这是一项单中心回顾性研究，由意大利墨西拿大学医院（University Hospital “Policlinico G. Martino”）的Ludovica R. M. Lanzafame、Tommaso D’Angelo等人联合荷兰乌得勒支大学医学中心（University Medical Center Utrecht）、德国法兰克福大学医院（University Hospital Frankfurt）及飞利浦医疗（Philips Healthcare）的研究人员共同完成。研究结果于2026年发表在《la radiologia medica》杂志第131卷，题为“Quantification of coronary artery calcium using virtual non-contrast images derived from dual-layer spectral CT”。研究旨在评估利用双层光谱CT（dual-layer computed tomography, DLCT）生成的虚拟平扫（virtual non-contrast, VNC）图像进行冠状动脉钙化（coronary artery calcium, CAC）定量的可行性，并进一步分析该方法对心血管风险分层及患者再分类的影响。

冠状动脉疾病（coronary artery disease, CAD）是全球范围内导致死亡的主要原因，因此早期检出与预防具有重要临床意义。冠状动脉钙化积分（CAC score）是检测CAD和预测心血管风险的成熟工具，目前国际指南推荐对40岁以上无临床症状但处于中等心血管风险的人群及低风险有症状患者进行CAC评分。传统上，CAC定量依赖于前瞻性心电门控的非增强CT扫描，通常作为冠状动脉CT血管成像（coronary computed tomography angiography, CCTA）检查的一部分。然而，这种真平扫（true non-contrast, TNC）扫描会增加额外的辐射剂量和检查时间。双能CT（dual-energy CT, DECT）技术的发展使后处理碘去除成为可能，基于增强扫描数据生成的VNC图像有望替代TNC图像进行钙化积分。既往已有研究验证了不同双能CT平台及光子计数CT中VNC钙化评分的可行性，但由于方法学差异和样本量限制，其普适性仍待确认，且少有研究关注VNC评分对患者心血管风险分层的影响。因此，本研究设定了两个目标：一是进一步验证基于双层CT冠状动脉血管成像（dual-layer CCTA, DL-CCTA）的VNC重建在CAC定量中的可行性；二是评估该方法对心血管风险分层和潜在患者再分类的影响。

研究回顾性纳入了2023年12月至2024年12月期间因疑似CAD接受DL-CCTA检查的患者。为确保CAC风险类别分布均衡，研究根据冠状动脉钙化数据与报告系统（Coronary Artery Calcium Data and Reporting System, CAC-DRS）将患者分为四类，每类连续纳入25例，即CAC-DRS 0（CAC=0）、CAC-DRS 1（CAC=1–99）、CAC-DRS 2（CAC=100–299）及CAC-DRS 3（CAC≥300）。共有100例患者构成最终研究队列，其中65例为男性，平均年龄64.4±12.6岁，平均体重指数26.7±3.9 kg/m²。排除标准包括：光谱数据不可用、存在严重运动伪影、采集方案偏离标准化流程、以及有冠状动脉支架植入或搭桥手术史。所有扫描均使用双层光谱CT系统（IQon CT, Philips Healthcare）完成。成像方案由两部分组成：先进行一次前瞻性心电门控的非增强扫描用于CAC定量，即TNC采集，管电压120 kVp，管电流40 mAs，层厚3 mm，间隔3 mm；随后进行对比增强CCTA扫描，静脉注射碘美普尔400（iomeprol 400），剂量0.85 ml/kg，流速5 ml/s，并用50 ml生理盐水冲洗。增强扫描采用自动团注追踪技术，感兴趣区置于降主动脉，触发阈值为110 HU，延迟9秒。增强扫描的参数包括管电压120 kVp、自动管电流调制、扫描间隔0.34 mm、准直64×0.625 mm、旋转时间0.27秒。如无禁忌，检查前舌下含服5 mg硝酸异山梨酯以实现冠状动脉扩张；心率超过70次/分的患者静脉注射10 mg艾司洛尔。

TNC图像按照Agatston方案重建，层厚3 mm，间隔3 mm，采用心脏标准软组织重建核。增强图像使用心脏常规重建核，光谱数据通过光谱重建软件（Philips Healthcare）处理，所有图像均使用迭代模型重建算法（IMR cardiac）级别1生成。TNC图像的CAC定量（CAC_TNC）由一名阅片者使用Heartbeat CS软件按照Agatston方法完成，作为参考标准。冠状动脉在CCTA光谱图像上使用综合心脏分析软件进行分割，VNC重建图像层厚为0.9 mm，通过应用130 HU阈值来计算钙化斑块体积（Vol_VNC）。随后，利用Vol_VNC与CAC_TNC的线性回归方程推导VNC图像对应的钙化积分（CAC_VNC），并依据CAC-DRS将患者重新分类。辐射剂量方面，TNC系列的平均容积CT剂量指数（CTDIvol）为5.7±0.2 mGy，剂量长度乘积（DLP）为71.9±7.9 mGy·cm；增强扫描的CTDIvol为8.9±1.2 mGy，DLP为658.1±156.3 mGy·cm。相应的平均有效剂量分别为1.0±0.1 mSv和9.2±2.2 mSv，说明放弃TNC扫描约可减少1 mSv的辐射暴露。统计分析采用Shapiro-Wilk检验评估数据分布，非正态分布变量以中位数和四分位距表示，组间比较采用Wilcoxon检验。两种测量方法之间的相关性通过双向组内相关系数（intraclass correlation coefficient, ICC）评价，一致性采用Bland-Altman分析及95%一致性界限评估；CAC-DRS风险分类一致性使用卡方检验。

结果显示，VNC重建中位钙化体积为10 mm³（四分位距0–47.5，范围0–600）。线性回归分析显示CAC_TNC与Vol_VNC之间存在强相关，方程为CAC_TNC=7.5484×Vol_VNC，决定系数r²为0.964。据此计算得到的中位CAC_VNC为75.5 Agatston单位（AU）（四分位距0–339.7，范围0–4529），低于TNC图像定量分析所得的中位CAC_TNC 95.4 AU（四分位距0.6–308.7，范围0–4725），但两种方法之间无统计学显著差异（p=0.653）。值得注意的是，在TNC图像上CAC为0的患者中，无一例在VNC重建中出现冠状动脉钙化假阳性；然而，有3例TNC图像CAC大于0（范围1.1–10.7）的患者，VNC重建未能检出钙化。ICC分析证实CAC_TNC与CAC_VNC之间具有极好的相关性（ICC=0.977），Bland-Altman分析显示平均差值为−1.2 AU，95%一致性界限为−254.8至252.4，表明两种方法具有良好一致性。Bland-Altman图中的离群值均与CAC评分超过1710 AU的患者相关，提示极高钙化负荷时VNC测量误差可能增大。

在风险分类方面，基于CAC_VNC，100例患者中有29例（29%）被归为CAC-DRS 0，26例（26%）为CAC-DRS 1，17例（17%）为CAC-DRS 2，28例（28%）为CAC-DRS 3。CAC_VNC共将16例（16%）患者错误分类，其中11例（69%）被降级至较低风险类别，5例（31%）被升级至较高风险组。尽管存在再分类，卡方检验显示CAC_VNC与CAC_TNC所得CAC-DRS分类之间仍具有良好一致性（列联系数=0.81）。但值得关注的是，11例被降级的患者中有4例尽管存在钙化却未被光谱分割过程检出，被误归为CAC-DRS 0。这种低估在临床中可能产生重要影响，因为即使极少量冠状动脉钙化也支持启动他汀类药物治疗，低端频谱的低估可能导致治疗不足。可能导致错分的原因包括130 HU阈值的使用、软件灵敏度限制以及VNC与TNC图像层厚不同等因素。

本研究的结论是，基于双层光谱CT增强扫描数据利用碘去除算法生成的VNC图像所计算的CAC评分与常规TNC图像获得的数值高度一致，具有出色的相关性和良好的一致性。该方法有潜力省去专用的平扫扫描，从而减少辐射暴露、缩短采集时间并降低检查成本，同时保持心血管风险评估的诊断准确性。研究进一步支持了VNC重建在CAC定量中的可行性，并强调了该方法在CAC-DRS风险分层方面与常规方法具有较强一致性。然而，研究也存在一定局限性：回顾性设计存在选择偏倚；样本量相对有限；单中心、单厂商设备且采用固定对比剂注射方案可能影响结果的推广性。此外，研究使用了固定的0.9 mm层厚和130 HU阈值，且未纳入Agatston方法的密度加权因子。由于VNC重建会改变钙化斑块的表观衰减值，密度值可能被系统性低估，从而导致钙化负担被低估。未来研究应聚焦于优化钙化检测阈值、在不同CT平台上验证结果以及标准化基于VNC的CAC评分方法。

本研究的亮点包括：验证了基于双层光谱CT的VNC重建用于CAC评分的可行性，并系统评估了其对CAC-DRS风险分层的影响；发现了VNC评分对CAC的轻度系统性低估，且极高钙化负荷时误差可能增大；证实CAC为0的患者在VNC中未出现假阳性，表明算法在区分碘与钙方面具有较高的准确性；同时揭示了低钙化负荷患者可能被低估并错分为CAC-DRS 0的临床风险。与其他研究相比，本研究使用的线性回归校正方法和基于CAC-DRS的分层分析为VNC钙化评分的临床应用提供了新的证据。研究结果提示，尽管VNC钙化评分在总体上具有良好表现，但在个体水平应用于治疗决策时仍需谨慎，特别是对于低钙化负荷患者。此外，文章在讨论中还引述了Gassert等人、Nadjiri等人及Langenbach等人关于不同层厚和阈值对VNC钙化评分影响的研究，进一步说明该领域仍需标准化方法学。论文附带的补充表格总结了目前已发表的基于光谱成像技术的CAC评分在体研究，为读者提供了该领域进展的概览。