Tomografia Computerizzata a Conteggio di Fotoni a Base di Silicio per l'Imaging Cardiaco Avanzato (SILIC-HEART)

Le malattie cardiovascolari rimangono una delle principali cause di morbilità e mortalità a livello mondiale e rappresentano un onere significativo per i sistemi sanitari. Nei pazienti con sospetta o nota malattia coronarica (CAD), l'angiografia coronarica TC (CCTA) è diventata una pietra angolare della pratica clinica contemporanea, grazie alla sua elevata sensibilità, all'eccellente valore predittivo negativo e al carattere non invasivo. Le attuali linee guida raccomandano la CCTA come test diagnostico di prima linea in un'ampia gamma di pazienti con sospetta CAD, riflettendo il suo ruolo consolidato nella cardiologia quotidiana (Eur Heart J. 2024 Sep 29;45(36):3415-537).

Nonostante continui perfezionamenti tecnici, i sistemi TC convenzionali basati su rivelatori a integrazione di energia (EID-CT) presentano limitazioni fisiche intrinseche. Queste includono una risoluzione spaziale subottimale per le piccole strutture coronariche, artefatti di blooming nelle placche calcificate e negli stent, informazioni spettrali limitate e compromessi tra qualità dell'immagine, dose di radiazioni e mezzo di contrasto. Sebbene gli EID-CT all'avanguardia possano raggiungere dosi di radiazioni molto basse, ulteriori miglioramenti significativi nella fedeltà dell'immagine e nella caratterizzazione tissutale sono sempre più limitati dalla fisica del rivelatore (Diagn Interv Imaging. 2025 Feb;106(2):53-9).

La TC a conteggio di fotoni (PCCT) rappresenta un progresso tecnologico fondamentale, consentendo la rilevazione diretta dei fotoni con discriminazione energetica intrinseca. I primi sistemi PCCT di prima generazione hanno dimostrato una risoluzione spaziale migliorata, artefatti di blooming ridotti e la fattibilità della CCTA spettrale, con risultati incoraggianti per la valutazione delle placche e della stenosi coronarica. Tuttavia, gli studi clinici pubblicati hanno anche evidenziato limitazioni rilevanti, tra cui una risoluzione energetica compromessa durante acquisizioni cardiache rapide, effetti di cross-talk e dosi di radiazioni che spesso rimangono superiori a quelle ottenute con protocolli EID-CT ottimizzati. Di conseguenza, il pieno potenziale clinico della PCCT – in particolare per l'imaging cardiovascolare a bassa dose e la caratterizzazione quantitativa delle placche – non è ancora stato realizzato, e mancano ancora prove robuste a sostegno di un'adozione clinica diffusa (J Cardiovasc Comput Tomogr. 2025 Jul-Aug;19(4):474-82).

Una seconda generazione di scanner PCCT basati su rivelatori al silicio (Si-PCCT) è stata recentemente sviluppata per superare queste limitazioni (Phys Med Biol.2021 Jan 29;66(3):03tr1). Le proprietà fisiche dei rivelatori al silicio, combinate con una geometria del rivelatore edge-on e pixel segmentati in profondità, offrono una capacità di conteggio superiore, una separazione energetica migliorata e un'elevata risoluzione spaziale. Studi preliminari su fantoccio e indagini su prototipi iniziali suggeriscono che il Si-PCCT possa consentire un imaging coronarico di alta qualità con dosi di radiazioni e mezzo di contrasto sostanzialmente ridotte, offrendo al contempo informazioni spettrali affidabili per l'analisi avanzata delle placche (Radiology. 2024 Jun;311(3):e231598). Tuttavia, le prove cliniche sistematiche nell'uomo sono attualmente scarse, in particolare nel contesto dell'imaging cardiovascolare che richiede acquisizioni rapide e un'elevata risoluzione temporale.

La presente indagine clinica affronta questa lacuna conoscitiva critica. Il suo scopo principale è valutare le prestazioni diagnostiche, l'efficienza in termini di dose e la fattibilità clinica del Si-PCCT per la CCTA, confrontandolo direttamente con l'EID-CT consolidato e, ove disponibile, con l'angiografia coronarica invasiva. Valutando prospetticamente protocolli di acquisizione a bassa dose, confrontando il carico e la composizione quantitativa delle placche ed esplorando l'impatto sull'accuratezza diagnostica e sulla valutazione funzionale, questo studio mira a stabilire se il Si-PCCT possa offrire miglioramenti clinicamente significativi oltre lo stato attuale dell'arte. Ci si aspetta che i risultati forniscano prove essenziali per guidare un'implementazione clinica sicura del Si-PCCT e per informare future applicazioni nella stratificazione del rischio cardiovascolare, nella prevenzione e nella gestione del paziente.