胸部低劑量CT輔助診斷新型冠狀病毒肺炎

侯欽國，施楠楠，宋鳳祥，施裕新，花鑫艷，單 飛

(上海市公共衛(wèi)生臨床中心放射科，上海 201508)

2019年12月湖北省武漢市出現(xiàn)不明原因肺炎病例，后被證實(shí)為一種新型冠狀病毒(2019 novel coronavirus, 2019-nCoV)感染所致，2020年2月11日WHO將其命名為2019新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019, COVID-19)[1]。COVID-19通過飛沫和接觸等途徑傳播，患者數(shù)量持續(xù)增多[2]。早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是控制COVID-19傳播的關(guān)鍵。CT平掃是輔助診斷COVID-19及評估肺內(nèi)病變活動性的重要影像學(xué)手段[3-4]，對指導(dǎo)臨床治療有重要作用。COVID-19病情初期進(jìn)展迅速，后期肺部病變吸收緩慢，患者住院時(shí)間長，治療期間及康復(fù)出院后仍需多次復(fù)查CT，以評估肺內(nèi)病灶進(jìn)展或吸收情況[5]；而COVID-19患者免疫力減低，不宜接受過多X線輻射。胸部低劑量CT掃描(low dose CT, LDCT)以其輻射劑量較低且不影響圖像質(zhì)量的優(yōu)勢逐漸用于體檢及其他肺部疾病的診斷及隨訪[6]。本研究探討胸部LDCT掃描輔助診斷COVID-19的臨床應(yīng)用價(jià)值

圖1 患者男，53歲，COVID-19 常規(guī)劑量CT(A，ED=4.61 mSv)及LDCT(B，ED=2.58 mSv)圖像均見兩肺局灶性及大片狀磨玻璃密度病灶，其內(nèi)見小葉間隔或間質(zhì)增厚及小片實(shí)變影

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020年1月20日—2月2日50例于上海市公共衛(wèi)生臨床中心確診的COVID-19患者，咽拭子2019-nCoV核酸檢測結(jié)果均呈陽性，其中男27例，女23例，年齡16～77歲，中位年齡49歲。對所有患者首次胸部CT采用常規(guī)劑量掃描(常規(guī)劑量組)；治療2～5天(平均3天)后復(fù)查胸部CT，采用LDCT掃描(LD組)。

1.2 儀器與方法 采用HITACHI SCENARIA 128層CT儀。囑患者佩戴鉛裙后仰臥，手臂上抬，頭先進(jìn)，于深吸氣后屏氣接受胸部掃描。常規(guī)劑量掃描參數(shù)：管電壓120 kV，智能管電流180～400 mA，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.35 s/rot，準(zhǔn)直器0.625 mm×64，螺距1.58，重建層厚5.0 mm，掃描范圍自雙側(cè)肺尖至肋膈角。LDCT掃描：智能管電流技術(shù)改為150～280 mA，其他同上。

1.3 圖像分析 由2名分別具有11年和7年胸部影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師先后采用肺窗(窗寬1 500 HU，窗位-600 HU)和縱隔窗(窗寬380 HU，窗位40 HU)觀察2種掃描所獲肺部圖像，并采用5分法對圖像質(zhì)量進(jìn)行評分，意見不一致經(jīng)討論決定。評分標(biāo)準(zhǔn)：①圖像質(zhì)量優(yōu)秀，可用于診斷，非常滿意，記為5分；②圖像質(zhì)量良好，可用于診斷，滿意，記為4分；③圖像質(zhì)量有瑕疵，不影響診斷，3分；④圖像質(zhì)量欠佳，影響診斷，記為2分；⑤圖像質(zhì)量差，不能診斷，不滿意，記為1分。以圖像質(zhì)量最差層面的評分為最終結(jié)果；以2名醫(yī)師評分均值≥3分的圖像為可滿足臨床診斷的圖像。由上述2名影像科醫(yī)師分別于縱隔窗圖像升主動脈根部[7]及肩胛骨旁肌肉組織勾畫面積約200 mm2及100 mm2的ROI，并測量其CT值及CT值標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation, SD)，CT值的SD為噪聲值，計(jì)算CT值/噪聲值為信號噪聲比(signal nose ratio, SNR)。

1.4 輻射劑量計(jì)算 記錄2組CT掃描劑量長度乘積(dose-length product, DLP)，估算有效劑量(effective dose, ED)=k×DLP[8],k值為組織權(quán)重因子。成人胸部權(quán)重因子k值取0.014 mSv/(mGy·cm)[9]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示。采用Kappa檢驗(yàn)分析2名醫(yī)師評價(jià)圖像質(zhì)量結(jié)果的一致性，0

2 結(jié)果

2.1 2組圖像質(zhì)量比較 2名醫(yī)師對2組圖像質(zhì)量評分均為3～5分，中位評分為5分，即圖像均能清晰顯示雙肺2019-nCoV感染病灶細(xì)節(jié)(圖1)，滿足臨床診斷需求。2名醫(yī)師對2組圖像質(zhì)量評分的一致性較高(Kappa=0.65，P<0.05)。任選1名醫(yī)師評價(jià)2組圖像質(zhì)量，結(jié)果顯示LD組與常規(guī)劑量組之間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.35，表1)。

表1 2組胸部CT圖像質(zhì)量比較

2.2 2組圖像的SNR比較 常規(guī)劑量組升主動脈根部SNR高于LD組(P<0.01)，而肩胛骨旁肌肉組織SNR與LD組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.78)，見表2。

表2 2組圖像SNR比較(±s，n=50)

表2 2組圖像SNR比較(±s，n=50)

組別升主動脈根部SNR肩胛骨旁肌肉組織SNRLD組6.23±1.777.36±2.57常規(guī)劑量組8.63±2.527.50±2.41t值8.400.22P值<0.010.78

2.3 2組DLP、ED比較 LD組 DLP、ED均較常規(guī)劑量組明顯減少(P均<0.01)，見表3。

表3 2組CT掃描ED比較(±s，n=50)

表3 2組CT掃描ED比較(±s，n=50)

組別DLP(mGy)ED(mSv)LD組173.77±47.062.43±0.66常規(guī)劑量組287.24±73.664.02±1.03t值0.850.85P值<0.01<0.01

3 討論

COVID-19具有很強(qiáng)的傳染性，臨床表現(xiàn)以發(fā)熱、乏力和干咳為主，少數(shù)患者伴有鼻塞、流涕和腹瀉等癥狀。重癥COVID-19患者多于發(fā)病1周后出現(xiàn)呼吸困難，危重患者可出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和出凝血功能障礙等[2]。另一方面，部分患者癥狀輕微，可無發(fā)熱，多于1周后恢復(fù)。多數(shù)COVID-19患者預(yù)后良好，少數(shù)病情危重，甚至死亡，多見于老年人、免疫力低下及伴有慢性基礎(chǔ)疾病者。

《新型冠狀病毒感染肺炎診療方案(試行第七版)》[11]指出，治療COVID-19過程中，應(yīng)根據(jù)病情監(jiān)測胸部影像學(xué)等指標(biāo)變化。CT分辨率高，易于顯示細(xì)小病變，較普通X線檢查更為準(zhǔn)確，同時(shí)可避免因生理解剖結(jié)構(gòu)重疊而致漏診[12]，使胸部CT平掃成為目前篩查和輔助診斷COVID-19的主要影像學(xué)手段。COVID-19病情多變，同一患者需要3次甚至更多次胸部CT復(fù)查，因此控制輻射劑量非常重要。本研究結(jié)果顯示，胸部LDCT掃描平均ED比常規(guī)劑量掃描降低39.55%，符合LDCT標(biāo)準(zhǔn)[13-14]。本組患者住院期間接受3～9次CT檢查，估算累積減少ED約3.18～12.72 mSv，相當(dāng)于減少1～3次常規(guī)劑量CT。本研究結(jié)果提示，對于需要多次復(fù)查胸部CT的COVID-19患者，LDCT是更佳選擇。

本研究針對同組患者采用2種不同劑量進(jìn)行胸部CT掃描，其間圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與既往研究[7]結(jié)果基本一致。LDCT圖像中升主動脈根部SNR雖低于常規(guī)劑量圖像，但因肺組織本身有良好的天然對比度[7,15]，LDCT掃描圖像仍能滿足診斷需要。另一方面，LDCT圖像肩胛骨旁肌肉組織SNR值雖稍低于常規(guī)劑量圖像，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示不同劑量掃描獲得圖像質(zhì)量基本一致。2組圖像胸部CT升主動脈起始處與肩胛骨旁肌肉組織的SNR不同，可能系兩次掃描中該部位在掃描野中所處位置差異所致，具體原因有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，胸部LDCT可用于臨床篩查和輔助診斷COVID-19，在保證圖像質(zhì)量能滿足臨床診斷要求的同時(shí)降低X線輻射劑量，具有重要臨床應(yīng)用價(jià)值。