基于硅的光子计数计算机断层扫描用于高级心脏成像 (SILIC-HEART)

心血管疾病仍是全球范围内发病率和死亡率的主要原因之一，对医疗保健系统构成重大负担。 对于疑似或已知患有冠状动脉疾病（CAD）的患者，冠状动脉CT血管造影（CCTA）因其高敏感性、优异的阴性预测价值以及无创特性，已成为当代临床实践的基石。 现行指南推荐CCTA作为广泛疑似CAD患者的一线诊断检查，反映了其在日常心脏病学中的确立地位（Eur Heart J. 2024 Sep 29;45(36):3415-537）。

尽管技术不断改进，但基于能量积分探测器（EID-CT）的传统CT系统存在固有的物理局限性。 这些局限性包括对小冠状动脉结构空间分辨率欠佳、钙化斑块和支架中的绽放伪影、有限的光谱信息，以及图像质量与辐射和对比剂剂量之间的权衡。 虽然最先进的EID-CT可以实现非常低的辐射剂量，但图像保真度和组织表征的进一步有意义改进，越来越受到探测器物理学的限制（Diagn Interv Imaging. 2025 Feb;106(2):53-9）。

光子计数CT（PCCT）通过实现具有固有能量分辨的直接光子检测，代表了一项根本性的技术进步。 早期的第一代PCCT系统已展示出改善的空间分辨率、减少的绽放伪影以及光谱CCTA的可行性，在斑块评估和冠状动脉狭窄评估方面取得了令人鼓舞的结果。 然而，已发表的临床研究也突出了相关局限性，包括快速心脏采集期间能量分辨率受损、串扰效应，以及辐射剂量通常仍高于优化EID-CT方案所达到的水平。 因此，PCCT的全部临床潜力——特别是对于低剂量心血管成像和定量斑块表征——尚未实现，支持广泛临床应用的可靠证据仍然缺乏（J Cardiovasc Comput Tomogr. 2025 Jul-Aug;19(4):474-82）。

为了克服这些局限性，最近开发了基于硅探测器（Si-PCCT）的第二代PCCT扫描仪（Phys Med Biol.2021 Jan 29;66(3):03tr1）。 硅探测器的物理特性，结合边缘探测器几何结构和深度分段像素，提供了卓越的计数率能力、改进的能量分离和高空间分辨率。 初步的体模研究和早期原型调查表明，Si-PCCT可能以显著降低的辐射和对比剂剂量实现高质量的冠状动脉成像，同时为高级斑块分析提供可靠的光谱信息（Radiology. 2024 Jun;311(3):e231598）。 然而，目前关于人体的系统性临床证据稀少，特别是在需要快速采集和高时间分辨率的心血管成像背景下。

本临床研究旨在填补这一关键知识空白。 其主要目的是与已建立的EID-CT以及（在可行的情况下）有创冠状动脉造影直接比较，评估Si-PCCT用于CCTA的诊断性能、剂量效率和临床可行性。 通过前瞻性评估低剂量采集方案、比较定量斑块负荷和成分，并探索其对诊断准确性和功能评估的影响，本研究旨在确定Si-PCCT是否能带来超越当前最先进技术的、具有临床意义的改进。 预期结果将为指导Si-PCCT的安全临床实施提供必要证据，并为未来在心血管风险分层、预防和患者管理中的应用提供信息。