Kiselbaserad fotonräknande datortomografi för avancerad hjärtaavbildning (SILIC-HEART)

Kardiovaskulär sjukdom förblir en av de främsta orsakerna till morbiditet och mortalitet globalt och utgör en stor börda för sjukvårdssystem. I patienter med misstänkt eller känd kranskärlssjukdom (CAD) har koronar CT-angiografi (CCTA) blivit en hörnsten i modern klinisk praxis, tack vare dess höga känslighet, utmärkt negativt prediktivt värde och icke-invasiva karaktär. Nuvarande riktlinjer rekommenderar CCTA som ett förstahands diagnostiskt test i ett brett spektrum av patienter med misstänkt CAD, vilket återspeglar dess etablerade roll i dagens kardiologi (Eur Heart J. 2024 Sep 29;45(36):3415-537).

Trots kontinuerlig teknisk förfining har konventionella CT-system baserade på energintegrerande detektorer (EID-CT) inneboende fysiska begränsningar. Dessa inkluderar suboptimal spatial upplösning för små koronarstrukturer, blooming-artefakter i kalcifierade plack och stentar, begränsad spektral information, och avvägningar mellan bildkvalitet och stråldos samt kontrastdoser. Även om toppmodern EID-CT kan uppnå mycket låga stråldoser, är ytterligare meningsfulla förbättringar i bildtrohet och vävnadskarakterisering alltmer begränsade av detektorfysiken (Diagn Interv Imaging. 2025 Feb;106(2):53-9).

Fotonräknande CT (PCCT) representerar ett grundläggande tekniskt framsteg genom att möjliggöra direkt fotonupptäckt med inneboende energidiskriminering. Tidiga, första generationens PCCT-system har visat förbättrad spatial upplösning, minskade blooming-artefakter, och genomförbarheten av spektral CCTA, med uppmuntrande resultat för plackbedömning och utvärdering av koronar stenos. Publicerade kliniska studier har dock också lyft fram relevanta begränsningar, inklusive kompromissad energiresolution under snabba hjärtförvärv, cross-talk-effekter, och stråldoser som ofta förblir högre än de som uppnås med optimerade EID-CT-protokoll. Som ett resultat har PCCT:s fulla kliniska potential – särskilt för lågdos kardiovaskulär avbildning och kvantitativ plackkarakterisering – ännu inte realiserats, och robusta bevis som stöder bred klinisk implementering saknas fortfarande (J Cardiovasc Comput Tomogr. 2025 Jul-Aug;19(4):474-82).

En andra generation av PCCT-skannrar baserade på kiseldetektorer (Si-PCCT) har nyligen utvecklats för att övervinna dessa begränsningar (Phys Med Biol.2021 Jan 29;66(3):03tr1). Kiseldetektorernas fysiska egenskaper, kombinerat med en edge-on-detektorgeometri och djupsegmenterade pixlar, ger överlägsen count-rate-kapacitet, förbättrad energiseparation, och hög spatial upplösning. Preliminära fantomstudier och tidiga prototypundersökningar tyder på att Si-PCCT kan möjliggöra hög kvalitet koronaravbildning vid väsentligt reducerade strål- och kontrastdoser samtidigt som det erbjuder tillförlitlig spektral information för avancerad plackanalys (Radiology. 2024 Jun;311(3):e231598). Systematiska kliniska bevis hos människor är dock för närvarande knapphändiga, särskilt inom kardiovaskulär avbildning som kräver snabba förvärv och hög temporal upplösning.

Denna kliniska undersökning adresserar detta kritiska kunskapsgap. Dess primära syfte är att utvärdera den diagnostiska prestandan, doseffektiviteten och kliniska genomförbarheten av Si-PCCT för CCTA i direkt jämförelse med etablerad EID-CT och, där tillgängligt, invasiv koronarangiografi. Genom att prospektivt utvärdera lågdosförvärvsprotokoll, jämföra kvantitativ plackbelastning och sammansättning, och utforska påverkan på diagnostisk noggrannhet och funktionell bedömning, syftar denna studie till att fastställa om Si-PCCT kan leverera kliniskt meningsfulla förbättringar bortom nuvarande state of the art. Resultaten förväntas ge essentiella bevis för att vägleda säker klinisk implementering av Si-PCCT och informera framtida tillämpningar inom kardiovaskulär riskstratifiering, prevention och patienthantering.