吕晗 徐辉 曾娜 尹红霞 刘佳宝 陈疆红 魏璇 赵磊 杨正汉王振常
自新型冠状病毒肺炎(COVID-19)流行以来,病人的准确识别一直为临床关注。胸部影像检查作为重要的诊断依据之一,在临床诊疗流程中发挥了重要作用。已有较多文献报道了确诊病例的首诊胸部CT特征,为疾病的准确诊断提供大量影像学信息。尽管胸部DR也作为常用的影像检查方法,发挥了不可或缺的作用,但关于COVID-19胸部DR特征的报道相对较少,且仅集中于重型和危重型病人的复查分析,而缺乏针对首诊的研究。相比CT检查,胸部DR能在极大地降低病人所受辐射的同时,可以及时准确检出COVID-19病人,且避免了CT对设备要求高、扫描时间相对较长、需要相应的人力资源配置等问题。因此,本研究回顾性分析COVID-19病人的首诊胸部DR影像资料,以期为优化诊疗流程及放射科资源配置方案提供重要的客观依据。
1.1 研究对象 回顾性分析2020年1月11日—3月26日期间北京市科学技术委员会、北京市卫生健康委员会联合建立的北京新冠肺炎全病程信息与样本资源管理平台“新冠肺炎影像专题库”中1 552例确诊或疑似COVID-19病人。其中,首诊胸部CT检查共1 020例(65.7%),DR共532例(34.3%)。 参考国家卫生健康委员会发布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)[1],制定本研究纳入标准:①北京市常住居民,根据流行病史判断为本地二代病例;②首次就诊且同时具备胸部CT及胸部DR检查;③具有流行病学密切接触史,或有发热、咳嗽等呼吸道症状;④经2次RT-PCR方法确认核酸检测阳性。排除标准:①影像学资料不完整;②胸部CT或DR影像质量不佳,不能用于病人分析;③COVID-19复查病人。最终纳入9家医院共20例COVID-19病人,其中15例(75.0%)首次检查为DR,5例(25%)首次检查为CT。其中男14例,女6例,年龄32~80岁,平均年龄(51.2±15.1)岁。 18 例普通型,2 例为重型。胸部CT与DR检查间隔时间1~53 h,平均间隔时间(25.4±22.8)h。研究经首都医科大学附属北京友谊医院伦理委员会批准。
1.2 检查方法 CT及DR扫描设备根据病人就诊医院不同而采用相应参数,检查方案及效果均符合北京市医学影像质量控制与改进中心相应要求。DR检查均为后前位胸片。CT均采用16层及以上螺旋CT扫描设备,病人仰卧位,吸气末期扫描,范围从肺尖至肺底;管电压120 kV,管电流自动调节,准直器宽度64×0.6 mm或128×0.6 mm,肺窗重建(窗宽 1600HU,窗位-500HU),重建层厚 1.0~2.0mm,层间距 1.0~2.0 mm,矩阵 512×512。
1.3 影像分析 由3名高年资(胸部影像诊断经验8~10年)放射科医师在多平面重组影像上进行单独阅片,若意见不一致则经协商达成一致。以CT检查结果为标准,计算DR诊断准确度及病灶识别率。分别统计CT及DR影像中以下特征:①病灶部位,单侧/双侧、上野/中野/下野(CT参考DR标准在冠状面影像上划分);②病灶分布特点(是否为弥漫分布,即连续累及2个肺野以上的多发病变);③病灶位置(周围/中央);④形态(类圆形/大片状/条片状/线状/网格状);⑤检出病灶数量,若病灶弥漫分布并相连成片状而无法明确区分病灶的分界,则不统计。
1.4 统计学分析 应用SPSS 23.0和R 3.6.3软件进行统计分析。计数资料采用例(%)表示;符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位间距)表示。采用McNemar’s检验比较2种检查的诊断结果,并采用Bland-Altman检验或Kappa检验评估2种检查方法对病灶数量及病灶特征诊断的一致性。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 2种检查诊断结果比较 CT检查中共发现19例病人的107个病灶,1例未发现病灶。DR检查中共发现17例病人的54个病灶,3例未检出。CT对病人检出率为95%,DR为85%(表1),2种检查的诊断结果差异无统计学意义(P=0.5)。
2.2 2种检查检出病灶数量的一致性分析 以CT为诊断标准,DR对病灶数量的检出率为50.5%(54/107)。DR和CT识别病灶数量的差值的均值[95%置信区间(CI)]为 3.31(95%CI:-9.42~16.05),有 1 个值(6.25%)超过此范围,93.75%的值一致性在可接受范围内(图1)。当病灶<5个时,DR和CT诊断一致性尚可;随病灶数量增多(≥5个),2种检查的诊断差异增大,DR对病灶数量判断欠佳。
表1 DR与CT对COVID-19病人诊断结果对照
2.3 2种检查对病灶特征的一致性分析 2种检查对病灶特征的分析显示,对双侧病变、肺野分布、弥漫性分布及形态的诊断一致性较好(均κ>0.6)。见表2。
图1 病灶数量一致性检验的Bland-Altman图
表2 2种检查对病人的病灶特征分析对照 n=20,例(%)
2.4 2种检查对影像特征的分析 有2例病人的2种检查诊断结果不一致(图2、3),DR均显示为阴性,CT上均可见单发病灶,呈类圆形(1个)和片状(1个)纯磨玻璃密度影,2个病灶最长径分别为0.8 cm(≤1 cm)、1.9 cm(1~3 cm),体积为 0.3 cm3、4.0 cm3。2种检查诊断一致的病人共18例(图4),病灶大部分分布于胸膜下或沿支气管走行,病灶最长径大部分为 1~3 cm(64 个),其次为≤1 cm (32 个),>3 cm者少见(11个)。肺内受累中位体积为161.0(16.2,102.5)cm3,以斑片状、类圆形的磨玻璃密度为主。
图2 病人男,44岁,确诊病人密切接触史,先行CT检查,2种检查间隔48 h。A图为CT影像,左肺上叶尖后段可见1处密度较低的类圆形磨玻璃密度影(箭),肺内受累体积为0.3 cm3;B图为DR影像,未见明确病灶。考虑由于病灶密度浅淡、病灶较小而未能在胸部DR显示。
目前已有较多文献分析了确诊病例的胸部CT特征,常见为多发病灶,累及单侧或两侧肺,常以双肺下叶或右肺下叶为著。病灶大部分分布于胸膜下或沿支气管走行,以斑片状、类圆形的磨玻璃密度为主等[2-3],符合病毒性肺炎的病理学特点,本研究不做赘述。本研究旨在分析影像技术按临床受检例数计算的对疾病判断的能力,而非对某个病灶的检出率。由于CT具有多重优势,如高密度分辨力、可多平面重组等,漏诊率很低(约2.3%)[4];且其对密度较低或直径较小的病灶检出能力远高于DR,如本研究中的2例DR报告阴性而CT阳性。但考虑疫情当前,在有限的条件下,更为重要的是准确识别哪些病人更可能为可疑病例、哪些可以排除,而非某个病灶是否考虑COVID-19病灶。因此,本研究尝试通过比较不同影像检查对病人的识别能力,为优化诊疗流程提供依据[5-6]。
图3 病人男,63岁,确诊病人密切接触史,先行CT检查,2种检查间隔28 h。A图为CT影像,左肺上叶尖后段可见1处类圆形磨玻璃密度影(箭),肺内受累体积为4.0 cm3;B图为DR影像,未见明确病灶。考虑由于病灶被肋骨遮挡而未能在胸部DR显示。
图4 病人男,37岁,确诊病人密切接触史,先行DR检查,2种检查间隔44 h。A图为DR影像,B、C图为CT影像,2种检查诊断一致性良好,均可见双肺内多发类圆形病灶。
业内公认胸部CT对肺内病灶的检出能力高于DR,且CT被推荐为COVID-19病情判断的最佳影像检查方法[7]。但实际情况中并非每家医院均具备对发热病人或疑似病人行CT检查的能力,受限条件包括但不限于:①基层医院无CT设备;②无发热门诊专用CT设备,受检查时长、人力资源配置或场地条件所限无法满足发热或疑似病人的随时检查;③有专用CT设备,但发热病人就诊量大,不能满足需求。因此,实际临床工作中,仍有相当比例的病人首诊行胸部DR检查。本研究中回顾了1 552例确诊或疑似病人,其中首诊使用DR检查者占比34.3%(532/1 552);最终纳入的 20例病人中,75.0%(15/20)的病人首诊使用DR检查。因此,需要高度重视COVID-19病人的DR检查。
在本研究中,DR与CT在诊断肺炎的差异并无统计学意义,CT对病人的检出率为 95%,DR为85%,说明DR在疾病判断方面的能力并不劣于CT。一方面是由于COVID-19具有病灶多发、存在大片状病变的特点,使病灶更容易在DR检查中显示出来;另一方面,DR在判断病灶的分布特点、位置、形态等方面与CT的一致性较好,进一步说明了DR具有较好的疾病判断能力,因此临床诊疗中应用胸片检查能够达到检查目的。尤其对于重症病人,由于肺内病变多发、弥漫,胸片可能具有更好的应用效果[8]。当然,DR在病灶的准确识别方面存在劣势,特别是对体积较小、密度较低的磨玻璃密度影 (图2)、被肋骨等结构遮挡病变(图3)的检出和评价有诸多不足,对≥5个病灶的数量判断准确性欠佳。另外,本研究纳入的是二代病例,可能病毒已随传播代数增加而减弱了致病力,使得肺内病灶相对少且小,因而会进一步降低DR的病灶检出能力。因此,可通过加照侧位胸片、利用窗技术重点观察可疑区域、与对侧同一部位及可疑病灶相邻部位对比、应用图像反转、局部放大等技术可进一步提高平片对疾病判断及病灶数量识别能力。
由于北京市未明确规定首诊影像检查方式,也未规定胸部DR和CT短期内同时应用的条件,故本研究是基于当前实际应用的影像检查进行的分析,综合评价胸片的应用价值。根据国家卫生健康委员会印发的新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)[1],胸部影像检查作为COVID-19重要的临床诊断依据,可以为临床提供重要的信息,但并非作为唯一的诊断信息来源或排除标准之一,因此临床医生在接诊过程中,特别是面对轻症的病人,除胸部影像学外,通过病史、症状等多个角度对病人进行诊治。以笔者所在的北京市三级甲等医院——首都医科大学附属北京友谊医院为例,在2020年3月9日正式应用方舱CT之前,发热病人首诊影像检查也为胸部DR,但并未有COVID-19病人因此而误诊或漏诊。由此可见,胸部DR作为首诊影像手段在实际工作中并未影响COVID-19的正确判断。
综上,本研究基于真实世界综合评价胸片的应用价值,胸部DR能够较为准确地判断COVID-19病人,临床应用效果整体较好。但考虑到有些病人的病灶少、小的特点以及DR分辨力低、无侧位胸片等因素会降低胸部DR对病灶数量的识别能力。因此,当采用DR诊断困难时,若具备条件可及时行胸部CT检查,以进一步增加诊断信息。鉴于本研究纳入病人例数较少,代表性有限,故本研究结论尚需更严格的试验设计及大样本分析结果的支持。