光子计数 CT 可改善患有心脏缺陷的婴儿的心脏成像 – 物理世界

光子计数 CT (PCCT) 是一种先进的医学成像技术，可测量每个 X 射线光子的能量，已知可以改善成人心血管 CT 成像。 现在，德国的一项研究发表在 放射线学 结果表明，PCCT 同样可以改善新生儿和疑似患有先天性心脏缺陷的婴儿的图像质量。

先天性心脏缺陷是最常见的出生缺陷类型，通常使用产前和产后超声成像进行诊断。 但超声无法提供足够的图像质量来对个体解剖结构进行全面评估，特别是在婴儿的复杂畸形中。 如果需要手术，可以利用CT和MRI来制定治疗计划； 但两者在婴儿身上使用时都有局限性。

研究人员在 亚琛工业大学医院 假设第一代 PCCT 可能会比第三代能量积分双源 CT (DSCT) 扫描产生更好质量的图像。 PCCT 具有将 X 射线光子直接转换为电流的优点，这可以避免探测器处的信号丢失。 这应该减少电子噪声，从而提高信噪比（SNR）和对比度噪声比（CNR）和/或能够以减少的辐射剂量进行成像。

“对于任何成像方法（包括 CT）来说，疑似先天性心脏缺陷的婴儿和新生儿都是技术上具有挑战性的患者群体，”首席研究员 Timm Dirrichs 评论道。 “临床上迫切需要改善这一弱势群体的心脏 CT。 必须使用尽可能高的诊断标准仔细绘制个体心脏解剖结构和可能的手术干预路线。”

Dirrichs 及其同事进行了一项前瞻性研究，比较了 83 名疑似先天性心脏病婴儿的图像质量和辐射暴露情况，这些婴儿接受了对比增强 DSCT（使用西门子 Healthineers 的 体细胞力），30 名接受了对比增强 PCCT（使用 纳奥托姆·阿尔法）和一名进行了两次扫描的婴儿。

对于每张图像，研究人员计算了降主动脉和皮下脂肪组织中标准化感兴趣区域的 SNR 和 CNR。 他们还使用 CT 剂量指数和剂量长度乘积估算了有效辐射暴露。 两名放射科医生、一名儿科心脏病专家和一名儿科心脏外科医生对图像的清晰度、整体视觉对比度、血管轮廓、运动伪影、环伪影、3D 重建质量和整体图像质量独立进行了五级评分。

在除一项 PCCT 扫描 (97%) 之外的所有扫描中，CT 图像被认为具有诊断质量，而 DSCT 扫描的这一比例为 77%。 唯一的非诊断性 PCCT 检查是由于错过造影剂推注而导致的。 19 项非诊断性 DSCT 检查的 SNR 和 CNR 极低，存在图像伪影或造影剂计时不足。

定量评估显示，PCCT 图像的 SNR 和 CNR 均显着较高，平均 SNR 为 46.3，CNR 为 62.0，而 DSCT 的平均 SNR 和 CNR 分别为 29.9 和 37.2。 平均有效辐射剂量相似：PCCT 为 0.50 mSv，DSCT 为 0.52 mSv。

最后，就整体图像质量而言，PCCT 显着优于 DSCT。 放射学团队将 40% 的 PCCT 图像评为优秀，47% 评为良好，而 DSCT 图像的这一比例分别为 4% 和 32%。 该团队报告称，PCCT 在所有其他比较类别中也优于 DSCT。

光子计数检测器降低了 CT 血管造影中造影剂相关的风险

研究人员指出，他们的 PCCT 评估结果是保守的，因为 PCCT 队列的中位年龄、体型和体重比 DSCT 队列更年轻。 他们将此归因于这样一个事实：PCCT 扫描仪问世后，由于获得的图像质量，儿科心脏外科医生将越来越多的年轻患者推荐给他们。

研究人员得出结论，对于疑似心脏缺陷的儿童，在相似的辐射剂量下，光子计数 CT 比双源 CT 提供更好的心血管成像质量。 他们相信 PCCT 还可用于详细的组织表征、碘图谱和 3D 模型的创建。 他们写道：“底层横截面 CT 图像的高 SNR 和 CNR 对于在 3D 模型或虚拟现实模型上描绘小型心脏结构至关重要。” “儿科心脏病外科医生在每次手术中越来越需要由此产生的全息图或 3D 打印。”

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/photon-counting-ct-improves-cardiac-imaging-in-infants-with-heart-defects/