Siliciumgebaseerde Fotonentellende Computertomografie voor Geavanceerde Hartbeeldvorming (SILIC-HEART)

Hart- en vaatziekten blijven wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van morbiditeit en mortaliteit en vormen een grote last voor de gezondheidszorgsystemen. Bij patiënten met een vermoeden van of bekende coronaire hartziekte (CAD) is coronaire CT-angiografie (CCTA) een hoeksteen geworden van de hedendaagse klinische praktijk, dankzij de hoge gevoeligheid, uitstekende negatief voorspellende waarde en het niet-invasieve karakter. Huidige richtlijnen bevelen CCTA aan als eerstelijns diagnostische test voor een breed scala aan patiënten met vermoedelijke CAD, wat de gevestigde rol in de dagelijkse cardiologie weerspiegelt (Eur Heart J. 2024 Sep 29;45(36):3415-537).

Ondanks voortdurende technische verfijning hebben conventionele CT-systemen op basis van energie-integrerende detectoren (EID-CT) inherente fysieke beperkingen. Deze omvatten suboptimale ruimtelijke resolutie voor kleine coronairstructuren, blooming-artefacten in verkalkte plaques en stents, beperkte spectrale informatie, en afwegingen tussen beeldkwaliteit en stralings- en contrastdosis. Hoewel state-of-the-art EID-CT zeer lage stralingsdoses kan bereiken, worden verdere betekenisvolle verbeteringen in beeldgetrouwheid en weefselkarakterisering steeds meer beperkt door de detectorfysica (Diagn Interv Imaging. 2025 Feb;106(2):53-9).

Fotonentellende CT (PCCT) vertegenwoordigt een fundamentele technologische vooruitgang door directe fotonendetectie met intrinsieke energiediscriminatie mogelijk te maken. Vroege, eerste generatie PCCT-systemen hebben verbeterde ruimtelijke resolutie, verminderde blooming-artefacten en de haalbaarheid van spectrale CCTA aangetoond, met bemoedigende resultaten voor plaquebeoordeling en evaluatie van coronairstenose. Echter, gepubliceerde klinische studies hebben ook relevante beperkingen benadrukt, waaronder gecompromitteerde energieresolutie tijdens snelle cardiale acquisities, cross-talk-effecten en stralingsdoses die vaak hoger blijven dan die bereikt met geoptimaliseerde EID-CT-protocollen. Als gevolg hiervan is het volledige klinische potentieel van PCCT – met name voor laaggedoseerde cardiovasculaire beeldvorming en kwantitatieve plaquekarakterisering – nog niet gerealiseerd, en robuust bewijs dat brede klinische adoptie ondersteunt ontbreekt nog steeds (J Cardiovasc Comput Tomogr. 2025 Jul-Aug;19(4):474-82).

Een tweede generatie PCCT-scanners op basis van siliciumdetectoren (Si-PCCT) is recentelijk ontwikkeld om deze beperkingen te overwinnen (Phys Med Biol.2021 Jan 29;66(3):03tr1). De fysieke eigenschappen van siliciumdetectoren, gecombineerd met een edge-on detectorgeometrie en diepte-gesegmenteerde pixels, bieden superieure telcapaciteit, verbeterde energiescheiding en hoge ruimtelijke resolutie. Voorlopige fantoomstudies en vroege prototypeonderzoeken suggereren dat Si-PCCT hoogwaardige coronaire beeldvorming mogelijk kan maken bij aanzienlijk verminderde stralings- en contrastdoses, terwijl betrouwbare spectrale informatie voor geavanceerde plaqueanalyse wordt geboden (Radiology. 2024 Jun;311(3):e231598). Echter, systematisch klinisch bewijs bij mensen is momenteel schaars, met name in de setting van cardiovasculaire beeldvorming die snelle acquisitie en hoge temporele resolutie vereist.

Dit klinische onderzoek adresseert deze kritische kennisleemte. Het primaire doel is om de diagnostische prestaties, dosefficiëntie en klinische haalbaarheid van Si-PCCT voor CCTA te evalueren in directe vergelijking met gevestigde EID-CT en, waar beschikbaar, invasieve coronaire angiografie. Door prospectief laaggedoseerde acquisitieprotocollen te evalueren, kwantitatieve plaquelast en -samenstelling te vergelijken, en de impact op diagnostische nauwkeurigheid en functionele beoordeling te onderzoeken, beoogt deze studie vast te stellen of Si-PCCT klinisch betekenisvolle verbeteringen kan leveren die verder gaan dan de huidige state-of-the-art. De resultaten worden verwacht essentieel bewijs te leveren om veilige klinische implementatie van Si-PCCT te begeleiden en toekomstige toepassingen in cardiovasculaire risicostratificatie, preventie en patiëntmanagement te informeren.