摘要：结构心脏病评估改善77 岁女性，近期接受经导管主动脉瓣置换术，超声心动图显示跨瓣压差升高。采用 Bv60 卷积核的超高分辨率图像显示瓣叶低衰减增厚（箭头所示）。然而，PCD-CT在心脏成像的临床应用中仍面临不少挑战。技术参数的复杂性给临床操作带来了难题。PCD
光子计数探测器CT（PCD-CT）作为CT技术领域的重大突破，正彻底改变心脏成像的临床实践。与传统能量积分探测器CT（EID-CT）不同，PCD-CT采用半导体探测器将X射线光子直接转化为电信号，信号强度与光子能量成正比，还可将光子分配至特定能量通道（更多内容参见XI区：）。这一独特的技术原理，使其在心脏成像中展现出诸多优势，同时也面临一些亟待解决的挑战。在心脏成像中，PCD-CT的优势十分显著。其超高空间分辨率（UHR）能力是一大亮点。通过设计更小的探测器像素且无需像素间反射器，PCD-CT在保持几何剂量效率的同时，显著提升了空间分辨率。这对于冠状动脉狭窄、支架和斑块的评估至关重要，能有效减少钙晕伪影，更准确地测量管腔狭窄程度。例如，在一项针对高风险经导管主动脉瓣置换术（TAVR）术前患者的研究中，UHR PCD-CT血管造影（CTA）以有创冠状动脉造影为金标准，诊断准确率达到88%，曲线下面积（AUC）为0.93 。对于支架成像，PCD-CT凭借高空间分辨率，减少了部分容积效应和晕状伪影，甚至能清晰显示直径小于3mm或支架支柱厚度大于100μm的小冠状动脉支架，为支架内再狭窄等问题的评估提供了更可靠的手段。
结构心脏病评估改善77 岁女性，近期接受经导管主动脉瓣置换术，超声心动图显示跨瓣压差升高。采用 Bv60 卷积核的超高分辨率图像显示瓣叶低衰减增厚（箭头所示）。然而，PCD-CT在心脏成像的临床应用中仍面临不少挑战。技术参数的复杂性给临床操作带来了难题。PCD-CT拥有多种扫描模式、重建卷积核、层厚（最小可达0.2mm）、矩阵大小（最高1024×1024）以及不同的量子迭代重建（QIR）水平等，医生需要根据具体临床任务选择合适的参数组合，这无疑增加了操作难度和学习成本。例如，不同的重建卷积核和QIR水平会显著影响图像质量和噪声，选择不当可能导致诊断误差 。图像噪声问题也不容忽视。在采用薄层高分辨率重建、锐利卷积核和大矩阵时，PCD-CT的图像噪声会明显增加。虽然先进的迭代重建和人工智能降噪技术可在一定程度上缓解这一问题，但如何在保证高空间分辨率的同时有效控制噪声，仍是亟待解决的关键问题。此外，高分辨率模式下产生的图像数量大幅增加，如15cm长度的心脏扫描可产生约1500幅图像，数据量达3000MB，这对医院的图像存储和传输系统提出了更高要求 。标准化问题同样制约着PCD-CT的广泛应用。目前，PCD-CT的成像参数和重建方法缺乏统一标准，不同研究中采用的参数差异较大，这使得研究结果的可比性降低，也不利于定量生物标志物的建立和多中心临床试验的开展。而且，若患者初次检查使用EID-CT，后续随访使用PCD-CT，由于技术差异导致的狭窄程度测量结果不同，可能会给临床诊断和病情监测带来困扰，需要建立相应的校正方法 。光子计数 CT（PCD-CT）在心血管成像中的应用总结应用场景PCCT的可用功能相关改进效果临床价值局限性狭窄量化超高空间分辨率减少钙晕伪影，改善管腔显示效果主观与客观狭窄百分比评估及 CAD-RADS 评分更准确，可媲美有创血管造影图像噪声增加虚拟单能图像降低狭窄视觉评估偏差，实现精准定量测量-高 keV 会降低管腔碘信号虚拟无钙图像（PURELumen 技术）对钙化灶进行虚拟掩盖，实现管腔精准可视化-易出现假性减除现象支架成像超高空间分辨率减少部分容积效应，提升支架支柱显示清晰度改善支架通畅性及支架内再狭窄的评估效果图像噪声增加66 ms 时间分辨率的虚拟单色图像高 keV 下减少伪影，降低运动伪影-高 keV 会降低管腔碘信号钙评分超高空间分辨率减少钙晕伪影，优化冠状动脉钙化灶分割效果提升冠状动脉疾病风险分层准确性图像噪声增加虚拟平扫图像（PURECalcium 技术）从心脏增强 CT 检查中虚拟去除碘信号无需为接受 CT 血管造影（CTA）的患者额外进行钙评分扫描，降低辐射剂量易出现假性减除现象斑块成分分析超高空间分辨率减少伪影，提升斑块体积测量准确性精准评估斑块负荷及易损性图像噪声增加虚拟单色图像实现 CT 值标准化，提升测量可重复性-缺乏斑块成分的参考标准值对比剂剂量降低能量均匀加权、低能量虚拟单能图像提升碘信号强度可利用增强的碘信号降低对比剂用量，还可改善增强效果不佳的检查图像质量低 keV 下图像噪声增加心肌评估碘分解技术常规可获取光谱图像（碘图及虚拟平扫图像）改善心肌灌注、延迟碘增强的评估效果-细胞外容积（ECV）量化基于多能量的 ECV 技术减少光谱图像配准误差，无需额外进行平扫扫描，且具备高时间分辨率-原型软件对重建参数及扫描时机敏感结构性心脏病高螺旋螺距光谱成像降低辐射剂量改善经导管主动脉瓣置换术（TAVR）术前评估的图像质量图像质量对重建参数敏感展望未来，PCD-CT在心脏成像领域的发展前景广阔。K边缘成像技术有望成为新的研究热点，该技术可针对诊断X射线能量范围内具有可检测K边缘的物质生成特定物质图谱，为新型造影剂的应用和多造影剂同时成像提供可能。例如，钨造影剂在血管腔和管壁可视化方面表现出比碘更优的性能，金纳米颗粒造影剂可用于炎症巨噬细胞靶向成像，助力动脉粥样硬化斑块的早期诊断 。不过，这些技术目前仍处于动物实验阶段，要实现临床转化，还需解决造影剂研发、剂量控制等一系列问题。随着技术的不断进步，PCD-CT的性能还将进一步提升。未来有望通过优化探测器设计、改进重建算法等方式，进一步提高空间分辨率和降低噪声，拓展其在心脏分子成像等领域的应用。同时，建立统一的技术标准和操作规范，开展更多大规模多中心临床研究，将有助于充分发挥PCD-CT的优势，为心脏疾病的精准诊断和治疗提供更有力的支持。总之，PCD-CT为心脏成像带来了革命性的变化，在提高诊断准确性、降低辐射剂量和对比剂用量等方面具有显著优势。尽管目前面临诸多挑战，但随着技术的不断成熟和临床经验的积累，PCD-CT必将在心脏疾病的诊断和治疗中发挥越来越重要的作用，为广大患者带来福音。更多干货，关注XI区！文献原文：Rajendran, K., Canan, A. & Rajiah, P.S. Cardiac imaging using photon counting CT – benefits, challenges and prospects. Int J Cardiovasc Imaging (2025). https://doi.org/10.1007/s10554-025-03491-x 仅供专业人士交流目的，不用于商业用途。原标题：《光子计数CT在心脏成像中的应用：优势、挑战与未来展望》 来源：健康有我管
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