可視化無線移動(dòng)DR與傳統(tǒng)移動(dòng)DR胸部攝影在新型冠狀病毒肺炎篩查中的應(yīng)用

戎冬冬，安彥虹，武春雪，單藝，盧潔

1. 首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院 a. 放射科；b. 核醫(yī)學(xué)科，北京 100053；2. 磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100053

引言

自2019年12月以來，全球范圍內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多起不明原因肺炎病例，2020年1月12日WHO正式將造成此次肺炎疫情的新型冠狀病毒命名為2019新型冠狀病毒（2019 Novel Coronavirus，2019-nCoV），我國國家衛(wèi)生健康委員會(huì)新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）中將此類肺炎命名為新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19），明確傳染途徑為經(jīng)呼吸道飛沫或密切接觸傳播。發(fā)熱是COVID-19感染者的主要表現(xiàn)[1-3]。胸部影像檢查作為診斷的重要依據(jù)之一，在臨床診療流程中發(fā)揮了重要作用。絕大多數(shù)發(fā)熱首診患者是在非COVID-19定點(diǎn)救治醫(yī)院的發(fā)熱門診進(jìn)行影像學(xué)篩查。

對于非定點(diǎn)COVID-19收治醫(yī)院及無發(fā)熱門診專用CT的醫(yī)院，仍然需要通過胸部X線檢查進(jìn)行篩查[4-6]。而美國放射學(xué)會(huì)建議使用便攜式胸部X線來最大限度地減少院內(nèi)交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，意大利和英國的醫(yī)院也開始使用移動(dòng)式DR作為一線分診工具[7-8]。主要是由于胸部DR能夠較為準(zhǔn)確地判斷COVID-19病人，臨床應(yīng)用效果整體較好[9]。目前，在COVID-19篩查中胸部X線成像的質(zhì)量控制問題鮮有報(bào)道。本研究采用可視化無線移動(dòng)DR胸部X線攝影與傳統(tǒng)移動(dòng)DR作為篩查工具，通過對比在發(fā)熱初篩門診這一特殊場景下兩種設(shè)備的圖像質(zhì)量，對其在COVID-19篩查中遇到的攝影質(zhì)量問題及對策進(jìn)行探討與經(jīng)驗(yàn)交流。

1 資料與方法

1.1 資料來源

收集我院2020年1月21日至2月29日在發(fā)熱門診利用移動(dòng)DR進(jìn)行COVID-19篩查的胸部正位影像1370例，其中初診者1350例，復(fù)查20例。男性664例，女性706例，年齡11～92歲，中位年齡55歲。

就診患者臨床癥狀以發(fā)熱為主，部分伴咳嗽、咽痛等癥狀，少數(shù)患者出現(xiàn)喘憋，其中確診COVID-19患者的密切接觸者（3例）無臨床癥狀。

1.2 方法

1.2.1 設(shè)備及攝片方法

發(fā)熱門診技師（3名具有5年以上X線攝影經(jīng)驗(yàn)的技師）分別采用A款MOBILETT XP Digital移動(dòng)DR（傳統(tǒng)DR）與B款新型uDR 370i可視化移動(dòng)DR（可視化DR），隨機(jī)選取患者進(jìn)行投照。

患者投照均采用仰臥前后位，探測器緊貼患者背部放置，中心線對準(zhǔn)兩乳頭連線的中心垂直射入；60～85 kV，3～15 mAs，攝影距離100 cm。若患者不能平臥，可根據(jù)具體情況調(diào)整患者角度和入射角度。使用鉛衣對患者腹部進(jìn)行防護(hù)。囑患者深吸氣屏氣后曝光。

1.2.2 圖像后處理

圖像后處理軟件參數(shù):密度0～20，默認(rèn)值15；對比度0～20，默認(rèn)值10；邊緣增強(qiáng)0～20，默認(rèn)值5；邊緣頻率0～7，默認(rèn)值6；噪聲濾過0～10，默認(rèn)值5。對圖像的對比度、密度及噪聲指數(shù)等簡單調(diào)節(jié)后傳輸至PACS系統(tǒng)并打印照片。

1.2.3 圖像質(zhì)量分析

所有列入觀察的DR胸部影像通過PACS系統(tǒng)顯示閱讀，一名具有15年胸部影像診斷經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師及一名20年X線攝影經(jīng)驗(yàn)的主管技師獨(dú)立閱片，分別對圖像質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)。對于分級(jí)結(jié)果存在分歧的病例，協(xié)商后達(dá)成一致。一級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)：① 攝片體位正確：a. 胸部投照在膠片兩側(cè)正中，應(yīng)包括兩側(cè)肋骨外緣、兩側(cè)肋膈角、肺尖上軟組織；b. 兩側(cè)鎖骨平行對稱；c. 投照影像無失真變形；② 影像密度適當(dāng)、層次分明：a. 能清晰分辨肺野、縱膈、胸壁與軟組織的層次；b. 第1～4胸椎及心影后肋骨應(yīng)隱約顯示；③ 無技術(shù)操作缺陷：無體外偽影。二級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)：按一級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)，其中有一項(xiàng)不符合要求，但基本不影響診斷，總體觀察分析不夠一級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)者。三級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)：按一級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)，其中有兩項(xiàng)不符合要求，無法作出放射診斷者。

對圖像質(zhì)量分級(jí)不一致的胸片，由兩位閱片者共同商議確定該圖像的最終圖像質(zhì)量分級(jí)。對二級(jí)片及三級(jí)片，記錄其出現(xiàn)圖像質(zhì)量問題的現(xiàn)象、原因，逐片進(jìn)行分析、記錄，對問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用χ2檢驗(yàn)比較兩種移動(dòng)DR設(shè)備攝片的患者性別與年齡構(gòu)成，以及操作兩組設(shè)備技術(shù)人員分布的差異。Kappa檢驗(yàn)計(jì)算兩閱片者對總體圖像質(zhì)量分級(jí)的一致性；采用χ2檢驗(yàn)比較兩種移動(dòng)DR設(shè)備攝片的一級(jí)片率及影響圖像質(zhì)量的主要原因發(fā)生率的差異。P＜0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 兩種設(shè)備之間患者及操作者差異

2.1.1 兩種設(shè)備患者間的差異

可視化無線移動(dòng)DR共攝影410例，其中男性201例，女性209例，年齡11～87歲，中位年齡51歲；傳統(tǒng)移動(dòng)DR攝影960例，其中男性463例，女性497例，年齡14～92歲，中位年齡56歲。兩組性別、年齡構(gòu)成差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.1.2 兩種設(shè)備技術(shù)人員分布的差異

3名具有5年以上X線攝影經(jīng)驗(yàn)的技師利用移動(dòng)DR設(shè)備進(jìn)行胸部正位攝影，使用兩種設(shè)備的技術(shù)員分布無顯著差異（P＞0.05，表 1）。

表1 兩種移動(dòng)DR設(shè)備技術(shù)員分布比較（例）

2.2 總體圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

采集胸部正位影像共1370張,其中應(yīng)用傳統(tǒng)DR攝片共960張，可視化無線移動(dòng)DR攝片410張。圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求，其中一級(jí)片1309張（95.5 %），二級(jí)片61張（4.45 %），三級(jí)片0張，兩位閱片者對圖像質(zhì)量分級(jí)的一致性良好（χ2=2.392，P=0.020）?？梢暬疍R一級(jí)片率高于傳統(tǒng)DR（P＜0.05，表2）。

表2 兩種移動(dòng)DR設(shè)備在新冠肺炎篩查胸部X線攝片質(zhì)量分級(jí)的比較

2.3 兩種移動(dòng)DR設(shè)備圖像質(zhì)量問題對比

針對61張存在質(zhì)量問題的二級(jí)胸片進(jìn)行分析，根據(jù)問題原因分類，其中攝片體位相關(guān)問題38張（62.3%）（圖1～2），包括投照體位不標(biāo)準(zhǔn)19張（31.1%），照射野過大或過小11張（18.0%），中心線入射不正確8張（13.1%）；攝影條件選擇不精準(zhǔn)4張（6.6%），未去除體外異物造成偽影19張（31.1%）。攝影條件不精準(zhǔn)及體外異物偽影影像圖片，見圖3～4。

圖1 存在攝片體位問題胸片

圖2 存在攝片體位問題胸片

圖3 攝影條件選擇不精準(zhǔn)

圖4 體外異物偽影

分析影響移動(dòng)DR胸片質(zhì)量的原因，可視化DR攝片體位相關(guān)問題的發(fā)生率（1.2%）顯著低于傳統(tǒng)DR（3.4%）（χ2=3.279，P=0.013）（表 3）。

表3 兩種移動(dòng)DR設(shè)備體位問題胸片數(shù)量比較

3 討論

影像學(xué)檢查，特別是胸部CT，在COVID-19確診中發(fā)揮了重要作用[10]。然而非COVID-19定點(diǎn)救治醫(yī)院現(xiàn)有CT室設(shè)置無法為發(fā)熱患者設(shè)立獨(dú)立區(qū)域及就診通道，COVID-19的初次篩查及復(fù)查大多需要依靠X線[4,11]。移動(dòng)DR機(jī)因其成像速度快、工作效率高并有利于院內(nèi)感染控制，在此次疫情中發(fā)揮了巨大作用。安全快速的完成床旁攝片篩查，提供最佳的診斷圖像，是疫情防控的重要環(huán)節(jié)。

在本研究中，作為COVID-19非定點(diǎn)收治醫(yī)院的主要篩查工具，采用兩種移動(dòng)DR設(shè)備獲得的圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求。移動(dòng)DR圖像的整體一級(jí)片率達(dá)到95.5%，提示攝片質(zhì)量控制較好，這也是進(jìn)行影像篩查的先決條件。既往亦有研究比較可視化無線移動(dòng)DR與傳統(tǒng)DR胸部攝影的圖像質(zhì)量的差異[12]，顯示可視化無線移動(dòng)DR的一系列智能化、簡便化設(shè)計(jì)，相對于傳統(tǒng)移動(dòng)DR，能有效提升床旁攝影的圖像質(zhì)量、檢查效率及檢查安全，為臨床醫(yī)生提供更好的診斷圖像。本研究中可視化DR不僅圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)DR，而且在克服攝片體位相關(guān)問題上表現(xiàn)尤為突出。

本研究中可視化移動(dòng)DR的一級(jí)片率（98.0%）較傳統(tǒng)DR（94.5%）更高，均高于以往的報(bào)道（54%～90.7%）[13-15]。這可能與發(fā)熱門診患者的配合度更高有關(guān)。常規(guī)移動(dòng)DR攝影大多數(shù)是急危重癥、外傷、術(shù)后等不易搬動(dòng)的患者，而發(fā)熱門診患者相對病情較輕，就診患者臨床癥狀以發(fā)熱為主，部分伴咳嗽、咽痛等癥狀，少數(shù)患者出現(xiàn)喘憋，其中確診COVID-19患者的密切接觸者（3例）無臨床癥狀。因此發(fā)熱門診患者移動(dòng)DR攝影時(shí)依從性好，通?？梢宰灾骰顒?dòng)，體位擺放、呼吸控制明顯優(yōu)于重癥患者，對于圖像質(zhì)量的影響因素相對減少。本研究在比較圖像質(zhì)量前，對兩種設(shè)備所投照的患者性別與年齡構(gòu)成的差異，以及操作人員分布的差異進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，盡可能避免了人為而非設(shè)備本身對圖像質(zhì)量的影響。但由于兩種設(shè)備生產(chǎn)廠商不同，一些硬件本身存在的差異，也可能會(huì)對結(jié)果造成一定影響。

本研究發(fā)現(xiàn)，兩種移動(dòng)DR在實(shí)際應(yīng)用中最常見的圖像質(zhì)量影像因素是攝片體位。移動(dòng)DR胸部攝影時(shí)，發(fā)熱患者雖為被動(dòng)體位，但因其病情通常較常規(guī)臨床床旁胸片檢查的住院患者輕，基本可以配合檢查。故在前期擺位上，技師應(yīng)確認(rèn)患者擺位至最佳體位、選擇適當(dāng)?shù)恼丈湟霸匍_始攝影。可視化DR可以實(shí)時(shí)監(jiān)測患者狀態(tài)，對于擺位后體位移動(dòng)造成的體位不標(biāo)準(zhǔn)，可以及時(shí)調(diào)整，故其在體位因素對圖像質(zhì)量的影響上（1.2%）顯著低于傳統(tǒng)移動(dòng)DR（3.4%）。

然而，傳統(tǒng)移動(dòng)DR在床旁攝影使用過程中，仍然存在常規(guī)使用的延時(shí)曝光模式、操作技師離開檢查室后無法實(shí)時(shí)監(jiān)控患者狀態(tài)、不能選擇最佳檢查時(shí)機(jī)進(jìn)行攝影的問題。一旦拍攝時(shí)機(jī)發(fā)生問題，就可能會(huì)導(dǎo)致再次擺位和重復(fù)拍攝?？梢暬疍R具備視頻監(jiān)控功能，此功能在限束器前端內(nèi)置了攝像頭，技師在完成擺位以后能夠通過手持的平板電腦實(shí)時(shí)監(jiān)測患者的狀態(tài)。一些重癥患者，可能因?yàn)閿[位后出現(xiàn)患者體位移動(dòng)、上肢或者監(jiān)護(hù)設(shè)備遮擋照射野等問題而影響圖像質(zhì)量。應(yīng)用可視化DR可以在曝光前再次檢查確認(rèn)投照體位及體表情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、立刻進(jìn)行調(diào)整，可保證圖像質(zhì)量。由此，應(yīng)用可視化DR一級(jí)片率高于傳統(tǒng)DR。另一方面，可視化功能使技師在擺位完成后得以通過平板電腦遠(yuǎn)程監(jiān)控并曝光，最大程度避免了因圖像質(zhì)量問題造成的重復(fù)攝片，減少醫(yī)患之間接觸的時(shí)間，減輕操作人員的精神壓力，也降低患者的輻射劑量。這些因素對于目前疫情防控猶顯重要。

移動(dòng)DR的動(dòng)態(tài)范圍和曝光寬容度雖然大，但是選擇合適的攝影條件是保證圖像質(zhì)量的前提[16]。移動(dòng)DR胸部攝影的管電壓根據(jù)患者的體型進(jìn)行選擇[17]，推薦管電壓為75～85 kVp；推薦的毫安秒為2.00～3.00 mAs，這樣既可獲得較好的圖像質(zhì)量，又可使患者受到較少的輻射劑量[18]。本研究中4張二級(jí)照片主要是不同年齡、體厚、體位等因素未調(diào)整攝影條件造成。建議應(yīng)根據(jù)患者年齡、體型、被照體的厚度和密度以及平板探測器的材料，預(yù)設(shè)并優(yōu)化攝影條件千伏（kV）、毫安秒（mAs），動(dòng)態(tài)調(diào)整攝影條件，以保證圖像質(zhì)量，同時(shí)也減少不必要的額外輻射劑量。

本研究中，一例體位異物偽影對診斷造成明顯影響。由于本次疫情發(fā)生在冬季，入組的發(fā)熱篩查患者通常穿著較厚的衣物。患者背部放置探測器板處，對于重癥、臥床患者有時(shí)會(huì)放有被服等物品，使探測器板放置不平。這些因素可造成兩肺之間X線穿透的厚度及密度發(fā)生微小的差異改變。貼身衣物厚薄不均，亦可能對圖像密度造成影響。DR具有輸出較高的灰階功能，對密度差異特別敏感，這些差異改變使兩側(cè)肺野透亮度不一致。針對此類情況，在檢查前將應(yīng)特別應(yīng)囑患者去除上衣及內(nèi)衣，并清理探測器下面的衣服、被單等物品后再進(jìn)行檢查。

4 結(jié)論

移動(dòng)DR作為非定點(diǎn)醫(yī)院發(fā)熱門診的主要檢查設(shè)備，在COVID-19患者的影像學(xué)初步篩查及復(fù)查中發(fā)揮了重要作用。在實(shí)際臨床工作中，操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照投照規(guī)范，根據(jù)患者個(gè)體情況選擇正確攝影條件，同時(shí)應(yīng)用可視化DR可以減少體位因素影響，提高圖像質(zhì)量，更好的為臨床診療提供影像依據(jù)。