische Fortschritte, sondern auch etliche Verbesserungen in Hinblick auf den Energieverbrauch. Dies trägt dazu bei, die Gesamtbetriebskosten des Systems über seinen gesamten Lebenszyklus zu senken. Technologien wie Eco-Power ermöglichen eine intelligente Kontrolle der energieverbrauchenden Komponenten, die ausgeschaltet werden, wenn sie für längere Zeit nicht benötigt werden. Das Ergebnis ist ein MR-Scanner, der 30 Prozent weniger Energie verbraucht als der Durchschnitt der 3-Tesla-Systeme, den der Industrieverband COCIR (European Coordination Committee of the radiological, electromedical and healthcare IT industry) errechnet hat.

1 Magnetom Vida hat den FDA-Status „pending 510(k) clearance“. Das Produkt befindet sich noch in der Entwicklung und ist noch nicht käuflich zu erwerben. Die zukünftige Verfügbarkeit kann nicht zugesagt werden.

2 Andre et al, J Am Coll Radiol 2015:12:689-695

3 Die hierin enthaltenen Aussagen basieren auf Ergebnissen, die von Siemens-Kunden in deren jeweiligen spezifischen Nutzungsumfeld erzielt wurden. Es ist zu beachten, dass es kein „typisches“ Krankenhaus gibt und die Resultate von verschiedenen Variablen abhängen (wie z.B. der Größe des Krankenhauses, des Behandlungsspektrums, des Grads der IT-Integration). Aus diesem Grunde ist nicht gewährleistet, dass andere Kunden dieselben Ergebnisse erzielen werden.

IT im Gesundheitswesen Bildgebung & Radiologie

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