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。
1.1 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。
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。縱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)。
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。