本研究由昆明医科大学第一附属医院放射科的Wei Chen、Dan Han团队主导，第一作者为Jie Deng（现任职于中山大学孙逸仙纪念医院核医学科），合作者包括Yu Wang等。论文发表在La radiologia medica（2025年130卷1092–1104页），2025年4月30日在线发表。

本研究属于心血管影像学领域，聚焦于非缺血性心力衰竭（non-ischemic heart failure，NIHF）的弥漫性心肌纤维化无创评估。弥漫性心肌纤维化以胶原过度沉积和细胞外基质扩张为特征，在多种心肌病和心力衰竭进展中起关键作用，但其起病和进展常被忽视。心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）T1 mapping所衍生的心肌细胞外容积分数（extracellular volume fraction，ECV）已被确立为评估弥漫性心肌纤维化的无创影像生物标志物，但CMR可及性有限，并有禁忌症。CT在弥补CMR不足方面具有优势，且碘对比剂与钆对比剂具有相似的药代动力学，晚碘增强（late iodine enhancement，LIE）用于定量ECV逐渐获得认可。双层光谱探测器CT（spectral detector computed tomography，SDCT）可同步获取低、高kVp数据集，生成光谱基图像（spectral base images，SBIs），进而重建碘密度图像，直接定量器官碘浓度，无需复杂的平扫与增强后图像配准。本研究的两个核心研究问题是：第一，基于SDCT碘密度图像的LIE衍生CT-ECV能否以与CMR-ECV相似的方式定量弥漫性心肌纤维化；第二，CT-ECV对NIHF患者风险分层的潜在价值。

研究设计了两个组。验证组（validation group，GV）纳入45例1周内同时接受心脏SDCT和CMR检查的患者，通过与CMR-ECV的头对头比较验证CT-ECV可行性。实验组（experimental group，GE）纳入117例受试者，包括82例NIHF患者和35例对照，以探索CT-ECV的风险分层价值。NIHF定义为非冠状动脉疾病所致心力衰竭，即冠状动脉造影或冠脉CTA证实无明显冠状动脉疾病（直径狭窄<50%），且既往无冠脉介入治疗或心肌梗死史；排除浸润性心肌病如心肌淀粉样变、血色素沉着症、糖原贮积病和法布里病。心力衰竭诊断遵循2021年欧洲心脏病学会心力衰竭指南。NIHF患者按左室射血分数（LVEF）分为HFrEF（LVEF≤40%）、HFmrEF（LVEF 41–49%）和HFpEF（LVEF≥50%），并按纽约心脏协会（NYHA）分级分为I–IV级。

心脏SDCT扫描方案包括三次采集：平扫用于冠状动脉钙化积分，冠脉CTA用于冠状动脉评估，LIE图像用于弥漫性心肌纤维化评估。扫描采用120 kV管电压，冠脉CTA为回顾性心电门控，LIE为前瞻性心电门控，于对比剂注射后7分钟在舒张中期（R-R间期78%±3%）采集。对比剂方案为碘帕醇370 mgI/ml，冠脉CTA以0.9 ml/kg经右肘前静脉注射，随后以0.5 ml/s持续输注30 ml对比剂60秒，总对比剂剂量控制在100 ml以下。LIE图像重建为碘密度图像，层厚8 mm，层间距2 mm，覆盖左室基底段、中间段和心尖段短轴层面。CT-ECV测量在IntelliSpace Portal光谱CT工作站完成。CMR采用1.5T扫描仪，T1 mapping采用改良Look-Locker反转恢复序列，在钆布醇注射前及注射后10分钟采集基底、中间、心尖短轴层面。CMR-ECV测量在cvi42软件上根据美国心脏协会16节段模型进行。CT-ECV和CMR-ECV计算公式分别为：CT-ECV(%) = (心肌碘密度/血池碘密度) × (1−血细胞比容)；CMR-ECV(%) = (1/T1心肌post−1/T1心肌pre)/(1/T1血池post−1/T1血池pre) × (1−血细胞比容)。心内膜与心外膜轮廓由两名有1–3年心脏影像诊断经验的研究者逐层手动勾画，CMR和碘密度图像由一名有10年心脏影像诊断经验的放射科医师在不知晓临床数据的情况下分析。超声心动图用于测量LVEF及心脏结构和功能参数。随访主要终点为主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE），包括因心力衰竭住院、心血管死亡和全因死亡。统计分析采用SPSS、GraphPad Prism，P<0.05为差异有统计学意义；采用配对t检验比较CT-ECV与CMR-ECV，Pearson或Spearman相关分析评估相关性，Bland-Altman分析评估一致性，ROC曲线确定最佳截断值，Kaplan-Meier曲线和log-rank检验评估生存差异。

验证组结果显示，共分析720个左室心肌节段，其中635个（88.19%）满足分析要求。节段分析显示CT-ECV与CMR-ECV在所有节段均无显著差异（所有P>0.05），且两者相关性良好（所有P<0.05）。层面分析同样未发现统计学差异，Bland-Altman分析显示CT-ECV与CMR-ECV匹配良好，偏差不显著。全局分析显示CT-ECV与CMR-ECV无显著差异（33.10±4.22% vs 32.80±4.90%；P=0.293），两者相关性良好（r=0.926；P<0.05），偏差小（−0.30%；95% CI −3.97%至3.38%）。CT-ECV观察者间和观察者内一致性分别为0.955（95% CI 0.919–0.976）和0.949（95% CI 0.907–0.972）。实验组结果显示，NIHF患者CT-ECV显著高于对照（32.08±4.06% vs 26.95±2.25%；P<0.001）。亚组分析显示HFrEF患者CT-ECV显著高于HFmrEF和HFpEF患者（34.04±4.01% vs 31.80±3.18% vs 30.72±3.79%；P<0.05）。NYHA分级亚组分析显示CT-ECV随NYHA分级升高而升高（NYHA I：28.33±2.28%；II：30.60±2.65%；III：32.87±3.24%；IV：38.30±2.76%；所有组间比较P<0.05）。CT-ECV与LVEF呈负相关（r=−0.402；P<0.001），与NYHA分级呈正相关（r=0.687；P<0.001）。临床随访中位时间10个月（四分位距5至13个月），75例NIHF患者中31例（41.3%）发生MACE，包括28例因心力衰竭住院、1例心血管死亡和2例全因死亡。ROC曲线分析确定CT-ECV≥31.29%为MACE最佳截断值，敏感性83.9%，特异性75%，曲线下面积（AUC）为0.863（95% CI 0.782–0.944）。Kaplan-Meier生存曲线和log-rank检验显示CT-ECV≥31.29%的NIHF患者MACE发生概率显著高于CT-ECV<31.29%的患者（P<0.001）。

本研究的核心结论是：基于SDCT碘密度图像的LIE衍生CT-ECV是一种有前景且实用的CMR-ECV替代方法，可用于NIHF患者弥漫性心肌纤维化的无创定量评估，并具有辅助风险分层的潜在价值。研究具有以下亮点：第一，通过在节段、层面和整体三个水平与CMR-ECV进行头对头比较，细致验证了CT-ECV的可行性；第二，基于碘密度图像直接定量碘浓度，避免了平扫与增强后图像配准误差，简化了操作流程；第三，将CT-ECV与NIHF不同射血分数亚型、NYHA分级和MACE结局相关联，首次系统证明了SDCT CT-ECV在NIHF风险分层中的价值；第四，心脏SDCT方案将冠脉评估、心功能分析和心肌组织特征评估整合为“一站式”检查，虽然增加了额外辐射剂量（平均总辐射剂量8.96±1.78 mSv，LIE图像2.22±0.53 mSv，低于既往研究），但临床获益可能抵消这一不足。本研究局限性包括未以组织学活检作为金标准验证、未对不同病因的心肌病亚组进行分析，以及LIE最佳采集时间仍需动物实验进一步验证。