雙源CT 低劑量掃描技術(shù)在輸入性新型冠狀病毒肺炎中的應(yīng)用

王 笑 王偉中 龔建中 曹孟鴻 劉新疆

2019 年12 月，武漢出現(xiàn)多例不明原因肺炎患者，并從患者呼吸道上皮細胞中，提取出一種新型冠狀病毒，2020 年2 月11 日，WHO 在日內(nèi)瓦召開會議并將其命名為2019 冠狀病毒?。╟oronavirus disease 2019， COVID-19）[1]。胸部CT 作為快速、無創(chuàng)性檢查運用到新型冠狀病毒肺炎診斷中來，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，胸部CT 發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎的敏感度為97%[2]。由于疾病發(fā)展迅速，其CT表現(xiàn)也多種多樣[3-4]，對于放射科診斷醫(yī)師而言，提出了新的挑戰(zhàn)。同時由于患者在診療過程中，需要及時了解肺部病變情況，以便為臨床治療方案的選擇提供依據(jù)，因此在篩查過程中不可避免的接觸到X射線輻射，尤其是確診病例，多次CT 檢查X 射線輻射劑量會進一步增加，輻射帶來的潛在危害備受關(guān)注，而如何降低輻射劑量一直是放射科不可避免的話題。本研究收集上海市浦東醫(yī)院56 例輸入性新型冠狀病毒肺炎確診及疑似病例患者資料，回顧性分析CT 輻射劑量，同時分析其中確診的18 例患者影像學(xué)特點，以期提高對疾病的認識。

方 法

1．臨床資料

本研究經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬浦東醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準[批文編號2020-M-09]。回顧性收集2020 年2 月1 日～2020 年3 月18 日經(jīng)臨床初步診斷疑似輸入性新型冠狀病毒肺炎患者資料。納入標準：① 臨床初步診斷疑似輸入性新型冠狀病毒肺炎；②均接受本院雙源CT 胸部檢查。排除標準：①存在偽影影響CT 圖像質(zhì)量的；②因患有其他疾病影響CT 圖像質(zhì)量的。共納入疑似病例61 例，排除5 例，其中男性患者31 例，女性患者25 例，平均年齡（35±21）歲。依據(jù)年齡對所有病例分組，成年組（＞17歲）共計35例，平均年齡（49±16）歲；青少年組（10 ～17 歲）共計13 例，平均年齡（14±3）歲；兒童組（5 ～9 歲）共計8 例，平均年齡（7±2）歲。

最終經(jīng)臨床確診病例18 例，確診標準符合國家衛(wèi)生健康委員會頒布《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七版）》中的確診標準[5]。共納入18 例確診患者，其中男性患者11 例，女性患者7 例，年齡13 ～80歲，平均（37±20）歲。臨床表現(xiàn)為發(fā)熱患者11 例（61．11%），咳嗽患者13 例（72．22%），頭痛、肌肉痛患者8 例（44．44%）。

2．儀器與方法

對所有患者均采用德國Siemens SOMATOM Definition Flash 雙源CT 進行胸部掃描，自胸廓入口至肺底部進行連續(xù)掃描。掃描視野（FOV）完全覆蓋患者胸部，成人采用胸部高分辨掃描模式，螺距1．2，管電壓120kVp，管電流使用Siemens 自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)，青少年使用低劑量Flash 快速掃描模式，螺距3．2，管電壓90kVp，自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)，均使用迭代重建技術(shù)，重建層厚5mm，重建薄層層厚0．7mm。掃描完成后圖像傳至Syngo．via VB10B 工作站。

3．圖像分析及統(tǒng)計

由兩名高年資放射科診斷醫(yī)師對圖像進行評價與分析，意見存在分歧時通過協(xié)商解決。對56 例疑似病例，分別記錄容積CT 劑量指數(shù)（computed tomography dose index， CTDIVOL）、 劑量長 度乘 積（dose length product， DLP）， 參照國 際放射防護委員會（International Commission on Radiological Protection， ICRP）102 號文件標準，DLP 乘以不同年齡轉(zhuǎn)換因子k，計算有效劑量（effective dose， ED），ED=DLP×k， 成人 組k=0．014mSv/(mGy?cm)，青少年組k=0．013mSv/(mGy?cm)，兒童組k=0．018mSv/(mGy?cm)。對于18 例確診病例，兩名高年資診斷醫(yī)師分別獨立觀察病灶數(shù)量（單發(fā)/多發(fā)）、分布狀態(tài)（單肺/雙肺、內(nèi)帶/外帶、累及肺葉數(shù)）、病灶形態(tài)[磨玻璃密度影(ground glass opacity， GGO)]、GGO 伴實性成分、GGO 伴實變、GGO 伴纖維條索、小葉間隔及小葉內(nèi)間隔、病灶內(nèi)血管影及支氣管充氣）、胸部其他受累情況（縱隔淋巴結(jié)腫大[淋巴結(jié)短徑＞10mm]、胸腔積液）。同時記錄每位患者實驗室血象檢查（白細胞/淋巴細胞計數(shù)、淋巴細胞比值及C 反應(yīng)蛋白）。窗寬窗位依據(jù)兩名診斷醫(yī)師個人習(xí)慣自行調(diào)節(jié)，以便能夠清晰觀察病灶。方差分析用于評估不同年齡組CTDIVOL值、DLP 值和ED 值比較；單樣本符號秩合檢驗用于評估成人組CTDIVOL值和DLP 值與中國人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會頒布實施的衛(wèi)生行業(yè)標準（WS/T637-2018）輻射劑量診斷參考水平值（75%位數(shù)）之間的差異[6-7]。統(tǒng)計所使用的的軟件是MedCalc（版本 19．1．7）。P＜0．05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 三組容積CT 劑量指數(shù)、劑量長度乘積、有效劑量數(shù)值分布圖。1，成年組；2，青少年組；3，兒童組；CTDIVOL，容積CT 劑量指數(shù)；DLP，劑量長度乘積；ED，有效劑量；橙色條形圖反應(yīng)各組均值大小；箱圖外側(cè)最上與最下緣為極值，箱圖上下緣為四分位數(shù)，箱圖內(nèi)橫線為均值；箱圖內(nèi)藍色橫線為均值的95%置信區(qū)間。

結(jié) 果

1．雙源CT 輻射劑量

成人組平均CTDIVOL、DLP、ED 分別 是(6．31±1．12)mGy、(217．63±34．72)mGy?cm、（3．05±0．49）mSv；青少年組分別是(5．62±0．81)mGy、(188．32±30．71)mGy?cm、（2．45±0．40）mSv； 兒童組分別是(2．74±0．63)mGy、(74．01±13．56)mGy?cm、（1．33±0．24）mSv。三者之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（表1），數(shù)值分布見圖1。成年組平均CTDIVOL和DLP 與衛(wèi)生行業(yè)標準（WS/T637-2018）輻射劑量診斷參考水平值（75%位數(shù)）之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（表2）。

2．確診病例病灶數(shù)量

2 例單發(fā)病灶（11．11%），1 例2 個病灶（5．56%），4 例3 個病灶（22．22%），11 例多發(fā)病灶（病灶數(shù)＞3，61．11%）。

3．確診病例病灶分布狀態(tài)

2 例 單 肺 分 布（11．11%），16 例 雙 肺 分 布（88．89%）；1 例僅肺中心分布（5．56%），15 例肺外周胸膜下分布（83．33%），2 例肺外周及中心同時分布（11．11%）。

4．確診病例病灶形態(tài)

2 例GGO 表現(xiàn)（11．11%），3 例GGO 伴實性成分（16．67%），4 例GGO 伴 實 變（22．22%），2 例GGO 伴纖維條索（11．11%），12 例兩種及兩種以上形態(tài)共存（66．67%）。6 例小葉間隔增厚（33．33%），8 例小葉內(nèi)間隔增厚呈“鋪路石征”改變（44．44%）。16 例支氣管充氣征（88．89%），15 例病灶內(nèi)見血管增粗（83．33%）(圖2)。

圖2 病灶形態(tài)特點。圖A 與B 為同一病例，女，48 歲，馬來西亞返滬人員，A 示右肺下葉病灶呈GGO改變，左肺下葉病灶呈GGO 伴實性成分，B 為冠狀位重建后顯示右肺下葉GGO 內(nèi)血管增粗；圖C 男，39 歲，西班牙裔返滬人員，示右肺下葉病灶實變，可見病灶內(nèi)血管增粗；圖D 女，58 歲，返滬人員，示右肺中葉病灶實變伴支氣管充氣征；圖E 與F 為同一病例，男，50，意大利返滬人員，E 示雙肺下葉病灶呈多發(fā)GGO 伴纖維條索，F(xiàn) 示雙肺下葉小葉內(nèi)間隔增厚呈“鋪路石征”改變。

5．確診病例其他受累情況

10 例淋巴結(jié)直徑＞10mm（55．56%）。18 例均未出現(xiàn)胸腔積液。

6．確診病例實驗室檢查

2 例白細胞數(shù)量減少（11．11%），2 例淋巴細胞數(shù)量減少（11．11%），3例淋巴細胞比值降低（16．67%），8 例淋巴細胞數(shù)量增加（44．44%），11 例淋巴細胞比值增加（61．11%），9 例C 反應(yīng)蛋白值增加（50．00%）。病灶特點及實驗室檢查見表3。

表1 雙源CT 胸部檢查X 射線劑量比較

表2 成年組雙源CT 胸部檢查X 射線劑量與衛(wèi)生行業(yè)標準（WS/T637-2018）輻射劑量診斷參考水平比較

討 論

胸部CT 檢查在COVID-19 患者診療過程中發(fā)揮了重要作用，特別是后期結(jié)合胸部CT 三維重建，能及時發(fā)現(xiàn)肺部病灶、了解疾病進展變化，為臨床提供診斷信息，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，胸部CT 發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎的雖然敏感度較高，但特異度較差[2]。新型冠狀病毒肺炎短期內(nèi)病情變化快、病灶形態(tài)多變的特點[3]，需要及時了解肺部情況，為臨床治療方案的選擇提供依據(jù)。但隨著胸部CT 檢查次數(shù)的增加，X 射線輻射劑量成為不可避免的問題，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，大劑量輻射可造成機體損傷，增加罹患疾病的可能，尤其是兒童青少年，X 射線輻射造成的影響會更大[8-9]。但同時有研究表明，低劑量輻射（＜100 ～200mSv，1mSv=1mGy） 不會增加X 射線輻射相關(guān)性癌的發(fā)生率[10]。上海市2007 年成人胸部CT 檢查平均CTDIVOL為(11．6±4．0)mGy，平均DLP 為(345±128)mGy?cm；同年美國成人胸部CT 檢查平均CTDIVOL為(9．3±5．8)mGy[8，11]，2019 年9 月21 日由中國人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會頒布實施的衛(wèi)生行業(yè)標準（WS/T637-2018）中，成人胸部CT 檢查輻射劑量診斷參考水平（75%位數(shù)）CTDIVOL為15mGy，DLP為470mGy?cm[6]。本次研究發(fā)現(xiàn)兒童組和青少年組CTDIVOL、DLP、ED 均比成人組低，而CTDIVOL、DLP 是由掃描條件直接決定的，說明低劑量掃描在兒童組和青少年組得到了實際應(yīng)用。成人組CTDIVOL、DLP 也比衛(wèi)生行業(yè)標準（WS/T637-2018）低，說明雙源CT 低劑量技術(shù)能降低成人胸部CT 檢查的輻射劑量，特別是對于隨診患者，能減少多次復(fù)查的累計輻射劑量。

18 例確診患者最常見的臨床癥狀為發(fā)熱（11/18，61．11%），咳嗽（13/18，72．22%），這與其他研究結(jié)果一致[12]。實驗室檢查中，8 例患者淋巴細胞數(shù)量增加（44．44%），11 例淋巴細胞比值增加（61．11%）。病灶分布以雙肺外周胸膜下、多發(fā)（病灶數(shù)＞3）為主，病灶形態(tài)以GGO、GGO 伴實性成分、GGO 伴實變、GGO 伴纖維條索多種形態(tài)共存最多見（66．67%）。相關(guān)COVID-19 患者死亡尸體解剖發(fā)現(xiàn)，主要病理改變是彌漫性肺泡損傷[13]，CT 圖像中磨玻璃影與肺泡內(nèi)滲出有關(guān)，隨著間質(zhì)性炎癥進展，小葉內(nèi)間隔和小葉間隔增厚，CT 圖像表現(xiàn)為磨玻璃影中多發(fā)點狀低密度影和蜂房狀改變，即“鋪路石征”改變，同時由于肺泡內(nèi)滲出增多實變，導(dǎo)致磨玻璃影中央呈高密度改變[14]。纖維條索目前認為是肺組織修復(fù)期改變，所以本研究中出現(xiàn)較少。依據(jù)病程發(fā)展變化，CT 圖像中GGO 病灶數(shù)量增加、GGO 伴實性成分/實變、“鋪路石征”改變，常提示疾病加重；反之GGO 病灶數(shù)量減少并且出現(xiàn)纖維條索影，常提示疾病影像學(xué)好轉(zhuǎn)[12]。

本研究局限性是樣本量少，未進行臨床分型與CT 圖像的對比研究，后續(xù)將繼續(xù)增加樣本量，依據(jù)臨床病情進行分組，結(jié)合影像學(xué)特點進行相關(guān)分析；其次是僅按照患者年齡分組統(tǒng)計輻射劑量，應(yīng)當充分考慮身高、體重等因素對輻射劑量的影響，尤其是兒童組，體型或體重存在差異；檢查程序、掃描參數(shù)也存在差異[7，15]，后期將進一步細化分組研究。

綜上所述，本研究使用雙源CT 進行胸部檢查，減少病人輻射劑量，特別是對兒童組，輻射劑量降低明顯。雙源CT 新型冠狀病毒肺炎影像學(xué)特點能為臨床醫(yī)師診斷提供有利信息。

表3 病灶特點及實驗室檢查