RADIOLOGY：新生儿和婴儿先天性心脏缺陷的光子计数与双源CT

先天性心脏缺陷是新生儿时期发病和死亡的主要原因，发生在高达1%的活产儿。大约25%的人出生时患有严重的先天性心脏缺陷，需要在出生后第一个月内进行手术干预。通常，先天性心脏缺陷在美国产前和产后被诊断出来。对个体解剖学进行全面评估，特别是在复杂的畸形中，通常仅在美国是不可能实现的，而且产前和产后之间存在大量不一致的发现。

MRI和CT通常用于描述先天性心脏缺陷患者的心脏解剖学，特别是用于手术治疗计划。然而，尽管新生儿心脏核磁共振成像具有与电离辐射无关的优势，但它仍然具有挑战性。新生儿心脏核磁共振成像通常需要全身麻醉，因此与可能严重的独立风险因素有关，特别是在患有先天性心脏缺陷的危重新生儿中。

在新生儿患者群体中，MRI的空间分辨率大大低于CT的分辨率，阻碍了查看小型解剖结构（如冠状动脉血管）的能力。尽量减少辐射暴露的必要性是避免这组患者进行CT成像的另一个好理由。通常，CT和MRI都是帮助回答临床问题所必需的。当前核磁共振成像和CT技术的局限性推动了在一次检查中将高分辨率形态CT样和功能性MRI样先天性心脏缺陷信息相结合的方式的搜索，最好是低辐射暴露，无需全身麻醉。

光子计数CT（PCCT）是实现这一目的的有力候选者。PCCT具有测量每个光子比能的优势。由于没有间接的X射线转换为光，PCCT可以避免探测器的信号损失。这应该可以减少电子噪声，从而提高信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）和/或能够以较低的辐射剂量进行成像。

2023年5月23日发表在RADIOLOGY的文章对2019年1月-2022年10月期间在心脏和胸主动脉接受造影增强PCCT或DSCT的疑似先天性心脏缺陷儿童的现有临床CT研究的前瞻性分析，并评估怀疑有心脏缺陷的儿童心脏成像的第一代PCCT的图像质量，并将图像与第三代能量整合双源CT（DSCT）进行比较。第二个目标是比较各自的辐射暴露，计算了信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）剂量比。视觉图像质量由四位独立读者以五分制评估：5，优秀或缺席；4，良好或最小；3，中度；2，有限或实质性；1，差或大规模。

在典型的先天性心脏缺陷中，对比增强轴向双源CT（DSCT）与对比增强轴向光子计数CT（PCCT）个体间比较

对比增强PCCT（n=30）或DSCT（n=84）在113名儿童（55名女性和58名男性参与者；中位年龄，66天[IQR，15-270]；中位身高，56厘米[IQR，52-67]；中位体重，4.5公斤[IQR，3.4-7.1]）中进行。PCCT的29分（97%）的诊断图像质量评分至少为3分，而DSCT的65分为84分（77%）。PCCT与DSCT的平均整体图像质量评分更高（分别为4.17比3.16；P < .001）。PCCT与DSCT的SNR和CNR相比，SNR（分别为46.3 ± 16.3与29.9 ± 15.3；P = .007）和CNR（62.0 ± 50.3与37.2 ± 20.8；P = .001）。PCCT和DSCT的平均有效辐射剂量相似（0.50 mSv vs 0.52 mSv；P = .47）。

临床上非常需要改善患有先天性心脏缺陷的幼儿（新生儿和婴儿）的心脏CT。光子计数CT（PCCT）已被证明可以改善成人的心血管CT成像。因此，本文的前瞻性个体间队列研究比较了两组先天性心脏缺陷连续儿科参与者中与PCCT和最先进的双源CT（DSCT）相关的定量（信号噪声比[SNR]，对比噪声比[CNR]）和定性（即视觉）图像质量和辐射剂量。我们的研究发现，与DSCT相比，新生儿和婴儿的PCCT改善了SNR（P = .007）和CNR（P = .001）以及心血管CT的图像质量，辐射剂量相似（P = .47）。

PCCT相较于其他的优势可能是它对3D打印的影响，以创建逼真的3D图像。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心脏结构至关重要。小儿心脏外科医生在每次手术中越来越需要生成的全息图或3D打印。这种3D打印已被证明对外科医生有益，已经证明了可应用于脊柱、前列腺、肝脏和颌面手术。

本文存在一定局限性。本研究没有动力来证明诊断准确性的差异，特别是个体间设计。研究人员没有调查图像质量的改善是否对建立诊断的能力有好处。另一个局限性可能是PCCT检查是在研究期间最低可用管电压90 kVp下进行的。然而，DSCT检查是在70至80 kVp之间的低管电压下进行的，这是通常推荐的。此外，接受PCCT的儿童组比接受DSCT的儿童年轻，这可能是PCCT研究期间早期获得的令人印象深刻的图像质量的影响，这鼓励了儿科心脏外科医生转诊到更年轻的患者。然而，这意味着接受PCCT的组在CT上比接受DSCT的组更具挑战性。因此，本文结论是保守地估计了与PCCT相关的技术优势。最后，研究人员没有利用PCCT的其他内在诊断优势，如固有的光谱图像信息。

原文出处

Dirrichs, T.;  Tietz, E.;  Rüffer, A.;  Hanten, J.;  Nguyen, T. D.;  Dethlefsen, E.; Kuhl, C. K., Photon-counting versus Dual-Source CT of Congenital Heart Defects in Neonates and Infants: Initial Experience. Radiology 2023, 223088.