综述：基于光子计数技术的泌尿系统结石特征分析：虚拟无碘重建、自动化测量与光谱放射组学

单光子计算机断层扫描（PCCT）在肾结石管理中的应用及挑战。PCCT通过钙保存成像支持对比增强成像中的结石评估，可自动量化结石负担并利用光谱分析鉴别成分，但现有研究多基于phantom/ex vivo且平台差异大，需标准化参数、外部验证模型及符合机器学习标准的报告。

　　

摘要

综述目的

尿石症的管理 increasingly 依赖于准确、无创的结石特征分析，以指导急性干预、二级预防和选择性化学溶石治疗。光子计数计算机断层扫描（PCCT）引入了探测器级别的能量区分能力和更高的空间分辨率，使得能够采用保钙重建策略和定量光谱分析方法，从而将结石特征分析从实验室检测手段转变为基于影像的生物标志物。

最新研究进展

近期经过同行评审的 PCCT 研究主要集中在三个转化医学领域。首先，研究了在增强造影条件下使用保钙虚拟非碘（VNI）和虚拟非对比（VNC）重建技术对上尿路结石的检测效果，这支持了在某些情况下单次增强造影扫描可能替代多阶段成像协议的观点。其次，比较性体外和临床成像研究表明，PCCT 能够更好地显示小结石，并实现自动化的、高分辨率的结石负荷量化。第三，光谱放射组学和机器学习模型被应用于单能量 PCCT 重建中，用于多类别结石成分的区分，在受控的体外数据集中表现出较高的区分性能；此外，相关的模拟实验也证明了尿酸结石与非尿酸结石的自动分类能力。

总结

现有文献表明，PCCT 可以在增强造影条件下实现对结石的保钙评估，实现自动化的、可重复的结石负荷量化，并通过光谱分析进行成分特征分析。然而，大多数研究仍局限于体外模型或特定平台。其实际应用效果将取决于前瞻性定义的采集和重建参数、经过外部验证的模型，以及符合现代机器学习标准的严格报告规范。