联影uCT 960+实现一站式CCTA智能重建,提升冠脉成像效率与质量
基于AI的自动相位选择与运动校正技术在高心率患者中展现卓越图像质量
心血管疾病是全球主要死亡原因之一,据世界卫生组织统计,每年约有1790万人死于该类疾病。《中国心血管病报告2015》显示,我国每年急性冠脉综合征患者高达250万,但仅5%获得有效治疗,其中在发病3小时内及时接受治疗者不足16.7%。此外,冠状动脉CT血管造影(CCTA)作为无创诊断冠心病的重要手段,受限于心脏运动和传统CT设备的时间分辨率,常需人工干预重建相位与运动校正,操作复杂、效率低下,影响诊断标准化。
为应对上述挑战,复旦大学附属中山医院影像科团队依托联影医疗最新推出的超高端CT——天河640(uCT 960+),开展了一系列关于CCTA自动化重建的研究。该设备具备320排探测器、16 cm Z轴全覆盖及0.25秒高速旋转能力,结合人工智能技术,有望简化并优化CCTA检查流程。
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文章1:《使用 AI 辅助的 16 厘米 Z轴覆盖 CT 扫描仪对 HR ≥ 75 bpm患者进行自动冠状动脉 CT 血管成像重建的图像质量评估》 |
文章2:《全心覆盖 CT 扫描仪,冠状动脉血管的自动重建与手动重建对比》 |
研究聚焦于uCT 960+搭载的两项核心技术:ePhase自动最佳相位选择与CardioCapture人工智能辅助运动校正。
ePhase智能寻心技术通过分析多心动周期内的冠脉图像质量差异,自动识别最优成像相位,无需依赖人工选取冠脉区域。其算法在初步确定基础相位后,在合理区间内进一步优化选择,确保图像清晰度。图1展示了ePhase的工作流程。

图 1. ePhase 工作流。系统可动态捕捉每个心动周期的最佳冠脉成像相位。
CardioCapture冠脉追焦技术则基于原始数据,以目标相位为中心进行多相位重建,利用深度学习算法追踪冠脉运动轨迹,生成运动向量场,实现精准运动校正。图2为CardioCapture的技术流程。

图 2. CardioCapture 流程图。显著改善冠脉运动伪影。
在一项纳入90名高心率患者(心率≥75 bpm)的临床研究中,全程未引入放射科医生参与重建,直接采用ePhase与CardioCapture完成图像处理。结果显示,所有患者的冠脉图像均达到诊断标准,图像质量评分稳定,运动伪影明显减少。
表1与表2数据显示,在1194个冠脉节段中,经AI处理后的图像评分普遍较高,四支主要冠脉分段的平均得分接近或达到最高等级(4分制Likert评分)。图3展示了一例65岁男性患者的心脏成像对比:CardioCapture应用后,右冠状动脉中段模糊伪影消失,血管轮廓清晰可见。

表 1. ePhase和CardioCapture (CC) 后的每个图像质量评分的段号(共1194个段)

表 2. ePhase 和 CardioCapture 后四支主要冠脉分段的得分统计

图 3. 65岁男性,心率 77 bpm。a,b) ePhase后存在运动伪影;c,d) CardioCapture后伪影消除,血管清晰。
进一步比较自动与手动重建效果发现,AI驱动的一站式重建在图像质量上略优于传统人工调整方式,且一致性更高。图4案例显示,即使初始相位选择不佳(55%),经CardioCapture校正后仍可获得清晰图像,满足诊断需求。

表 3. 自动和手动重建的四个主要冠脉分段和其他血管分段的评分统计

图 4. a1/a2:手动重建图像模糊;b1/b2:经运动校正后血管清晰,评分达4分。
基于以上成果,研究团队提出新型CCTA工作流程:扫描后自动执行ePhase相位选择,并立即启动CardioCapture运动校正,实现“一键式”图像重建(见图5),大幅提升检查效率与标准化水平。

图 5. 提出的 CCTA 工作流程:自动相位选择后直接应用运动校正
结论表明,uCT 960+凭借其硬件性能与AI算法融合优势,可在极少依赖医生干预的情况下完成高质量CCTA重建,尤其适用于高心率等复杂临床场景。未来,这种一站式智能成像模式有望广泛应用于各级医疗机构,提升冠心病早期筛查与诊疗效率。



