EOS - imaging EOS - Vorstellung einer neuen Vision im orthopädischem Imagingbereichtechn. Grundlagen und Anwendungsbeispiele in der Orthopädie
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EOS - imaging
EOS - Vorstellung einer neuen Vision im orthopädischem
Imagingbereich- techn. Grundlagen und Anwendungsbeispiele in
der Orthopädie
Hintergrund
Georges Charpak,
Nobelpreisträger und
Gründer von EOS imaging
« I cannot understand the whole if I do not know the parts,
But I cannot understand the parts if I do not know the whole.»
Blaise Pascal - Philosoph, 1623-1662
Hintergrund
40 % der Bevölkerung wird sich einer Operation im Bereich
Hüfte, Knie oder Wirbelsäule unterziehen
Änderungen des Alterung der
Übergewicht
Lebenstils Bevölkerung
Hintergrund
Welche MSK-Aufnahmen sollen gemacht werden, um die
Behandlung optimal zu planen?
Ganzkörper Aufnahme: besseres
Verständnis des Bewegungs- und
Stützapparates
Genaue Messungen, ohne Verzerrung
Geringste Strahlendosis mit hoher
Bildqualität
Bessere medizinische Versorgung
Hintergrund
Mehr als 80 % der orthopädischen Eingriffe betreffen
den Bewegungs- und Stützapparat
Wirbelsäule
Invasiv, komplexe Operationen
Herausforderung: die richtige Therapiewahl
Hüfte - Knie
Hohe Operationszahlen
Herausforderung: Anzahl / Qualität /
Kosten
Derzeitige Bildgebungsverfahren sind nicht perfekt!
Röntgengeräte CT Scanner
Orthopädische
Bildgebung
Verzerrung
CT Scanner hat
Limitiertes Einschränkung
Aufnahmefeld wegen der hohen
Strahlendosis Dosis und der
Komplexer Workflow Aufnahmeposition im
Liegen
Ultraschall MRI
Darstellung
Weichgewebe
2D und 3D MSK Aufnahmen mit einer Untersuchung
2 simultane digitale Röntgenaufnahmen am
stehenden Patienten mit geringer Strahlendosis
2D
Nobelpreis-gekrönte Technologie ermöglicht
Ganzkörperaufnahmen mit geringer
Strahlendosis
Erstellen eines 3D Bildes des
Bewegungsapparates unter Belastung
3D
3D visualisieren und automatische Berechnung
der klinisch relevanten Parameter
7
Auf die Bedürfnisse der Orthopädie, Chirurgie und
Radiologie zugeschnitten
Reduziert Strahlendosis
Low dose
Weight-
Ganzheitliche Genaue unverfälschte
Full body bearing Messungen
Betrachtung des
2D+/3D
Patienten
High
throughput
Erhöhen Sie die medizinische Versorgung
8
Auf die Bedürfnisse der Orthopädie zugeschnitten
Niedrigste Strahlendosis dank Nobelpreis-
gekrönter Technologie
Low dose
Präzise, Bias freie
Messungen in
funktionaler Position
Vertikale 3D-Visualisierung
Aufnahmen Weight-
unter Belastung
Ganzkörper Full body bearing
Automatische
Kein Stitching 2D+/3D Berechnung der
Unverfälscht: 1:1 klinischen
AP & LAT Parameter in 2D &
Simultan 3D
High
throughput
Bis zu 70 komplexe
Aufnahmen am Tag
9
Aufnahmen mit niedriger Strahlendosis
Streustrahlung wird durch
den Slot-Scan reduziert
Linear Scan Technologie mit
simultaner Aufnahme (AP und
Nobelpreisgekrönte
lateral)
Detektor-Technologie
10Ganzkörperaufnahmen
Slot Scan verhindert Verzerrungsfehler
Ganzkörperaufnahmen in 20 Sekunden oder weniger
CR/DR
70 cm
80 cm
70 cm
70 cm
11Aufnahmen mit niedriger Strahlendosis
EOS hat gezeigt:
Wirbelsäulenaufnahmen mit bis zu 85% weniger Strahlendosis als im Vergleich
zu konventionellem Röntgen mit gleicher oder besserer Bildqualität [1]
Ganzbeinaufnahmen und Ganze Wirbelsäule mit 50% weniger Strahlendosis
als digitales Röntgen [2]
Messungen der Torsion und Anteversion der unteren Extremität bei bis zu 95%
weniger Strahlendosis (bei den Gonaden) als mit CT [3]
(1) Deschenes S, Charron G, Beaudoin G, Labelle H, Dubois J, Miron MC, Parent S.- Spine (Phila Pa 1976)2010 Apr 20;35(9):989-94.
(2) Dietrich TJ, Pfirrmann CW, Schwab A, Pankalla K, Buck FM. Skeletal Radiol. 2013.
(3) Delin C, Silvera S, Bassinet C , Thelen P, Rehel JL, legmann P, Folinais D. Eur J Radiol. 2013. .
12Ganzkörperaufnahmen AP und LAT
Simultane Aufnahmen AP und LAT, perfekt
orthogonal und ausgerichtet: keine Änderungen
der Patientenpositionierung zwischen AP und
LAT
Messungen können an den gleichen anatomischen
Landmarks von AP und LAT gemacht werden
Genaue unverzerrte Messungen in stehender
Position
3D Rekonstruktion möglich
Epipolarlinien (1) Epipolarlinien zeigen die gleichen Bereiche in
beiden Aufnahmen (AP und LAT), unabhängig
vom Zoom
13Ganzkörperaufnahme
14Postural Assessment
15Postural Assessment
1. Im Gleichgewicht
2. Im Gleichgewicht durch
Kompensation im Knie
3. Bei aufrechter Haltung nicht
mehr im Gleichgewicht
16Postural Assessment
C7
• SVA (Sagittal Vertical Axis)
• Pelvis Parameters
SVA • Shape : Pelvic Incidence
• Orientation
• Kyphosis/Lordosis
• Knee flexion
Kg
17Schneller Workflow
> 100 Ganzbeinaufnahmen mit EOS / Tag*
3 m 40 s Durchschnittsdauer für komplexe Wirbelsäulenaufnahmen**
Umziehen
Patient Aufnahme ins
aufrufen Patient
messen Akquisition PACS senden
* Ste Justine hospital, Montreal data
** Alison et al, ESPR 2010 (Debré hospital, Paris)
18Schneller Workflow
EOS Aufnahmen sind ca. 2 mal so schnell wir mit einem DR System
4 Minuten für eine komplette Wirbelsäule
Wenn mehr als 1 DR System verwendet wird, um Patientenspitzen
abzufangen kann EOS helfen einen Aufnahmeplatz einzusparen.
Neben der Einsparung vom Kauf eines zusätzlichen DR Systems,
kann auch Platz gespart werden!
19Mehr Aufnahmen
Mehr MSK Aufnahmen dank EOS
EOS ermöglicht einem Imaging-Center mehr Zuweiser und daher
neue Patienten zu gewinnen
Orthopädie, Rheumatologie, Sportmedizin,
Chiropraktiker werden axial skeleton Aufnahmen zu einer EOS-
Website und nicht zu einem Aufnahmeplatz zuweisen: höhere
Einnahmen durch erhöhte Patientenzahlen
Zusätzlich können durch die Zuweisungen auch mehr CT / MR
Aufnahmen verzeichnet werden
Patienten sind dazu bereit, für eine niedrige Dosis-und 3D-
Aufnahmen große Strecken zurückzulegen - vor allem wenn es um
die eigenen Kinder geht
20Ein Beispiel
2011:
+220%
3192 Aufnahmen der Wirbelsäule
1673 Aufnahmen der unteren Extremitäten +30%
4865 Aufnahmen / Jahr
19 Patienten / Tag
2012:
6285 Aufnahmen / Jahr
24 Patienten / Tag
21Ein Beispiel
„Eine wahre Revolution des
Departments“ - Dr. Frantino.
„ EOS erlaubt es, dass die Radiologie
als innovatives Center gesehen wird“
(Dr. Frantino).
RTAs bestätigen, dass die Aufnahmen
viel schneller durchführbar sind (AP &
Lat, simultan, kein Stitching, keine
Wiederholungen, etc..)
223D Aufnahmen unter Belastung sind jetzt möglich
Diagnose und operative Planung müssen bei Aufnahmen am stehenden
Patienten gemacht werden
EOS vs. CT Scanner
EOS
(78°) CT
Scanner
(59°)
23Projektionsfehler bedingt durch derzeitige Systeme!
20 % der Beinvermessungen, die mit 2D Röntgensystemen gemacht
werden weisen einen Projektionsfehler von mehr als 2° Abweichung auf
Radiographie 2D: valgus EOS 3D: varus
Valgus Varus :
: 3,8°
5,4°3D Rekonstruktion
2 simultane Statistische
3D Modell
Aufnahmen AP / LAT Berechnung
Identifizierung
von Adjustierung der
anatomischen Knochenkontur
LandmarksDeformation der Wirbelsäule
EOS eignet sich besonders für die Analyse von
Skoliose oder anderen Wirbelsäulenerkrankungen
sowie Missbildungen.
Eine 3D Rekonstruktion der Wirbelsäule kann
Beispielsweise von T1 bis L5 durchgeführt
werden.
Mit der sterEOS Workstation kann der Benutzer
verschiedenen Betrachtungswinkel wählen
(einschließlich Vogelperspektive)
26Deformation der Wirbelsäule
Klinische Parameter der 3D Wirbelsäulenrekonstruktion mit EOS
Cobb Winkel
Parameter für Skoliose Axiale Rotation des
Scheitelwirbels
Schnelle Modellierung
T1-T12 Kyphose
Vollständige Modellierung
Parameter für die T4-T12 Kyphose
sagittale Balance L1-L5 Lordose
L1-S1 Lordose
Pelvic version
Pelvic Incidence
Parameter fürs Becken Sacral Slope
Pelvic Obliquity Pelvic
Rotation
Frontal
Rotation der Wirbelkörper Lateral
Axial
27Patienten Report
28Patienten Report
29Degenerative Wirbelsäule
Die größte Herausforderung bei einer
degenerativen Wirbelsäule ist die Therapiewahl
Postural Assessment von EOS ist eine einfache und schnelle
Lösung um die Pathologie einer degenerativen Wirbelsäule
quantifizieren zu können.
Patientenbalance und kompensatorische Mechanismen können
so sowohl präoperativ als auch postoperativ beurteilt werden
30Deformation der Wirbelsäule
Pelvic version
Klinische Parameter der sagittalen Balance mit EOS
Pelvic Incidence
Becken Sacral Slope
Pelvic Obliquity Pelvic
Rotation
Kyphose / Lordose
SVA (Sagittal Vertical
Axis)
CAM-Lotlinie
Parameter für die Spino-Sakralwinkel
sagittale Balance T1 Tilt
T9 Tilt
Full Body Index
Roussouly
Klassifikation
Parameter fürs die Flexion im Knee
untere Extremität
Skoliose Parameter Cobb Winkel
31Postural Assessment
Vergleich spino-Becken-Parameter
von Patient mit Referenzwerten:
Pelvic Inzidenz ist einzigartig für
jeden erwachsenen Patienten
Eine Reihe von spino-Becken-
Referenzwerten (sakral-slope,
Beckenschiefstand,
Lendenlordose) wurde
basierend auf Becken Inzidenz
von asymptomatischen
kaukasischen Patienten
bestimmt (*)
(*) Legaye, Duval-Beaupère (Acta Orthop. Belg. 2005), Schwab et al. (Spine 2009)
32Patienten Report
33Missbildungen und Ausrichtung der u.E.
EOS ermöglicht zuverlässige
Messungen von:
Beinlänge
Winkel und
Rotation
Die Messwerte sind unabhängig
von der Orientierung der Beine
oder Position des Patienten im
EOS.
Die Visualisierung des 3D-Modells
können aus jedem Blickwinkel
(Ansicht von oben und unten,
frontale- und Seitenansichten)
vorgenommen werden
34Missbildungen und Ausrichtung der u.E.
Klinische Parameter der unteren Extremität
Femurachse
Tibiaachse
Längen
Anatomische Länge
Funktionale Länge
Durchmesser vom
Oberschenkelkopf
Parameter der Hüfte Oberschenkel Offset
Schenkelhalswinkel
Schenkelhalslänge
HKS (Hip-Knee-Shaft)
Varus / Valgus
Parameter des Knies Flessum/Recurvatum
Femoral Mechanical Angle
Tibial Mechanical Angle
Femur Torsion
Torsions-Parameter Tibia Torsion
Femoro-Tibial Rotation
35Hüftendoprothetik
Die größten Herausforderungen bei
THA sind:
Oberschenkel Offset
Pfannenorientierung und
Beinlänge
wiederherzustellen, um Dislokation und
ungleiche funktionale Beinlängen zu
vermeiden.
Stereoanlagen liefert präzise 3D-
Messungen für THA Planung
36Hüftendoprothetik
Klinische Parameter für Hüftendoprothetik präoperativ
Längen Femurachse
Durchmesser vom
Oberschenkelkopf
Parameter der Hüfte Oberschenkel Offset
Schenkelhalswinkel
Schenkelhalslänge
HKS (Hip-Knee-Shaft)
Parameter des Knies Varus / Valgus
Femoral Mechanical Angle
Torsions-Parameter Femur Torsion
37Hüftendoprothetik – Post-op.
sterEOS 3D Post-op THA bietet dem Arzt 3D-Instrumente zur
postoperativen Beurteilung der Orientierung der Hüftpfanne und der
Positionierung und Orientierung vom Femurschaft.
Dieses Tool ist unabhängig vom Hersteller der Hüftprothese
38Hüftendoprothetik – Post-op.
Post-op 3D Pfannen- und Schaft Orientierung (Inklination / Anteversion)
39Hüftendoprothetik
Klinische Parameter für Hüftpfanne und Femurschaft*
Anatomische Anteversion und
Inklination
Hüftpfanne
Funktionale Anteversion und
Inklination
Oberschenkellänge
Oberschenkel Offset
Femurschaft
Oberschenkel Anteversion
Oberschenkelhalswinkel
*Verfügbar in zwei Ebenen: anterior Becken & Functionale Ebene
40Hüftendoprothetik
41Knie-Endoprothetik
The größte Herausforderung in der TKA ist
Femur und Tibia so auszurichten, dass die
femoro-tibial Torsion passt.
SterEOS liefert 3D Messdaten der unteren
Extremität einschließlich Ausrichtung und
Torsion (femoral und tibial)
42Knie-Endoprothetik
EOS 3D Messdaten erlauben genauere Berechnung vom HKA (Hip-
Knee-Ankle) Winkel verglichen mit 2D Messdaten*
*Evaluation of a new low-dose biplanar system to assess lower-limb alignment in 3D: a phantom study Philippe Thelen & Cyrille 43
Delin & Dominique Folinais & Catherine RadierHüftendoprothetik
Klinische Parameter fürs Knie in 3D mit EOS
Femurachse
Tibiaachse
Längen
Anatomische Länge
Funktionale Länge
HKS (Hip-Knee-Shaft)
Varus / Valgus
Knie Parameter Flessum/Recurvatum
Femoral Mechanical Angle
Tibial Mechanical Angle
Femur Torsion
Torsions-Parameter Tibia Torsion
Femoro-Tibial Rotation
44Patienten Report
45EOS Micro Dose
Weitere Reduzierung der Strahlendosis!
ALARA!
Micro Dose ist ein neues Feature und erlaubt es pädiatrische
Untersuchungen mit extrem geringer Strahlendosis
durchzuführen
Micro Dose als Antwort auf die Bedenken der hochfrequenten
Aufnahmen bei Kindern
Speziell bei Follow-Up Untersuchungen von Kindern
(Deformitäten der unteren Extremität, Skoliose
Verlaufsuntersuchungen
EOS Micro Dose erlaubt eine weitere Reduzierung der Dosis um
einen Faktor von 5 bis 7 im Vergleich zur bereits geringen EOS Dosis!
46EOS Micro Dose
Wirbelsäulenaufnahmen mit der gleichen Dosis wie 7 Tage auf der
Erde!
47EOS Micro Dose Bilder
19µSv 43µSv
48EOS Micro Dose Bilder
10µSv 17µSv
49Full Body Pre Op Post Op
Adult Spine
Pre op Post opAdult Cervicals Bending & No bending
Adult – Pelvis/Hip
AP view
AP & Lat views
Seated position Seated positionAdult – Lower Limb
AP & Lat views
AP view AP viewObese Bendings
Paediatric- Spine
Brace
BendingPaediatric – Lower Limb
Schmidt
Chondrodysplas
ia
Unperfect AP & Lat views
osteogenesisPaediatric
Same Patient- Obese
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