上海医疗器械博览会了解到，2025年，仅基于全球首款全身光子计数CT（PCCT）NAEOTOM Alpha的研究文章就超过了1000篇。这些PCCT的研究聚焦各类临床疾病的核心诊疗需求，通过技术优化与临床验证，在多领域实现突破性应用。以下我们详细剖析其中 10 项具有里程碑意义的研究成果，深入探寻它们的临床价值。
01
冠脉斑块量化与易损性评估
来自美国南卡罗来纳医科大学的学者探索了PCCT在冠脉斑块量化中的应用价值。研究纳入48例需冠脉CT血管造影（CCTA）的患者（含稳定胸痛、经导管主动脉瓣置换术前评估人群），采用双源PCCT的超高空间分辨率（UHR）模式，并以传统能量积分CT（EID-CT）为对照。对164个冠脉斑块进行定量分析，包括总斑块体积、钙化斑块体积、纤维斑块体积及低衰减斑块体积，同时计算斑块衰减值、方差及动态范围。结果显示：PCCT测得的总斑块体积较EID-CT显著降低约1/3；纤维斑块体积（325.4mm³ vs 627.7mm³，P<0.001）显著降低，而低衰减斑块体积（72.1mm³ vs 58.1mm³，P=0.004）略有升高；钙化斑块体积无显著差异（344.5mm³ vs 342.1mm³，P=0.13）。重复性方面，PCCT对低衰减斑块的读者内组内相关系数（ICC=0.84）和 读者间组内相关系数（ICC=0.92）显著高于EID-CT（分别为0.62和0.47）；斑块衰减值中位数（195.0HU vs 149.0HU，P<0.001）和方差（30871.5HU² vs 6444.7HU²，P<0.001）均显著高于EID-CT，动态范围更宽（3655HU vs 2346HU）。
凭借超高空间分辨率减少部分容积效应，精准区分斑块成分，解决了传统CT对易损斑块（低衰减斑块）识别不准、重复性差的临床痛点，为冠脉疾病风险分层提供可靠量化指标，助力早期干预高风险斑块，降低急性冠脉事件发生率。
文献原文：Vecsey-Nagy M, Tremamunno G, Schoepf UJ, Gnasso C, Zsarnóczay E, Fink N, Kravchenko D, Halfmann MC, O’Doherty J, Szilveszter B, Maurovich-Horvat P, Kabakus IM, Suranyi PS, Emrich T, Varga-Szemes A. Coronary Plaque Quantification with Ultrahigh-Spatial-Resolution Photon-counting Detector CT: Intraindividual Comparison with Energy-integrating Detector CT. Radiology. 2025 Mar;314(3):e241479. doi: 10.1148/radiol.241479.
02
冠脉支架内再狭窄评估
来自美国圣弗朗西斯医院心脏中心的学者验证了PCCT在冠脉支架评估中的诊断效能。作者回顾性纳入171例有冠脉支架植入史、需临床评估支架通畅性的患者，共分析283个支架（含左前降支、回旋支、右冠脉等不同血管位置，支架直径<3.0mm者83个、≥3.0mm者110个，支架长度中位数23.0mm）。采用PCCT的UHR模式（120×0.2mm准直、0.2mm层厚重建）或标准模式（144×0.4mm准直、0.4mm层厚重建），结合量子迭代重建（QIR）技术抑制金属伪影，以有创定量冠脉 angiography（QCA）为金标准，评估支架内再狭窄（定义为直径狭窄≥50%）。结果显示：PCCT诊断支架内再狭窄的 lesion 水平敏感性80.0%（95%CI：65.2-89.5）、特异性90.4%（95%CI：86.0-93.5）、阳性预测值58.2%、阴性预测值96.4%、诊断准确率88.9%，ROC曲线下面积（AUC）0.85；患者水平敏感性77.1%、特异性88.0%、准确率85.7%，AUC 0.83。亚组分析显示，对<3.0mm小支架与≥3.0mm支架的诊断效能无显著差异（敏感性87.5% vs 86.7%，特异性93.3% vs 92.5%，准确率92.8% vs 91.7%，均P=1.00）；仅3个支架（1.1%）因图像质量问题判定为不确定，显著低于传统CT。
通过超高分辨率与伪影抑制技术，攻克传统CT评估冠脉支架时金属伪影干扰、小支架评估不准的难题，适用于各类支架术后长期随访，减少不必要的有创冠脉造影检查，降低医疗成本与患者风险。
文献原文：Shin D, Volleberg RHJA, Parikh R, Yang Koo CC, Malik S, Cannata M, Caron E, Ciftcikal Y, Sakai K, Cao JJ, Chen L, Sosa F, Weber J, Khan JM, Cohen DJ, Moses JW, van Royen N, Collet C, Shlofmitz RA, Shlofmitz E, Jeremias A, Khalique OK, Ali ZA. Photon-counting detector computed tomography for the assessment of coronary stents and in-stent restenosis. EuroIntervention. 2025 Oct 6;21(19):e1137-e1146. doi: 10.4244/EIJ-D-25-00257.
03
心脏淀粉样变性（CA）综合评估
来自奥地利维也纳医科大学的学者建立了CA患者的PCCT综合评估方案。研究前瞻性纳入30例确诊或疑似CA的患者（以ATTR型为主，90%为野生型），平均年龄78±8岁，其中46.7%合并心房颤动。采用PCCT进行冠脉CTA联合延迟期扫描，通过两种方法量化心肌细胞外容积（ECV）：①单能量（SE）技术：基于钙评分扫描（无对比）与延迟期（对比后）的衰减变化；②双能量（DE）技术：基于延迟期碘密度图。以心脏磁共振（CMR）的ECV测量为参考标准，同时评估冠脉病变（采用CAD-RADS分类）。结果显示：CMR测得的平均ECV为42.93±10.14%，PCCT-SE法为42.51±9.07%（两者差异无统计学意义，P=1.00），PCCT-DE法为40.69±9.24%（较CMR略低，P=0.04）；三者相关性均优秀，PCCT-DE与CMR相关系数0.892，PCCT-SE与CMR相关系数0.882，PCCT两种方法间相关系数0.98（均P<0.001）。冠脉评估方面，97%（29/30）患者存在冠脉疾病，平均Agatston钙评分1086±1398，57.6%为非梗阻性CAD（CAD-RADS 1-2级），仅1例（3.3%）因运动伪影导致冠脉评估不确定。
实现CA患者心肌功能（ECV量化）与冠脉疾病的“一站式”成像，避免患者接受多次影像学检查，解决了CA患者常合并冠脉病变、需综合评估的临床需求，同时PCCT无磁场禁忌，适用于植入心脏器械的CA患者。
文献原文：Popp S, Beitzke D, Strassl A, Kronberger C, Kammerlander A, Duca F, Loewe C, Hoffner M, Heidinger BH, Beitzke D. Evaluation of Extracellular Volume and Coronary Artery Disease in Cardiac Amyloidosis Using Photon-Counting CT. Invest Radiol. 2025 Oct 1;60(10):698-707. doi: 10.1097/RLI.0000000000001198.
04
直肠癌T分期精准诊断
来自郑州大学第一附属医院的学者在《Radiology》上发表研究，优化直肠癌T分期的PCCT扫描与重建参数。研究前瞻性纳入72例经活检证实的直肠癌患者（平均年龄61±11.8岁，40例男性），其中51例接受根治性手术。所有患者术前均行PCCT增强扫描（门静脉期）与直肠MRI。PCCT图像采用多参数重建：虚拟单色成像（VMI）40-70keV（10keV递增）、多色光图像（T3D，模拟传统CT），每种图像均搭配5种QIR强度（关闭+1-4级）。由2名低年资放射科医生和1名高年资医生分别基于T3D、最优PCCT图像及MRI进行T分期，以术后病理为金标准。结果显示：40keV+QIR-4为最优重建方案，其信噪比（12.1±2.8）、对比噪声比（6.2±2.6）及主观评分（肿瘤显示度、边缘清晰度、总体质量均为5分，IQR 5-5）均显著优于其他组合（均P<0.001）。诊断效能方面，低年资医生基于最优PCCT对T3-T4期的AUC从T3D的0.64分别提升至0.80（P=0.03）和0.82（P=0.002）；高年资医生的AUC从0.80提升至0.86（P=0.13）。最优PCCT与MRI的总体T分期准确率（65%-76% vs 67%-80%）及T3-T4分期AUC（0.80-0.86 vs 0.78-0.88）无显著差异（均P>0.05）。
明确直肠癌T分期的PCCT最优扫描与重建参数，显著提升低年资医生的诊断一致性与准确性，解决传统CT直肠癌分期效能不足的问题；同时为无法耐受MRI（如幽闭恐惧、体内有金属植入物）的患者提供高效替代方案，优化术前评估流程，助力治疗方案精准制定。
文献原文：Zhu L, Zhang L, Zhao Z, Nie K, Luo C, Lyu P, Zhang Y, Gao J. Optimization and Initial Diagnostic Performance of Photon-Counting Detector CT for Rectal Cancer T Staging. Radiology. 2025 Nov;317(2):e250231. doi: 10.1148/radiol.250231.
05
外周肺结节诊断与导航
来自德国慕尼黑大学医院的学者探索了PCCT在虚拟支气管导航（VBN）中的应用。研究纳入40例需进行虚拟支气管导航（VBN）的外周肺结节患者，分为PCCT组与EID-CT组（各20例），两组BMI无显著差异（25.2±5.5 vs 25.3±5.6，P=0.96）。PCCT采用100kV管电压、锡过滤技术、0.85螺距，门静脉期扫描，有效剂量控制在0.8±0.2mSv；EID-CT采用常规低剂量方案，有效剂量4.6±2.0mSv。由放射科医生评估图像质量（清晰度、噪声、支气管显示程度），并将两组图像导入VBN规划系统，评估导航路径生成成功率、路径与支气管树的匹配度。结果显示：PCCT的辐射剂量较EID-CT降低83%（P<0.01），容积CT剂量指数（CTDIvol）为1.5±0.4mGy（vs EID-CT的8.3±4.0mGy，P<0.01），剂量长度乘积（DLP）为52.9±15.9mGy·cm（vs 284.0±126.6mGy·cm，P<0.01）。图像质量方面，PCCT的主观评分（4.8±0.3）显著高于EID-CT（3.6±0.5，P<0.01），噪声更低（肺实质噪声69.8±11.5 vs 86.3±17.4，P<0.01），信噪比更高（肺实质SNR 12.1±2.2 vs 10.8±2.2，P<0.01）；VBN路径生成成功率均为100%，但PCCT组路径与亚段支气管的匹配度（95%）高于EID-CT组（82%，P<0.05）。
实现肺癌筛查与VBN规划的“一站式”完成，在保证导航精度的前提下，将辐射剂量降低80%以上，解决了传统VBN需额外进行高剂量CT扫描的问题，减少患者累积辐射暴露，同时提升外周肺结节穿刺活检的精准度与安全性，为早期肺癌诊断提供技术支撑。
文献原文：Opitz M, Funke F, Darwiche K, Zensen S, Frings M, Salhöfer L, Haubold J, Forsting M, Doerr F, Bölükbas S, Oezkan F, Winantea J, Zellerhoff H, Karpf-Wissel R, Wienker J, Westhölter D, Welsner M, Taube C, Büscher E. First assessment of photon-counting CT for virtual bronchoscopic navigation. Eur Respir J. 2025 Apr 3;65(4):2402476. doi: 10.1183/13993003.02476-2024.
06
肝脂肪分数定量评估
来自德国波恩大学医院的学者在《Radiology》上发表研究，验证PCCT定量肝脂肪分数的临床可靠性。研究前瞻性纳入178例已知或疑似肝脏疾病患者，其中27例接受肝活检、26例接受瞬时弹性成像（CAP测量）、125例接受MRI质子密度脂肪分数（PDFF）测量（非侵入性金标准）。PCCT采用120kV管电压、门静脉期增强扫描，通过虚拟平扫成像技术（三物质分解算法：脂肪、肝组织、碘）量化肝脂肪分数，测量时在肝段III、IVa、V、VII分别放置ROI（半径≥1cm，避开血管与胆管）。结果显示：PCCT测得的肝脂肪分数与MRI PDFF的组内相关系数达0.91（95%CI：0.87-0.94），其中无纤维化患者（n=101）的ICC为0.92（95%CI：0.88-0.94），有纤维化患者（n=24）的ICC为0.84（95%CI：0.63-0.93）；Bland-Altman分析显示平均偏差仅0.81%（95%CI：-5.24-8.40）。与病理活检的相关性为0.65（P<0.001），与CAP测量的相关性为0.45（P=0.02）。通过ROC曲线分析，确定4.8%为区分脂肪变性（病理证实脂肪肝细胞≥5%）的最佳阈值，其敏感性81%（38/47）、特异性71%（55/78），交叉验证后敏感性75%、特异性70%。
实现增强CT扫描中同步量化肝脂肪含量，无需额外增加平扫扫描，解决了传统CT无法精准定量肝脂肪的问题；且测量结果不受纤维化影响，适用于非酒精性脂肪肝（MASLD）的筛查、病情分级与疗效监测，尤其适合需长期随访的患者。
文献原文：Dell T, Mesropyan N, Layer Y, et al. Photon-counting CT–derived Quantification of Hepatic Fat Fraction: A Clinical Validation Study. Radiology. 2025;314(3):e241677. doi:10.1148/radiol.241677.
07
急性卒中并发症鉴别
来自浙江大学医学院附属第二医院放射科的学者在《Stroke》上发表病例系列研究，探索PCCT在急性卒中术后并发症鉴别中的价值。研究纳入4例急性缺血性卒中并接受机械取栓治疗的患者，术后均行PCCT扫描（120kV管电压、0.6mm层厚重建），并进行系列常规CT随访（24小时、1周）。PCCT图像采用能谱解析技术，生成碘图与虚拟平扫图像，由2名神经放射科医生独立评估术后颅内高衰减区域的性质（脑出血HT或碘对比剂外渗ICE），以随访CT结果为金标准（24-48小时高衰减完全消退为ICE，持续存在且出现周围水肿为HT）。结果显示：3例患者术后PCCT碘图显示高衰减区域与碘分布完全匹配，虚拟平扫图像中该区域呈低衰减，随访CT高衰减完全消退，确诊为ICE；1例患者PCCT碘图显示高衰减区域含碘成分，虚拟平扫图像中该区域仍呈高衰减，随访CT高衰减持续存在并出现周围水肿，确诊为HT合并ICE。两名医生的鉴别诊断一致性达100%，均准确区分HT与ICE。
解决了传统CT术后无法区分HT与ICE（两者衰减相似）的诊断困境，通过一次PCCT扫描即可实现精准鉴别，为急性卒中介入治疗后的并发症处理提供即时依据，避免误将ICE当作HT进行过度抗凝治疗，或遗漏HT导致治疗延误，优化卒中患者术后管理。
文献原文：Wang S, Lin S, Sun J, Chen Z, Wang C. Photon-Counting CT Accurately Distinguishes Iodine Contrast Extravasation and Hemorrhage: A Case Series Study. Stroke. 2025 Sep;56(9):e201-e203. doi: 10.1161/STROKEAHA.125.051900.
08
骨水肿与微小骨折诊断
来自美国梅奥诊所的学者优化了PCCT骨水肿检测的扫描方案。研究首先采用3个不同尺寸（30、40、50cm）的水模体，内置钙浓度为100、200、300mg/cc的插入物，分别进行双源PCCT（DS-PCCT，70/Sn150kV或90/Sn150kV）、单源PCCT（SS-PCCT，120/140kV）与双源EID-CT（DS-EID-CT）扫描，计算双能量比（DER）与钙定量的平均绝对误差（MAPE）。随后纳入4例临床患者（含腕部、膝部骨折及多发性骨髓瘤患者），行DS-PCCT扫描并生成骨水肿图，与MRI或DS-EID-CT结果对比。模体研究显示：DS-PCCT的DER显著高于SS-PCCT与DS-EID-CT，其中30cm模体、钙100mg/cc时，DS-PCCT 70/Sn150kV的DER达2.49（vs SS-PCCT 140kV的1.78，P<0.01）；钙定量的MAPE在DS-PCCT中最高为1.44%，显著低于SS-PCCT（3.97%）与DS-EID-CT（3.68%）（均P<0.01）。临床研究显示：DS-PCCT骨水肿图对骨折部位水肿的显示清晰度与MRI相当，较DS-EID-CT伪影减少60%，能更精准勾勒水肿范围；对多发性骨髓瘤患者的骨髓病变显示更清晰，无假阳性水肿信号。
通过双源能谱技术提升钙与软组织的光谱分离度，精准识别骨水肿与微小骨折，解决了传统CT对骨水肿检出敏感性低、伪影多的问题，为创伤、骨肿瘤等疾病的早期诊断提供新手段，尤其适用于无法进行MRI检查的患者（如体内有金属植入物、幽闭恐惧）。
文献原文：Rajendran K, Ferrero A, Shanblatt ER, McCollough CH, Baffour FI. Dual-Source Dual-Energy Imaging Using Photon-Counting Detector CT for Bone Edema Detection: Leveraging Tin Prefiltration for Improved Spectral Performance. Invest Radiol. 2026 Jan 1;61(1):68-74. doi: 10.1097/RLI.0000000000001201
09
慢性血栓栓塞性肺高压（CTEPH）评估
来自瑞士苏黎世大学医院的学者在《Investigative Radiology》上发表研究，对比PCCT与SPECT/CT在CTEPH评估中的效能。研究纳入26例疑似CTEPH的患者，均行PCCT增强扫描与SPECT/CT灌注成像。PCCT采用120/140kV管电压、144×0.4mm准直、0.25秒旋转时间，生成碘灌注图；SPECT/CT采用⁹⁹ᵐTc标记大颗粒白蛋白作为显像剂。由2名放射科医生基于PCCT碘图评估肺叶级灌注缺陷（0-4级评分）与CTEPH诊断概率，2名核医学医生基于SPECT/CT进行同样评估，以 跨学科团队的临床诊断为金标准。结果显示：PCCT的有效剂量仅1.19±0.33mSv，较SPECT/CT（6.34±1.68mSv）降低81%（P<0.001）。诊断效能方面，PCCT两名医生的CTEPH诊断准确率分别为85%和88%，敏感性均为90%，特异性分别为81%和88%；SPECT/CT共识诊断的准确率73%、敏感性80%、特异性69%（均P>0.688）。灌注缺陷评估的 模态内一致性为中等（κ=0.65），但PCCT与SPECT/CT的相对灌注定量相关性达0.82（P<0.001）；PCCT灌注缺陷总分与右心导管测量的平均肺动脉压力（r=0.49，P=0.02）、肺血管阻力（r=0.60，P=0.003）呈显著正相关，与心脏指数呈显著负相关（r=-0.45，P=0.042）。
以极低辐射剂量实现肺灌注功能与形态的同步评估，诊断效能与SPECT/CT相当，解决了传统CT无法提供灌注信息、SPECT/CT辐射剂量高的问题，为CTEPH的筛查、病情评估与疗效监测提供无创、低剂量替代方案，降低患者辐射负担与医疗成本。
文献原文：Kerber B, Hüllner M, Maurer A, Flohr T, Ulrich S, Lichtblau M, Frauenfelder T, Franckenberg S. Photon-Counting Detector CT Iodine Maps Versus SPECT/CT: Advancing Lung Perfusion Imaging in Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension. Invest Radiol. 2025 Sep 1;60(9):569-576. doi: 10.1097/RLI.0000000000001163.
10
儿科低剂量胸部成像
来自德国汉诺威医学院的学者在《Investigative Radiology》上发表匹配队列研究，验证PCCT在儿科胸部成像中的低剂量优势。研究回顾性纳入44例接受低剂量胸部PCCT的儿科患者（年龄中位数6.29岁），并按水等效直径（Dw）与年龄匹配44例EID-CT患者（年龄中位数7.40岁），两组体重、身高、BMI无显著差异（均P>0.05）。PCCT采用Sn100kV管电压、0.4mm锡过滤、自动曝光控制、QIR-2重建，准直144×0.4mm，层厚1.0mm；EID-CT采用Sn100kV管电压、0.6mm锡过滤、ADMIRE-3重建，准直192×0.6mm，层厚1.0mm。评估辐射剂量（CTDIvol、DLP、尺寸特异性剂量估算SSDE）与图像质量（定量：肺/心/肝的衰减值、噪声、SNR、CNR；定性：3名医生采用5分 Likert 量表评估总体质量、清晰度、对比度、运动伪影）。结果显示：PCCT的辐射剂量显著低于EID-CT，CTDIvol中位数0.27mGy vs 0.39mGy（P<0.0001），DLP 6.71mGy·cm vs 8.75mGy·cm（P<0.0001），SSDE 0.55mGy vs 0.83mGy（P<0.0001），剂量降低25%-29%。图像质量方面，肺实质的平均衰减（-797.76HU vs -772.50HU，P=0.51）、噪声（17.82HU vs 17.69HU，P=0.73）、SNR（-46.10 vs -45.40，P=0.63）、CNR（39.26 vs 39.76，P=0.68）均无显著差异；剂量效率（FOM）PCCT显著高于EID-CT（8030mGy⁻¹ vs 5482mGy⁻¹，P<0.0001）。定性评分中，两组总体质量、清晰度、对比度、运动伪影评分均达优秀水平（均≥4分），无显著差异（均P>0.05）。
契合儿科患者辐射敏感性高、需反复影像学检查的特点，在保证诊断质量的前提下，将胸部CT辐射剂量降低约1/4，解决了传统低剂量CT在儿科应用中剂量仍偏高的问题，为儿童肺部感染、间质性肺病、肿瘤随访等提供更安全的影像学选择。
文献原文：Krueger MB, Werncke T, Eicke M, Schwerk N, Eckstein J, Huisinga C, Panknin C, Shin HO, Silchmüller FJ, Schultze-Florey RE, Hansen G, Wacker F, Hellms S, Renz DM. Photon-counting Detector CT Enables Pediatric Low-dose Chest Imaging With Further Reduction of Radiation Exposure. Invest Radiol. 2025 Sep 4. doi: 10.1097/RLI.0000000000001234.
PCCT通过超高空间分辨率、精准能谱解析与低剂量成像三大核心优势，在心血管、肿瘤、肝胆、神经、骨骼、呼吸及儿科等领域，针对各类疾病的临床痛点提供了创新解决方案。每项研究均由知名院校与医院主导，发表于高水平专业期刊，通过严格的临床设计与技术优化，验证了PCCT的诊断效能与临床适用性，为精准医疗的落地提供了重要技术支撑。
文章来源：XI区
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