本研究由Shengmei Liu、Linyan Huang等学者完成，主要作者来自四川大学华西医院放射科及Philips Healthcare临床科学部门。论文通讯作者为Liqing Peng，研究发表于European Radiology（2025年）第35卷第381–392页，于2024年7月11日在线发表。

本研究属于心血管影像学与计算机断层扫描（computed tomography, CT）技术领域。冠状动脉CT血管成像（coronary computed tomography angiography, CCTA）是临床诊断和排除冠状动脉疾病的重要无创工具，但心脏搏动导致的运动伪影（motion artifact）始终是影响图像质量和诊断准确性的关键限制因素，尤其在心率较高、心率变异性较大或存在心律失常的患者中更为明显。尽管已有多种硬件和软件方法用于减少运动伪影，如何在第二代双层光谱探测器CT（dual-layer spectral detector computed tomography, DLCT）平台上有效改善CCTA图像质量仍待验证。本研究的目的是探讨运动补偿重建（motion-compensated reconstruction, MCR）算法在第二代DLCT中对CCTA图像质量的改善作用，并分析心率对该算法运动校正效果的影响。

研究采用回顾性设计，纳入2022年7月至2023年9月期间因疑似冠状动脉疾病接受CCTA检查的139例连续患者，排除既往起搏器植入、支架或旁路移植手术史、碘对比剂禁忌、肾功能不全、无法屏气及妊娠者后，最终纳入127例患者。所有检查均在第二代DLCT（Spectral CT 7500, Philips Healthcare）上完成，采用回顾性心电门控螺旋扫描，管电压120 kVp，管电流自动调制，准直128×0.625 mm，机架旋转时间0.27秒，螺距0.20。患者根据扫描期间平均心率分为“心率<75 bpm”组（48例）和“心率≥75 bpm”组（79例）。扫描后自动重建45%和75%心动周期的图像，分别采用标准算法（STD）和MCR算法。MCR算法首先通过多期相采集生成参考期相±5%和±10%的图像体积，随后提取冠状动脉中心线并进行弹性配准以估计每个体素的运动轨迹，生成运动矢量场（motion vector field, MVF），最后在反投影过程中利用MVF生成运动校正图像。

图像分析由两名具有4年和10年CCTA经验的心血管放射科医生独立盲法完成。主观图像质量采用4分Likert量表评价，对每例患者的10个冠状动脉节段进行评分：4分为优秀，3分为良好，2分为尚可，1分为差。评分为1分的节段被视为不可判读，若某血管或患者包含不可判读节段，则该血管或患者视为不可判读。客观图像质量测量包括主动脉根部图像噪声、冠状动脉管腔CT值以及冠状动脉周围脂肪组织CT值，计算信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）和对比噪声比（contrast-to-noise ratio, CNR）。有效辐射剂量根据剂量长度乘积乘以胸部转换系数0.014 mSv/(mGy·cm)计算。统计分析采用配对t检验或Wilcoxon检验及卡方检验，κ值评估观察者间一致性。

结果显示，MCR在总体人群中显著提高了主观图像质量评分：节段水平为3.58±0.69（STD为2.82±0.93），血管水平为3.12±0.81（STD为2.12±0.74），患者水平为2.57±0.76（STD为1.62±0.55），均P<0.001。在心率亚组分析中，无论低心率组还是高心率组，MCR均显著改善图像质量。在可判读性方面，MCR将不可判读节段比例从8.9%（113/1270）显著降至1.6%（20/1270）。在可判读节段中，STD图像中仅26.7%的节段被评为优秀，而MCR图像中67.9%的节段达到优秀。MCR在血管水平和患者水平的可判读性也显著优于STD，分别为96.3%对78.7%和90.6%对59.1%。在三条主要冠状动脉中，右冠状动脉（right coronary artery, RCA）的改善最为显著，可判读率由66.1%提升至95.3%。在高心率组中，MCR在所有节段、血管和患者水平均显著提高可判读性；而在低心率组中，血管水平仅右冠状动脉的可判读性改善有统计学意义。客观图像质量方面，MCR显著提高了冠状动脉CT值、SNR和CNR：CT值442±104 HU对428±110 HU，SNR 13.22±4.06对12.72±4.06，CNR 15.84±4.82对15.39±4.38，均P<0.001。

研究结论认为，MCR算法能够显著改善第二代DLCT所获CCTA的主观图像质量、可判读性和客观图像质量，尤其是在心率较高的患者中效果更明显。这一发现具有重要的临床应用价值。由于多数指南推荐在CCTA前将心率控制在60 bpm以下，但部分患者对降心率药物禁忌或无效，且急性胸痛患者心率往往较高，因此MCR为这些心率控制不理想的患者提供了新的解决途径。MCR的应用无需改变扫描流程，可在后处理阶段生成运动校正图像，有助于减少运动伪影对诊断的影响。此外，与光子计数探测器CT等硬件改进不同，MCR作为一种软件算法可在现有设备上实施，具有一定的普适性。不过，本研究存在单一中心回顾性设计、样本量较小、未以有创冠状动脉造影作为参考标准评估诊断准确性等局限性，未来还需更大规模研究和前瞻性验证。研究还提示，将MCR与低能量虚拟单能图像结合可能进一步提升冠状动脉显示能力，值得进一步探索。

本研究的亮点包括：首次在真实临床环境中验证了MCR算法对第二代DLCT的CCTA图像质量的改善效果；发现MCR在高心率患者中改善更为显著，与既往体模研究一致；右冠状动脉作为运动速度最快的血管，在MCR处理中获益最大；MCR不仅改善主观图像质量，还提高了SNR和CNR，提示其可能通过多期相信息融合改善图像信噪特性。论文还详细描述了MCR的技术原理和实现流程，为后续相关研究提供了方法学参考。总体而言，该研究表明MCR是一种有效且实用的运动伪影校正工具，有助于拓展CCTA在高心率患者中的应用范围。