Alphenix Evolve von Canon Medical – Eine neue Dimension in der interventionellen Kardiologie

25.10.2024
Canon Alphenix Evolve Edition

Alphenix Evolve – Weil Bildqualität keine Frage der Dosis ist…
…und Effizienz den wirtschaftlichen Erfolg Ihrer Klinik sichert.

Die moderne Medizin verlangt nach ständiger Innovation, insbesondere in der interventionellen Kardiologie, wo die Präzision und Sicherheit von Verfahren von größter Bedeutung sind.

Canon Medical Systems hat mit der Alphenix Evolve Edition eine Technologie entwickelt, die nicht nur die Bildqualität revolutioniert, sondern auch den gesamten Workflow in Katheterlaboren verbessert.

Dieser Artikel beleuchtet die einzigartigen Funktionen von Alphenix Evolve und zeigt anhand praktischer Beispiele, wie diese Technologie den klinischen Alltag verändert.

Herausforderungen in der interventionellen Kardiologie und die Lösung durch ɑEvolve Imaging

In der interventionellen Bildgebung unterscheidet man prinzipiell zwischen der digitalen Aufnahme und der Durchleuchtung. Die dgitale Aufnahme erzielt grundsätzlich eine bessere Bildqualität, erfordert allerdings im Gegenzug eine bis zu 5-fach höhere Dosis.

Bei bisher am Markt befindlichen Systemen stellt die Balance zwischen Bildqualität und Strahlenexposition häufig eine erhebliche Herausforderung dar. Traditionelle Bildverarbeitungsalgorithmen haben oft mit Rauschen und Unschärfe zu kämpfen, was die Bildgenauigkeit beeinträchtigen kann.

Joseph Manek, Senior Director Platform Technologies bei Canon Medical Research USA (CMRU), erläutert, wie das Team bei der Entwicklung von ɑEvolve Imaging diese Herausforderungen gemeistert hat:

Die Schlüsselinnovation bestand darin, ein physikalisches Modell zu entwickeln, das die komplexen Interaktionen zwischen Röntgenstrahlen und dem Detektor simuliert. Durch die Integration dieses Modells in den Machine-Learning-Algorithmus konnte die Bildqualität drastisch verbessert werden, ohne die Strahlenbelastung zu erhöhen.


Yi Hu, Senior Image Scientist und Hauptentwicklerin von ɑEvolve, berichtet von den praktischen Vorteilen dieser Technologie:

Unsere Algorithmen beseitigen effektiv das Rauschen und die Unschärfe, die bei herkömmlichen Durchleuchtungsbildern auftreten. Dies führt zu einer signifikanten Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, was den Ärzten eine genauere Visualisierung und damit eine sicherere Durchführung von Eingriffen ermöglicht.


Ziel von ɑEvolve Imaging ist es, mit modernen KI-basierten Algorithmen die Bildqualität einer Durchleuchtung auf das Niveau einer Aufnahme zu bringen und dies ohne Dosiserhöhung.

Hauptmerkmale und Innovationen der Alphenix Evolve Edition

Das Herzstück des Alphenix Evolve-Systems ist die αEvolve-Technologie, die künstliche Intelligenz (KI) einsetzt, um die Qualität, Effizienz und Sicherheit von interventionellen Verfahren zu verbessern.

Diese Technologie bietet Bildverarbeitung in Echtzeit mit einem höheren Kontrast-Rausch-Verhältnis, was insbesondere die Visualisierung von Stents oder Kathetern sowie anatomischen Details bei komplexen Eingriffen erleichtert.

Die Integration von Deep-Learning-basierter Rauschunterdrückung und Multifrequenzverarbeitung sorgt dabei für eine bis zu 2-mal bessere Bildqualität als bei herkömmlichen Systemen.

Das nachfolgende Schaubild zeigt die Wirkweise von αEvolve:

Schaubild zeigt die Wirkweise von αEvolve

Trainingsdaten aus der Fluoroskopie wurden in das Deep Learning Network eingeschleust, um der KI einen Eindruck von der gewünschten Bildqualität zu geben.

Diese Daten werden dann in der klinischen Anwendung bei der Rauschunterdrückung eingesetzt, um einen Bildeindruck zu erzielen, der qualitativ dem einer Röntgenaufnahme entspricht.

Innovative Blendentechnologie

Ein weiteres herausragendes Merkmal des Alphenix Evolve-Systems sind die asymmetrischen Blenden. Diese ermöglichen es, das Bildfeld präzise auf kleine Bereiche zu fokussieren, selbst wenn das Zielobjekt nicht im Zentrum des Detektors liegt. Dadurch wird nicht nur die Bildqualität erheblich verbessert, sondern auch die Strahlenbelastung noch weiter reduziert – und das alles ohne die Notwendigkeit, den Patienten, die Röntgenröhre oder den Detektor zu bewegen.

Praktische Anwendung: Dynamic Device Stabilizer und Echo Fusion

Die ɑEvolve-Technologie hört jedoch nicht bei der Bildqualität auf. Sie umfasst auch innovative Tools wie den Dynamic Device Stabilizer und Echo Fusion, die speziell entwickelt wurden, um die Präzision und Effizienz von Eingriffen weiter zu erhöhen.

Dynamic Device Stabilizer

Diese Technologie nutzt Deep Learning Algorithmen zur automatischen Erkennung von Ballonmarkern und stabilisiert die Bilder in Echtzeit, wodurch die genaue Platzierung von Stents deutlich erleichtert wird.

Dies ist besonders in der interventionellen Kardiologie von entscheidender Bedeutung, da die präzise Platzierung der Stents die Erfolgsrate von Eingriffen signifikant erhöht und gleichzeitig den Bedarf an manuellen Anpassungen verringert.

In der Praxis bedeutet dies, dass Stents präzise, sicher und schnell platziert werden können, selbst unter schwierigen Bedingungen.

Beispielsweise hebt Dr. Sanjivan Pashupati vom Waikato Hospital in Neuseeland hervor, wie diese Technologie die Beurteilung und Einführung von Stents erheblich erleichtert.

Unsere Algorithmen beseitigen effektiv das Rauschen und die Unschärfe, die bei herkömmlichen Durchleuchtungsbildern auftreten. Dies führt zu einer signifikanten Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, was den Ärzten eine genauere Visualisierung und damit eine sicherere Durchführung von Eingriffen ermöglicht.


Dr. Pashupati

Echo Fusion, eine weitere intelligente Funktion, verwendet KI, um die Echosonde während eines Eingriffs automatisch zu erkennen und mit dem Live-Durchleuchtungsbild zu fusionieren.

Dies ist besonders bei der Therapie struktureller Herzerkrankungen von unschätzbarem Wert, da es die kontinuierliche Neuregistrierung der Sonde ermöglicht, selbst wenn der C-Bogen bewegt wird.

Dies gibt uns die Sicherheit, dass die fusionierten Bilder immer präzise und aktuell sind, was die Erfolgsquote der Eingriffe erheblich verbessert.


Dr. Pashupati

Die Echo Fusion ist eines von vielen wertvollen Funktionen der sogenannten ImagingRite-Technologien, welche im Rahmen der αEvolve Technology entwickelt wurden.

Die ImagingRite-Technologien innerhalb des Alphenix Evolve-Systems bieten fortschrittliche, anpassbare Bildgebungswerkzeuge, die es dem Kliniker ermöglichen, den Bildgebungsprozess individuell auf die klinischen Anforderungen abzustimmen.

Besonders hervorzuheben ist das 3D/Multimodalitäts-Roadmapping, das segmentierte Regionen von 3D-Volumendaten aus der Computertomografie oder Kernspintomografie nahtlos mit Durchleuchtungsbildern zusammenführt.

Diese Funktion vereinfacht den Übergang von der Planungsphase zur Behandlung und trägt dazu bei, die Effizienz und Präzision während des Eingriffs zu steigern.

Dosismanagement und Workflow-Optimierung: Mehr Sicherheit für Patienten und Personal

Ein zentrales Anliegen in der interventionellen Kardiologie ist die Minimierung der Strahlenexposition, insbesondere bei längeren Eingriffen.

Die Alphenix Evolve Edition adressiert dieses Problem durch ein fortschrittliches Dosisverfolgungssystem, das den Ärzten in Echtzeit detaillierte Informationen zur Strahlenbelastung liefert.

Darüber hinaus bieten die in Alphenix Evolve integrierten DoseRite-Technologien eine Reihe von Tools, die die Röntgenexposition der Patienten minimieren, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen.

Funktionen wie Spot Fluoro, das die kumulative Dosis um mehr als 50 % reduzieren kann, und das DTS Echtzeit-Tracking der Hautdosis mit farblich kodierter Darstellung gewährleisten, dass sowohl Patienten als auch medizinisches Personal sicher sind und vor vermeidbarer Strahlenbelastung geschützt werden, selbst bei längeren und komplexen Eingriffen.

Strahlendosis während des Eingriffs optimal steuern

Mit ihrer Hilfe kann der/die Untersucher/-in die Strahlendosis während des Eingriffs optimal steuern und sicherzustellen, dass die Patienten und das medizinische Personal so wenig Strahlung wie möglich ausgesetzt sind.

Dieses System ist einzigartig auf dem Markt und bietet eine Präzision, die es Ärzten ermöglicht, fundierte Entscheidungen über das Risiko-Nutzen-Verhältnis zu treffen.

Schließlich wird hierdurch nicht nur die Sicherheit erhöht, sondern es gibt den Ärzten auch das Vertrauen, komplizierte Eingriffe durchzuführen, ohne dabei die Dosis-Grenzen zu überschreiten.

Flexibilität und Vielseitigkeit im Katheterlabor

Ein weiteres Highlight der Alphenix Evolve Edition ist ihre Vielseitigkeit.

Im Rahmen der Entwicklung unserer WorkRite-Technologien, war es unser Ziel, einen beispiellosen Patientenzugang sowie eine Abdeckung von Kopf bis Fuß sowie von Fingerspitze zu Fingerspitze zu gewährleisten.

Mit flexiblen Detektorgrößen und mehrfach zugänglichen C-Bögen wird es nun möglich, Eingriffe aus nahezu jedem Winkel durchzuführen, ohne den Patienten oder den Tisch bewegen zu müssen.

Diese Flexibilität reduziert die Eingriffszeiten erheblich und steigert so die Effizienz im klinischen Betrieb, was letztlich auch den wirtschaftlichen Erfolg der Klinik unterstützt.

Wir setzen auf Detektor-Optionen, die sowohl für koronare als auch strukturelle Eingriffe geeignet sind. Damit bieten wir eine optimale Lösung für multidisziplinäre Katheterlabore.

Beispielsweise die 30cm x 30cm-Detektor-Konfiguration, kombiniert mit einem der schlanksten Detektor-Gehäuse auf dem Markt, ermöglicht eine breite Palette von Verfahren, ohne dass Kompromisse bei der Bildqualität oder Flexibilität eingegangen werden müssen.

Dr. Masahiko Asami, ein Interventionskardiologe am Mitsui Memorial Hospital in Tokio, lobt die Vielseitigkeit des Systems:

Der 12-Zoll-Detektor bietet uns die Möglichkeit, eine Vielzahl von kardiovaskulären Eingriffen mit höchster Präzision durchzuführen. Dank der kompakten Bauweise ist das Risiko einer Kollision mit dem Patienten minimiert, und wir können uns auf das Wesentliche konzentrieren – die bestmögliche Behandlung unserer Patienten.


Fazit:

Alphenix Evolve – Die Zukunft der interventionellen Kardiologie

Die Alphenix Evolve Edition von Canon Medical Systems ist mehr als nur ein Fortschritt in der Bildgebungstechnologie; sie repräsentiert einen Paradigmenwechsel in der interventionellen Kardiologie.

Durch die Kombination von herausragender Bildqualität, fortschrittlichem Dosismanagement und einer nahtlosen Integration von KI in den klinischen Workflow bietet sie Ärzten die Werkzeuge, die sie benötigen, um ihre Patienten sicherer, schneller und effektiver zu behandeln.

Für Kliniken und Katheterlabore, die ihre technologischen Kapazitäten erweitern und gleichzeitig die Sicherheit und Effizienz ihrer Verfahren maximieren möchten, ist die Alphenix Evolve Edition eine Investition in die Zukunft.

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