Silicon-baseret fotonoptællende computertomografi til avanceret kardiologisk billeddannelse (SILIC-HEART)

Kardiovaskulær sygdom forbliver en af de førende årsager til morbiditet og mortalitet globalt og udgør en stor belastning for sundhedssystemerne. I patienter med mistænkt eller kendt koronar arteriesygdom (CAD) er koronar CT-angiografi (CCTA) blevet et hjørnesten i den moderne kliniske praksis på grund af dens høje følsomhed, fremragende negativ prædiktiv værdi og ikke-invasiv karakter. Nuværende retningslinjer anbefaler CCTA som et første-linje diagnostisk test i et bredt spektrum af patienter med mistænkt CAD, hvilket afspejler dens etablerede rolle i hverdagens kardiologi (Eur Heart J. 2024 Sep 29;45(36):3415-537).

På trods af kontinuerlig teknisk forbedring har konventionelle CT-systemer baseret på energi-integrerende detektorer (EID-CT) iboende fysiske begrænsninger. Disse inkluderer suboptimal rumlig opløsning for små koronarstrukturer, blooming-artefakter i kalkholdige plader og stents, begrænset spektral information og afvejninger mellem billedkvalitet og strålings- og kontrastdosis. Selvom state-of-the-art EID-CT kan opnå meget lave strålingsdoser, er yderligere meningsfulde forbedringer i billedtroskab og vævskarakterisering i stigende grad begrænset af detektorfysik (Diagn Interv Imaging. 2025 Feb;106(2):53-9).

Foton-tællende CT (PCCT) repræsenterer et fundamentalt teknologisk fremskridt ved at muliggøre direkte fotondetektion med iboende energidiskrimination. Tidlige, første-generations PCCT-systemer har demonstreret forbedret rumlig opløsning, reducerede blooming-artefakter og muligheden for spektral CCTA, med opmuntrende resultater for pladevurdering og koronar stenoseevaluering. Imidlertid har offentliggjorte kliniske studier også fremhævet relevante begrænsninger, herunder kompromitteret energiopløsning under hurtige kardiale akvistitioner, krydstaleffekter og strålingsdoser, der ofte forbliver højere end dem opnået med optimerede EID-CT-protokoller. Som et resultat er det fulde kliniske potentiale af PCCT - især for lavdosis kardiovaskulær billeddannelse og kvantitativ pladekarakterisering - endnu ikke realiseret, og robust evidens, der understøtter bred klinisk adoption, mangler stadig (J Cardiovasc Comput Tomogr. 2025 Jul-Aug;19(4):474-82).

En anden generation af PCCT-scannere baseret på siliciumdetektorer (Si-PCCT) er for nylig blevet udviklet for at overvinde disse begrænsninger (Phys Med Biol.2021 Jan 29;66(3):03tr1). De fysiske egenskaber af siliciumdetektorer, kombineret med en edge-on detektorgeometri og dybde-segmenterede pixels, giver overlegen tælletilstrømningsevne, forbedret energiseparation og høj rumlig opløsning. Foreløbige fantomstudier og tidlige prototypeundersøgelser antyder, at Si-PCCT kan muliggøre højkvalitets koronar billeddannelse ved væsentligt reducerede strålings- og kontrastdoser, samtidig med at den tilbyder pålidelig spektral information til avanceret pladeanalyse (Radiology. 2024 Jun;311(3):e231598). Imidlertid er systematisk klinisk evidens hos mennesker i øjeblikket sparsom, især i forbindelse med kardiovaskulær billeddannelse, der kræver hurtig akvistition og høj temporal opløsning.

Den nuværende kliniske undersøgelse adresserer dette kritiske videnshul. Dens primære formål er at evaluere den diagnostiske præstation, doseeffektivitet og kliniske gennemførlighed af Si-PCCT for CCTA i direkte sammenligning med etableret EID-CT og, hvor tilgængeligt, invasiv koronar angiografi. Ved prospektivt at evaluere lavdosis akvistitionsprotokoller, sammenligne kvantitativ pladebyrde og sammensætning og udforske indvirkningen på diagnostisk nøjagtighed og funktionel vurdering, sigter denne undersøgelse mod at fastslå, om Si-PCCT kan levere klinisk meningsfulde forbedringer ud over den nuværende state-of-the-art. Resultaterne forventes at give essentiel evidens til at vejlede sikker klinisk implementering af Si-PCCT og til at informere fremtidige anvendelser i kardiovaskulær risikostratificering, forebyggelse og patienthåndtering.