低管電壓CT 掃描在新型冠狀病毒肺炎患者復(fù)查中的應(yīng)用價值

趙 明，劉海峰，張東友

（湖北省武漢市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院放射科，湖北 武漢 430030）

2019 年12 月以來，湖北省武漢市出現(xiàn)了新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）疫情。2020 年2 月11 日國際病毒分類委員會將新型冠狀病毒命名為SARS-CoV-2［1］，其所引發(fā)的疾病被WHO 命名為COVID-2019（corona virus disease 2019）［2］。新冠肺炎患者在診斷及治療中均需行多次CT 胸部掃描，如何減少CT 輻射劑量導(dǎo)致的輻射危害具有重要的臨床意義。筆者利用雙源CT 低管電壓掃描對新冠肺炎患者進(jìn)行復(fù)查，探討在滿足影像診斷的前提下，盡可能降低輻射劑量的臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020 年1 月3 日至2 月20 日我院60 例新冠肺炎患者的CT 資料，男24 例，女36例；年齡23～81 歲，平均（52.35±15.60）歲。平均體質(zhì)量指數(shù)（BMI）為（22.58±2.70）kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：體質(zhì)量偏低或中等者（BMI≤23 kg/m2）；均有CT 首次檢查及復(fù)查資料，若有2 次以上CT 復(fù)查者，采用第1 次復(fù)查影像資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：肥胖（BMI＞23 kg/m2）及不能配合屏氣者。

1.2 儀器與方法 使用第2 代Siemens 雙源CT 及肺部掃描Flash 模式。掃描參數(shù)：首次檢查管電壓100 kV，復(fù)查管電壓70 kV。管電流采用自動毫安秒技術(shù)（Care dose 4D），旋轉(zhuǎn)時間0.28 s，螺距3.2。掃描范圍為肺尖至肺底，從下向上掃描?；颊呷⊙雠P位，雙手上舉抱頭，掃描范圍之外肢體均做好防護(hù)，減少輻射。圖像重建采用SAFIRE 迭代重建技術(shù)［3］，重建級數(shù)3 級，重建層厚5 mm，層距5 mm。肺窗：窗寬1 500 HU，窗位-500 HU；縱隔窗：窗寬350 HU，窗位35 HU。

1.3 圖像質(zhì)量評價 由2 名高年資放射科醫(yī)師采用雙盲法閱片，分別對肺窗和縱隔窗圖像質(zhì)量進(jìn)行評分：1 分，嚴(yán)重偽影，不能用于診斷；2 分，偽影較重，肺紋理模糊不清，不能滿足診斷要求；3 分，解剖細(xì)節(jié)及病灶可見，邊緣略模糊，滿足診斷要求；4 分，輕微偽影，解剖細(xì)節(jié)及病灶顯示良好，邊緣稍模糊；5 分，無偽影，解剖細(xì)節(jié)及病灶顯示清晰。

1.4 輻射劑量評價 記錄2 次CT 檢查的CT 容積劑量指數(shù)（CT dose index volume，CTDIvol）和劑量長度乘積（dose length product，DLP）。利用公式計算有效劑量（effective dose，ED），ED=DLP×k；k 為換算系數(shù)，與受檢者檢查部位有關(guān)，胸部k 值為0.014 msv/mGy·cm［4］。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 22.0 對數(shù)據(jù)行統(tǒng)計分析，計量資料以±s 表示。組間比較采用t 檢驗，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2 名放射科醫(yī)師對圖像診斷一致性檢驗使用多評估者的Kappa 分析：K≥0.75 說明一致性較好；0.4＜K＜0.75說明一致性一般；K≤0.4 說明一致性較差。

2 結(jié)果

首次檢查肺窗及縱隔窗圖像質(zhì)量評分均＞4 分。復(fù)查圖像質(zhì)量評分低于首次檢查，其中縱隔窗圖像質(zhì)量＜3 分，肩背部及胸椎相鄰處偽影較明顯，心血管邊界較模糊，縱隔內(nèi)淋巴結(jié)顯示不清，不能滿足診斷要求；肺窗評分＞3 分，滿足臨床需要，能顯示患者肺部感染情況（圖1，2）。2 名放射科醫(yī)師對2 組圖像質(zhì)量評分一致性較好（K=0.83），且2 組圖像評分比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表1）。

圖1 女，59 歲，低熱多日入院，核酸檢測陽性，確診新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎） 圖1a，1b首次CT 檢查圖像 圖1c，1d 6 d 后復(fù)查低管電壓CT 圖像?？v隔窗示肩背部偽影明顯，心血管邊界較模糊，淋巴結(jié)顯示不清；肺窗內(nèi)肺部感染病灶顯示清晰圖2 男，75 歲，低熱伴干咳數(shù)日入院，核酸檢測陽性，確診為新冠肺炎 圖2a，2b 首次CT 檢查圖像 圖2c，2d 5 d 后復(fù)查低管電壓CT 圖像，縱隔窗示肩背部偽影明顯，心血管邊界較模糊；肺窗示肺部感染病灶好轉(zhuǎn)

復(fù)查與首次檢查相比，CTDIvol、DLP 及ED 分別降低約43%、45%、40%（均P＜0.05，表2）。

3 討論

新型冠狀病毒核酸檢測陽性是診斷新型冠狀病毒感染的金標(biāo)準(zhǔn)，放射學(xué)檢查亦是診斷新冠肺炎的主要手段之一［5］。肺部CT 可清晰顯示肺部病變的影像特點(diǎn)，結(jié)合臨床資料可對其感染類型進(jìn)行鑒別［6-7］。新型冠狀病毒為β 屬的新型冠狀病毒，具有很強(qiáng)的對人感染能力［8-10］。新冠肺炎病情診斷及治療后復(fù)查均依靠CT 檢查，龔曉明等［11］表示影像學(xué)檢查有助于肺部損害的客觀評估及并發(fā)癥的早期診斷，對新冠肺炎患者預(yù)后至關(guān)重要。大多新冠肺炎患者需行多次CT 檢查，患者接受的劑量越高，其導(dǎo)致的相關(guān)疾病發(fā)生率越高。降低胸部CT 輻射劑量的3 種常用方法有：降低管電流、增大螺距和降低管電壓。第2 代雙源CT 的螺距最高為3.4，進(jìn)床速度最快為450 mm/s。據(jù)報道［12-13］雙源CT Flash 模式輻射劑量較傳統(tǒng)肺部掃描下降約48.67%。輻射劑量與管電壓的平方成正比，降低管電壓可明顯降低輻射劑量［14］，但同時增加了圖像噪聲，降低了圖像質(zhì)量。文獻(xiàn)［15］報道，低管電壓CT 掃描聯(lián)合迭代重建技術(shù)，可在不影響臨床診斷的前提下降低32%～65%的輻射劑量。理論上，迭代算法在降低圖像噪聲的同時能保持空間分辨力［16］?；谠紨?shù)據(jù)的迭代重建（SAFIRE）是一種新型的重建技術(shù)，降噪模型更優(yōu)化，直接應(yīng)用原始數(shù)據(jù)反復(fù)插入進(jìn)行迭代重建，后將噪聲去除，很好地改善了圖像質(zhì)量，與低電壓聯(lián)合使用，可有效降低低管電壓造成的噪聲增大，間接降低輻射劑量［17］。SAFIRE 分為1～5 級，本研究使用的是3 級。

表1 2 名醫(yī)師首次檢查與復(fù)查圖像質(zhì)量評分情況（分，±s）

表1 2 名醫(yī)師首次檢查與復(fù)查圖像質(zhì)量評分情況（分，±s）

表2 首次檢查與復(fù)查的輻射劑量對比情況（±s）

表2 首次檢查與復(fù)查的輻射劑量對比情況（±s）

注：CTDIvol，CT 容積劑量指數(shù)；DLP，劑量長度乘積；ED，有效劑量。

本研究顯示，70 kV 掃描縱隔窗評分＜3 分，主要由于低管電壓使X 線與患者的光電效應(yīng)比例及組織衰減系數(shù)增加［18］，不同密度組織間的吸收差異加大，同時低管電壓產(chǎn)生的X 線光子能量降低，能被探測器接收的X 線光子量減少，導(dǎo)致圖像噪聲增加，在相鄰組織密度差異較大層面產(chǎn)生條索狀偽影［19］?？v隔窗內(nèi)心血管邊界稍模糊，上肺肩背部層面及胸椎附近偽影較明顯。而肺內(nèi)存有空氣，組織間具有較高的對比度，低管電壓下肺窗能較好地顯示支氣管血管束及小葉間隔等結(jié)構(gòu)，清晰顯示新冠肺炎患者的肺部感染病灶，滿足影像診斷要求。

本研究60 例首次檢查均采用100 kV，以保證圖像質(zhì)量，避免漏診誤診。復(fù)查采用70 kV 管電壓，能夠顯示患者肺部感染情況，為臨床提供影像依據(jù)，同時也大大降低了輻射劑量。本研究存在一定局限性：樣本量較少且主要針對較瘦或中等身材患者（BMI≤23 kg/m2），對于BMI＞23 kg/m2患者今后應(yīng)進(jìn)一步研究。

綜上所述，對于BMI≤23 kg/m2的新冠肺炎患者在后期復(fù)查中，采用70 kV 的管電壓進(jìn)行肺部掃描，能夠明確肺部感染情況，并顯著降低輻射劑量。