对于冠心病患者,做心脏检查时总会遇到一个问题:该不该做更深入的检查?被称为“金标准”的侵入性冠状动脉造影(ICA),虽然准确,但属于有创操作,且存在多种风险,并不适合常规筛查。相比之下,无创、便捷的冠状动脉CT血管成像(CCTA),已成为临床无创评估冠心病的重要手段。
但现实中,一个让医生和患者都困扰的问题一直存在:明明做了CCTA,为什么结果有时还是不够准?有的患者被提示“严重狭窄”,却在进一步检查中发现并没有那么严重;也有人CT看起来问题不大,却在后续检查中发现存在真正的高风险病变。
这个影响临床决策的难题,如今正被一项中国研究带来新的解决方向。
给CT图像提清晰度,中国团队研究登上国际顶刊
近日,由北京协和医院王怡宁教授团队牵头完成的一项多中心研究,在国际放射学顶级期刊《Radiology》发表(影响因子15.2)。该研究证实,在常规CT图像基础上,引入一种基于人工智能的超高分辨率深度学习重建技术(SR-DLR),可以显著提升冠状动脉狭窄判断的准确性,并改变部分患者的临床管理路径(CAD-RADS)分级结果。
这标志着CCTA诊断正式迈入“超高分辨率+人工智能”驱动的精准量化新纪元。
为什么CT已经做了,还是可能看不准?
问题的关键,往往出在图像本身。冠状动脉本就十分细小,又位于不断跳动的心脏之上,再叠加钙化、支架等因素干扰,常规CT图像容易出现类似“反光”或“噪点”的伪影。
作为目前临床无创评估冠状动脉狭窄的主要手段,CCTA虽已被广泛应用,但传统技术在空间分辨率和软组织对比度方面仍存在一定局限。这会带来两个典型的问题:一方面,在面对高对比度结构(如钙化斑块、支架)时,容易被放大;另一方面,对于低对比度病变(如非钙化斑块),又可能显示不清,进而影响整体判断的准确性。
全国10家医院联合研究,204例患者验证
精准冠脉诊断,助力临床决策
针对这一难题,研究团队采用了一种更具现实意义的思路:不是改变检查方式,而是“重建图像”。
本次研究使用的SR-DLR技术,即佳能医疗创新研发的PIQE成像平台(Precise IQ Engine)。PIQE技术基于深度学习算法,对CT原始数据进行再处理,把常规CT图像转化为更清晰、更高分辨率的影像。可以理解为:在不增加扫描负担的前提下,让影像细节变得更加真实。
为了验证其临床诊断效能,王怡宁教授团队牵头,联合全国10家医院开展了此项前瞻性多中心研究。研究纳入了204名同时接受CCTA和ICA检查的患者,并以ICA作为“金标准”进行对照。所有CCTA检查均使用佳能医疗320排宽体探测器CT设备(Aquilion ONE GENESIS)完成。每位患者的CT图像均采用传统混合迭代重建方法HIR和PIQE两种算法进行重建。同时,通过连续纳入、盲法评估及标准化统计分析,研究构建了从数据采集到结果验证的完整科学闭环,保证了研究结果的可信度。
结果非常关键:在与金标准对比时,PIQE重建方法的诊断表现明显优于HIR:病变层面AUC由0.90提升至0.97,患者层面由0.79提升至0.90。同时,研究结果证实,约20%的患者(41/204)的CAD-RADS分级发生改变。

图示:25名患者(16例源于钙化斑块,9例源于混合斑块)被重新分类至更低的CAD-RADS分级;16名患者(8例源于非钙化斑块,8例源于混合斑块)被划分至更高的CAD-RADS分级。
这意味着,每5名患者中,就有1人的评估结果可能被修正,有的患者因此避免了不必要的进一步检查,也有人因此被更早识别出潜在风险。这也表明,PIQE有助于优化临床诊疗路径,提升患者管理水平。
研究团队进一步分析发现,该技术的价值主要体现在两个方面:一是减少钙化病变带来的伪影干扰,使原本容易被高估的狭窄程度更接近真实情况,从而降低过度评估带来的医疗风险;二是提升对非钙化斑块的识别能力,减少漏诊,使潜在高风险病变更容易被发现。

例如,一位82岁的男性病例,左前降支近段钙化斑块。HIR评估狭窄程度为66%,PIQE成像平台评估为42%,与ICA金标准34%的结果高度接近。PIQE成像平台显著减轻了钙化伪影导致的狭窄高估。

另一病例:37岁女性,左回旋支中段非钙化斑块。HIR评估狭窄程度为47%,提示中度狭窄;而采用PIQE成像平台后,病变边界及管腔轮廓显示更加清晰,狭窄程度评估提升至80%,与ICA金标准72%的结果高度接近。PIQE有效减少了对非钙化病变的低估现象,提高了对潜在高风险狭窄的识别能力,为临床决策提供了更可靠的影像依据。
不换设备,也能接近更高水平
长期以来,提高影像精度通常依赖更高端的设备,例如,被视为下一代CT技术代表的光子计数CT(PCCT)。然而,这类设备虽然可以实现更高分辨率成像,但价格十分高昂,推广难度大,短期内难以广泛普及。
在这一背景下,该研究提供了另一种更具现实意义的路径。尽管目前尚无直接对比研究,但本研究中PIQE展现的整体诊断表现与已发表文献中光子计数CT的研究结果(1. Hagar MT, et al. Accuracy of Ultrahigh-Resolution Photon-counting CT for Detecting Coronary Artery Disease in a High-Risk Population. Radiology. 2023 Jun;307(5):e223305。2. Kotronias RA,et al. Benchmarking Photon-Counting Computed Tomography Angiography Against Invasive Assessment of Coronary Stenosis: Implications for Severely Calcified Coronaries. JACC Cardiovasc Imaging. 2025 May;18(5):572-585.)表现相当。这意味着,PIQE可被视为在现有硬件条件下,以更低成本实现接近光子计数CT效果的实用化解决方案。
研究团队认为,该成果为在常规CT条件下实现更高分辨率、更高质量的影像表现提供了有力临床证据。也就是说,在临床诊断中,不用更换为昂贵的新一代设备,也能显著提升影像质量。
从社会层面看,这项成果代表了一种更具普惠性的技术路径:通过技术优化,就能使高质量影像诊断有望从顶级医院走向更广泛的医疗机构,同时,患者无需承担额外的检查成本,就能获得更精准的检查结果,减少误判带来的重复检查和延误风险。一方面实现了精准诊断,另一方面,也让优质医疗资源得以真正惠及更多人群。
在下一代CT技术尚未普及之前,这无疑是一条更具现实价值和社会效益的解决方向。
此外,据介绍,这项由中国医生团队主导完成的重要学术进展,也是全球首篇基于PIQE技术发表于《Radiology》的临床研究成果。这一研究不仅为冠心病无创精准评估提供了新的技术路径,也有望为全球相关诊疗实践提供来自中国的解决方案与经验。