Radiology：光子计数:CT成像的下一个时代?

冠状动脉CT血管成像（CCTA）是目前许多心血管疾病评估的一线影像学检查，冠状动脉疾病（CAD）的评估占比极高。CCTA在低、中风险的急性胸痛人群中对CAD具有较高的阴性预测价值，在低、中风险的慢性冠状动脉综合征人群中对CAD具有较高的敏感性和特异性，这一点尤为重要。这得益于最近CT系统的技术发展和大规模的验证性合作研究的进行。然而，传统的CCTA仍然具有有限的空间分辨率和软组织对比度，这损害了其对小动脉（2毫米）和高密度（支架、钙化）和低密度（非钙化斑块）的诊断性能，并带有相对高的X射线剂量风险。

在过去的5年中，光子计数CT（PCCT）技术已引入CT成像领域的应用。与传统CT相比，这种新模式具有更好的空间分辨率和软组织对比度，减少了噪音和光束硬化伪影的出现。这得益于新的能量分辨探测器-光子计数探测器（PCDs）的应用，其可以单独记录每个光子的能量，从而更好地测量透射的光斑。

此外，PCDs的像素尺寸比传统CT使用的能量整合探测器（EIDs）小，并且不需要使用光学反射器（隔膜）覆盖每个探测像素，从而导致理论上比传统CT（约250毫米）的分辨率高2至3倍。 总的来说，PCCT系统已经有了很大的发展，最近的发展使其为人体成像成为可能，然而PCCT还没有在CCTA方面进行测试。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究比较了PCCT和EID双层CT（DLCT）在人体中进行CCTA扫描的成像质量和诊断价值，为该技术在临床的进一步应用开拓了道路。

在本项前瞻性研究中，本研究对患有冠状动脉疾病的参与者在以5mL/sec的速度注射65-75ml 400mg/mL的碘化造影剂后，进行了两种系统的回顾性心电图门控CCTA扫描。事先对冠状动脉病变的可检测性指数进行了基于模型任务的质量评估。超高分辨率参数被用于PCCT（1024矩阵，0.25毫米切片厚度）和EID DLCT（512矩阵，0.67毫米切片厚度）。三位心脏放射科医生独立进行了盲法分析，对整体图像质量、诊断信心以及钙化、支架和非钙化斑块的诊断质量进行了五分制评分（1=不足，5=优秀）。采用逻辑回归模型，对放射科医生进行调整，以评估采用最佳方法改善分数的比例。

有14名参与者（12名男性；平均年龄61岁±17岁）被纳入评估。使用PCCT图像的总体质量和诊断信心评分较高，中位数为5（四分位数范围[IQR]，2）和5（IQR，1），而EID DLCT图像为4（IQR，1）和4（IQR，3），使用的平均管电流为255 mAs ± 0，而EID DLCT图像为349 mAs ± 111（P < .01）。用PCCT图像改善钙化、支架和非钙化斑块质量的比例分别为100%、92%（95%CI：71，98）和45%（95%CI：28，63）。在模型研究中，PCCT图像对管腔的可检测指数高出2.3倍，对非钙化斑块的可检测指数高出2.9倍。

 图 44岁女性的冠状动脉光子计数CT（PCCT，A-E）和能量整合探测器（EID）双层CT（DLCT）（F-J）血管造影图像。体积渲染的PCCT图像（A）和体积渲染的EID DLCT图像（F）描绘了近端冠状动脉（白色箭头），但与EID DLCT相比，用体积渲染和PCCT对远端冠状动脉（A中黑色箭头）的描绘有明显改善。在轴位图像上，PCCT图像（B-E）比EID DLCT图像（G-J）更好地描绘了梳状肌（B，G）、主动脉瓣连合部（C，H）、非冠状动脉瓣（D，I）和乳突肌（E，J）（白色箭头）。黑色箭头表示EID DLCT图像上没有描绘的远端冠状动脉

本研究表明，光子计数CT扫描在改善冠状动脉CT血管成像的图像质量和诊断信心方面优于能量整合探测器双能CT系统，代表着在实现该技术在冠状动脉疾病成像方面迈出了新的一步。

原文出处：

Salim A Si-Mohamed,Sara Boccalini,Hugo Lacombe,et al.Coronary CT Angiography with Photon-counting CT: First-In-Human Results.DOI:10.1148/radiol.211780