综述:单光子发射计算机断层扫描技术的进展:硬件、软件与心肌血流储备

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Heart Failure Clinics 2.5

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  这篇综述系统阐述了单光子发射计算机断层扫描(SPECT)技术的最新进展,重点分析了固态镉锌碲(CZT)探测器在心肌灌注成像(MPI)中的应用优势,以及通过软件算法提升空间分辨率和心肌血流储备(MFR)测量的临床价值。文章强调该技术对缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病(INOCA)和冠状动脉微血管疾病的诊断突破,同时指出未来需解决呼吸运动伪影等问题。

  

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Key points

冠状动脉疾病(CAD)的临床表现正发生显著变化:应激测试中缺血减少,而冠状动脉造影显示非阻塞性CAD增多,这与缺血伴非阻塞性冠状动脉疾病(INOCA)患者增加的趋势一致。单光子发射计算机断层扫描(SPECT)心肌灌注成像(MPI)需整合MFR测量和冠状动脉钙化评估,以诊断INOCA和冠状动脉微血管疾病。固态镉锌碲(CZT)探测器的应用显著提高了光子计数效率。

Solid-State Cadmium-Zinc-Telluride Single-Photon Emission Computed Tomography Systems

目前两种商用心脏专用CZT SPECT系统(Spectrum Dynamics D-SPECT和GE Discovery NM 530/570c)采用数字化探测器设计,摒弃了传统NaI(Tl)晶体的光电倍增管结构。CZT晶体与专用集成电路、散热片和数字板的结合,使探测器体积大幅缩小,从而支持创新的机架设计。

Software advances

迭代重建算法结合心肌解剖先验约束,有效补偿了高灵敏度准直器导致的空间分辨率损失。基于深度学习的运动校正技术进一步提升了图像质量,使半剂量或半时间扫描达到与传统全剂量相当诊断效能。

Future directions

尽管固态SPECT已实现低剂量快速成像和MFR量化,但患者呼吸运动仍是挑战。未来需开发数据驱动的运动校正方法,并推广硬件升级以充分发挥技术潜力。

Summary

固态SPECT相机与先进重建软件的组合,使光子敏感度和分辨率超越传统Anger相机。通过低成本心脏聚焦准直器改造旧设备亦可提升性能,为INOCA和微血管疾病诊断提供新工具。

Clinics care points

心绞痛患者中非阻塞性CAD比例上升,需通过冠状动脉钙化评分、MFR降低(无相对灌注缺损)识别弥漫性病变。MFR测量结合SPECT/CT可实现一站式评估。

Disclosure

作者声明接受GE HealthCare研究资助。

(注:全文严格基于原文缩略语和术语规范,如CZT、INOCA等均保留英文缩写及大小写格式,技术细节如NaI(Tl)、D-SPECT等均与原文一致。)

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