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光子計數探測器CT（PCD-CT）作為CT成像領域的創新技術，正逐漸改變心臟成像的格局。它在技術原理上與傳統能量積分探測器CT（EID-CT）存在顯著差異，為心臟疾病的診斷和評估帶來了新的可能。

PCD-CT的核心技術優勢在于其探測器。相比EID-CT，PCD-CT使用更小的探測器元件，能實現更高的空間分辨率，掃描層厚可達0.2mm，有助于更清晰地觀察心臟結構和病變 。同時，PCD-CT具備獨特的光譜成像能力，可對單個入射光子進行計數和能量測量，將其分類到不同能量區間，這不僅提高了對組織類型和物質的區分能力，還能實現多種高級圖像重建，如虛擬去碘（VNI）圖像、虛擬去鈣圖像和虛擬單色圖像（VMI） 。目前，各大設備廠商都在積極研發PCD-CT系統，部分已應用于臨床，但僅有西門子的NAEOTOM Alpha系統實現商業化。

在冠狀動脈疾病診斷方面，PCD-CT展現出了巨大的潛力。冠狀動脈鈣化評分是評估心血管疾病風險的重要指標，傳統依靠非增強CT掃描和Agatston方法進行評分。PCD-CT雖能憑借高分辨率更好地檢測微小鈣化并精確估計鈣化體積，但在利用VNC和VNI圖像替代傳統非對比掃描計算鈣化積分時，存在結果不準確的問題，目前尚未能完全取代傳統方法 。在冠狀動脈評估中，CCTA是診斷冠心病的重要手段，但冠狀動脈鈣化會導致blooming偽影，影響狹窄程度的準確判斷。PCD-CT的超高分辨率模式和光譜成像功能，可有效減少偽影，提高冠狀動脈狹窄評估的準確性。研究顯示，其在檢測冠狀動脈狹窄時具有較高的靈敏度、特異性和準確性，有望降低冠心病診斷的假陽性率，減少不必要的有創冠狀動脈造影（ICA）和重復掃描 。此外，結合CT衍生的血流儲備分數（FFRCT），PCD-CT能為冠狀動脈狹窄的功能評估提供更準確的依據，優化患者管理策略，減少對脆弱患者（如TAVR患者）的侵入性操作。對于支架成像，傳統CT受blooming和線束硬化偽影影響，難以準確評估支架內再狹窄。PCD-CT通過選擇合適的采集和重建參數，特別是超高分辨率成像結合特定內核，可提高對支架內再狹窄評估的準確性，但目前還不能完全替代ICA作為評估金標準 。

使用PCD-CT進行的冠狀動脈疾病高級評估。a 使用PCD-CT在增強、真實平掃、虛擬去碘和虛擬平掃圖像上進行冠狀動脈鈣化評分。與真實平掃圖像相比，左前降支（LAD）動脈中的鈣化斑塊在虛擬去碘圖像上顯得更明顯，在虛擬平掃圖像上則不太明顯。b 對一名患有穩定型心絞痛且存在多種危險因素的66歲男性進行冠狀動脈超高分辨率成像。（a）LAD的多平面重建（MPR）圖像，顯示血管壁廣泛鈣化。MPR和橫斷面視圖顯示LAD近端和中段無明顯狹窄。（b）LAD的MPR圖像及橫斷面視圖顯示，LAD從中段到遠端的過渡段管腔明顯變窄。（c）有創冠狀動脈造影證實LAD中/遠端存在明顯狹窄。c 使用超高分辨率PCD-CT進行支架成像。對一名有典型胸痛癥狀的67歲男性患者采用超高分辨率模式的PCD-CT進行冠狀動脈CT血管造影。該患者有LAD和左旋支（LCX）動脈支架置入史。多平面重建圖像顯示LCX支架通暢。然而，LAD支架內遠端存在再狹窄跡象。三維容積重建清晰顯示LAD和LCX中的支架。相應的有創冠狀動脈造影證實LAD存在支架內再狹窄，LCX支架通暢。   

在心肌纖維化評估方面，心血管磁共振成像（CMR）的釓對比劑延遲強化（LE）是當前非侵入性評估心肌梗死、瘢痕和活力的金標準 。CT的延遲強化成像（LECT）也逐漸受到關注，它可與CCTA在一次檢查中完成，同時評估冠狀動脈疾病和心肌強化模式，且不存在CMR的一些禁忌證 。PCD-CT憑借更高的空間分辨率和更好的對比噪聲比，有望改善LECT的成像質量。研究表明，PCD-CT在細胞外容積（ECV）測量方面與CMR具有良好的相關性，可作為評估心肌纖維化的有效替代方法 。

光子計數探測器CT成像方案，可一站式完成冠狀動脈評估和延遲強化成像。常規冠狀動脈CT血管造影（CCTA）方案的時長約為10分鐘，額外的延遲強化（LE）CT采集會使總時長延長至約15 - 20分鐘。不同中心的采集時間可能有所差異。血細胞比容評估僅在注射對比劑5 - 10分鐘后進行選擇性細胞外容積（ECV）評估時才是必要的。平掃是可選的，因為它可以重建為虛擬去碘圖像。

除上述應用外，PCD-CT在心臟成像領域還有更多潛在應用方向。在斑塊特征定量分析方面，結合超高分辨率成像和光譜信息，PCD-CT有助于更準確地評估斑塊的易損性，為患者預后和治療策略的制定提供重要參考 。在心臟外膜脂肪組織成像中，PCD-CT可通過不同能量水平的VMI重建，更精確地評估脂肪衰減，實現對心血管風險的預測 。在心肌灌注CT中，PCD-CT有望憑借其減少偽影和提高分辨率的優勢，與CCTA和LECT相結合，為冠心病患者提供一站式的綜合評估 。此外，在瓣膜介入手術的術前規劃和術后評估中，PCD-CT也能發揮重要作用，如幫助醫生更清晰地觀察解剖結構、預測預后以及鑒別術后并發癥等 。同時，PCD-CT還有望降低對比劑和輻射劑量，在不影響圖像質量的前提下，提高患者的安全性。

一名59歲近期被診斷為心肌梗死的女性的短軸位PCD-CT（圖a和圖b）和心血管磁共振圖像（圖c和圖d）。圖a展示了左心室的PCD-CT細胞外容積（ECV）圖，基底部下外側段ECV局灶性增加。圖b顯示了計算得到的碘圖，碘呈缺血性分布模式潴留，與心血管磁共振上的延遲釓增強區域（圖c）相對應。圖d為（注射釓劑后的）短軸位電影圖像，其中基底部下外側段觀察到信號強度增加和節段性室壁運動異常，提示心肌梗死。

盡管PCD-CT 在心臟成像中展現出巨大的潛力，但要廣泛應用于臨床仍面臨諸多挑戰。目前，需要開展大規模的臨床試驗，以明確其臨床實用性和對患者預后的影響；各中心之間的成像協議和后處理技術也需要標準化，以確保結果的可重復性和可比性；PCD-CT設備的有限可用性和高昂成本也是限制其廣泛應用的重要因素，隨著技術的發展，成本有望降低 。此外，心血管放射科醫生和影像心臟病學家之間需要加強合作，以準確識別PCD-CT的適應證、正確解讀圖像并制定合適的掃描方案。

總體而言，PCD-CT在心臟成像中已展現出顯著優勢，能夠提高診斷準確性，為患者風險分層提供更可靠的依據。隨著技術的不斷發展和完善，PCD-CT有望在未來成為心臟成像的重要手段，減少侵入性操作，優化醫療資源利用，改善患者的治療效果和預后 。

文獻原文：Sharma SP, Lemmens MDK, Smulders MW, Budde RPJ, Hirsch A, Mihl C. Photon-counting detector computed tomography in cardiac imaging. Neth Heart J. 2024 Nov;32(11):405-416. doi: 10.1007/s12471-024-01904-5. 僅供專業人士交流目的，不用于商業用途。