數(shù)字斷層融合成像對新冠肺炎的診斷價值

廣東省第二人民醫(yī)院放射科 (廣東 廣州 510317)

杜育杉 吳政光 朱 琳 陳 延 陳秀萍 張林海 禤浩純

DR胸片是新型冠狀病毒肺炎檢查最常用影像技術，但是，解剖結構的重疊影響分辨能力，導致敏感性和特異性低。CT因其分辨率高在肺部疾病診斷中具有重要地位，成為新型冠狀病毒肺炎診斷的標準之一，然而，CT頻繁的檢查帶來的輻射劑量大和檢查費用高，是輻射防護和衛(wèi)生經(jīng)濟學需要考慮的問題。相比CT，斷層融合成像（digital tomosynthesis，DTS）輻射劑量低、費用低廉，同時比常規(guī)DR有著較高的空間分辨率和克服重疊成像的優(yōu)點使其逐步用于臨床檢查，特別是骨骼、肺等對比明顯的組織器官成像領域[1]。本文對胸部DTS和常規(guī)DR檢查圖像質(zhì)量及其對肺內(nèi)滲出性病灶的檢出能力進行比較，探討DTS對新冠肺炎的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集2020年1-2月32例我院感染科確診新型冠狀病毒肺炎住院患者的影像檢查資料(包括DR和DTS檢查)及臨床診斷結果進行回顧性分析，男17例，女15例，年齡21～74歲，中位年齡43歲。根據(jù)《新型冠狀病毒肺炎診療方案》(試行第七版)，其中輕型患者5例，普通型26例，重型1例，危重型0例。

1.2 數(shù)據(jù)采集 胸部DR檢查包括站立后前位和側位圖像采集，照射選取普通模式，照射條件：120kV，5.0mAs，距離1800mm。DTS掃描采用日本島津SHIMADZU大平板透視-攝影系統(tǒng)。設置源像距為1100mm，選用“TOMOS”圖像采集模式。患者取站立位，透視下定位，設定照射中心后，囑患者深吸氣后憋住，進行連續(xù)拍攝，攝像條件設定為：峰電壓100kVp，電流0.5mA/s，曝光時間3.2ms，斷層角度23，掃描后原始數(shù)據(jù)自動傳至工作站以3mm層厚、3mm間隔進行全胸部圖像重建處理，重建中心高度 100mm，重建范圍200mm。

圖1-3 男，43歲，圖1初次DR示左肺下葉近肋膈角處病灶顯示不清；圖2 DTS清晰顯示病灶；圖3 3天后復查DR示病灶范圍擴大。圖4 男，53歲，圖4初次DR示僅右肺下葉病灶隱約顯示。圖5-7 DTS清晰顯示兩肺病灶。

1.3 圖像評價及統(tǒng)計學分析方法 在PACS工作站上瀏覽DTS和DR圖像，消除所有圖像上患者信息.將圖像隨機編號、分布。由兩位熟悉疾病、未知任何臨床資料的高年資影像科醫(yī)生采用雙盲法從肺門結構及肺野外帶血管紋理的銳利度、病灶顯示清晰度、判斷病灶范圍可信度、有無呼吸移動偽影4個方面評價圖像質(zhì)量：分為3級，即“優(yōu)=2”“良=1”“差=0”。其中，優(yōu)：肺門結構及肺野外帶血管邊緣銳利及/或病灶和周圍結構顯示清晰、無偽影，可明確診斷；良：因輕微偽影或受限于圖像分辨率等原因，圖像清晰度受影響，正常結構及/或病灶可見，邊界模糊，影響診斷；差：正常結構及/或病灶顯示差，無法確定范圍，對診斷有很大影響。分別評價DTS與DR檢查對肺內(nèi)病灶檢出情況。記錄數(shù)據(jù)，隨后進行統(tǒng)計學分析，應用SPSS23.0軟件包，采用加權Kappa值(Kw)評價兩位醫(yī)師重復觀察的一致性程度。圖像質(zhì)量評分及病灶檢出比較分別進行配對t檢驗和配對χ2檢驗，P＜0.05時表示有統(tǒng)計學意義。

表1 兩種影像學檢查圖像質(zhì)量比較(例)

2 結 果

圖像質(zhì)量評價：優(yōu)，DR組31.2%(10/32)，DTS組84.3%(27/32)；良，DR組59.4%(19/32)，DTS組15.7%(5/32)；差，DR組9.4%(3/32)，DTS組 0%(0/32)(圖1-3)。兩位醫(yī)師重復觀察結果的Kw值0.72，評定存在一致性。DTS組圖像質(zhì)量評分高于DR組，t=7.19，P=0.000＜0.05(表1)，差異具有顯著統(tǒng)計學意義。32例患者，DR陽性7例，發(fā)現(xiàn)病灶16處，其中雙肺病灶4例；DTS陽性17例，發(fā)現(xiàn)病灶38處，其中雙肺病灶11例(圖4-7)。X射線斷層融合成像發(fā)現(xiàn)、檢出肺內(nèi)病灶優(yōu)于常規(guī)DR檢查(χ2=10，P=0.002＜0.05；χ2=22，P=0.000＜0.05，差異具有顯著統(tǒng)計學意義)。

3 討 論

目前常用的評價新冠肺炎影像學方法有常規(guī)DR、CT，其中DR多用于疾病初期的篩查和后期的復查。但由于DR是一種復合的二維圖像，其發(fā)現(xiàn)病灶的低敏感性及其對病變的模糊顯示不能很好地滿足診治新冠肺炎臨床醫(yī)生的要求。CT被廣泛認為是胸部影像檢查的金標準，但CT的高放射劑量和高費用及其因控制傳染病感染而隨之產(chǎn)生的大量消耗不容忽視，限制了其在新冠肺炎初篩及后期評價炎癥吸收中的廣泛應用。

數(shù)字斷層融合成像是通過一系列固定變化入射角的低劑量X線曝光，采集不同角度上的組織器官圖像投影信息，經(jīng)過重建處理獲得檢查部位連續(xù)多層冠狀影像的一種數(shù)字化X線體層攝影技術[2]。雖然DTS所用的照射劑量較常規(guī)的胸片DR高4.82倍[3]，但是只相當于常規(guī)CT掃描的1/60，低劑量CT掃描的1/10。因此，近年來，DTS被多應用于肺等對比明顯的組織器官成像領域。

常規(guī)DR由于高密度的正常組織掩蓋了局部小病變及邊緣，干擾了對病灶的判斷，DTS具有相對更高的密度分辨率和空間分辨率，使小病變和大病灶的斷面顯示更清晰[4-6]。Flynn等[7]研究顯示，DTS在X-Y軸平面上影像的空間分辨率大約是CT的3倍。目前國內(nèi)外文獻報道，DTS檢查肺部結節(jié)灶、實變灶、空洞性病變的顯示效果明顯優(yōu)于常規(guī)DR檢查[8]。本組統(tǒng)計結果顯示，DR和DTS對實變灶的檢測差異非常明顯，與國內(nèi)外文獻報道基本一致。

新冠肺炎早期呈現(xiàn)多發(fā)小斑片影及間質(zhì)改變，進而發(fā)展為雙肺多發(fā)磨玻璃影。DTS密度分辨率相對CT較低，據(jù)文獻報道[9]，DTS對低密度“磨玻璃”灶的檢出率低，本組DTS漏診6例均未能檢出低密度“磨玻璃”灶。因為固定變化入射角采集的用于重建的數(shù)據(jù)有限，除了平行于探測器的圖像有著較高的分辨率，DTS深度分辨率非常低，且重建圖像由中心層面向外強度逐漸衰減的“紋波效應”給識別病灶帶來了一定程度的挑戰(zhàn)。另1例肺底病變、2例心肺界面區(qū)病變、1例肺門區(qū)病變因膈肌、心臟的運動或肺門結構復雜而顯示不清。

本研究尚存在一些局限性，首先是樣本數(shù)目有限，此外，由于部分病例缺乏CT的對比研究，因而不能有效地對DTS的診斷效能做出更全面的評價。

綜上所述，在臨床應用中，數(shù)字斷層融合成像能有效檢出肺內(nèi)病灶，提高普通放射學對新冠肺炎的診斷能力，在篩檢、復查方面能夠替代常規(guī)DR檢查。