新型冠状病毒肺炎疫情下方舱 CT 选型、安装与使用评估

牛鑫禹 邓文艳

(首都医科大学附属北京朝阳医院物资器械中心，北京 100020)

1 背景

冬季是呼吸系统疾病的高发期，北京朝阳医院拥有国家重点学科——呼吸科，面对来自全国各地的患者和各类疑难杂症，而2019 年底暴发的新型冠状病毒肺炎（COVID-2019）疫情，加剧了医疗工作的难度和复杂性。为了打赢抗疫攻坚战，北京朝阳医院从感染控制、物资设备保障等多方面，保证抗疫工作紧张有序地开展。为了在快速筛查疑似患者的同时降低交叉感染风险，医院启用方舱CT。

国内方舱CT 这一概念最早出现在解放军后勤装备保障中。研究人员通过一系列的研究测试，实现对安装场地要求严格的CT 机预先装载于方舱内，然后通过车辆运输实现CT 机的移动应用，完成重大自然灾害或战争条件下伤病员早期救治。方舱CT 具有安装便捷、移动性好、稳定性强、满足防护要求的特点。在COVID-19 疫情初期，患者数量激增，使得短期内对CT 的需求量迅速增加。COVID-19 具有很强的传染性，各CT 厂家为了满足快速安装和隔离防护要求，在车载方舱CT 基础上，增加消毒隔离功能，形成传染病专用方舱CT[1]。

2 方舱CT 在COVID-2019 早期诊断中的作用

2.1 COVID-19 的流行病学特点

新型冠状病毒(2019-nCoV)具有高度传染性，潜伏期1～14 天，我国已将COVID-19 纳入乙类传染病，并采取甲类传染病防控措施。感染者出现呼吸道症状，以发热、乏力、干咳为主要表现；其传播途径主要为飞沫传播和接触传播[2]。

2.2 影像学检查在COVID-19 临床诊断中的意义

核酸检测和血清学检测是确诊感染2019-nCoV的实验室方法，但是检验时间需耗时1h 以上[3]。鉴于患者早期胸部CT 呈现多发小斑片影等影像学特征，且CT 检查速度快，因此胸部CT 检查对发热患者早期快速诊断和鉴别诊断具有重要意义。

2.3 启用方舱CT 的现实意义

疫情暴发后，北京朝阳医院发热门诊日就诊人数约100 人，其中CT 的检查人数约80 人。全院目前共有CT 六台，其中门诊楼四台，病房楼两台，均位于常规诊疗区域。为了实现2019-nCoV 患者的快速筛查，有效防止院内人员交叉感染，在室外设立隔离区并建立发热患者专用CT是非常有必要的，而移动方舱CT 能够满足上述要求。

3 方舱CT 的选型

3.1 舱体参数

经前期调研，综合考虑临床需求、方舱底盘选择、舱体设计、设备选型、电源供应、放射防护、减震保护、信息化系统、企业保障和性价比等多方面因素，选择搭载256 层NeuViz Glory 的东软雷神方舱CT。具体舱体参数及评估涉及以下四方面：

舱体规格：舱体的尺寸为9000mm×3000mm×2890mm，总重15 吨，能够置于预定户外安装区域。

舱体设计：舱体内为分体式设计，具有紫外线消杀装置和空气净化装置，在满足临床工作的前提下，实现医患隔离，患者一人一消毒，防止交叉感染。由于X 线的辐射衰减与距离的平方成反比，因此CT 的操作间位置设计在远离球管端。

减震保护：为了避免运输过程中方舱与CT 采用刚性连接对后期图像质量造成的不良影响，选取减震式弹性连接。

放射防护：舱体采用5mm 无死角铅板防护，辐射剂量符合国家标准。

3.2 CT 参数

球管热容量：球管采用靶心制冷技术，等效热容量为30MHU，能够满足长时间连续扫描需求。

探测器厚度：探测器作为CT 最核心的部件，其速度直接决定图像质量、放射剂量。该款CT 搭载Matrix 立体光栅的8cm 双频等焦探测器，能够有效滤除了散射线，抑制散射线效应。能谱CT 的探测器比稀土陶瓷速度快100 倍，能够带动影像链的行进速度，如单灯丝变焦球管、瞬时变能高压发生器、迭代重建算法等，同时满足临床和科研需求[4]。

扫描层厚：此款为128 排256 层CT，扫描层厚为0.625mm，能够满足临床诊断所需薄层肺部扫描需求。

扫描速度：此款CT 使用高精度机架设计配合专利驱动技术以及专利精密轴承技术，扫描速度缩短到0.259s/转。

图像分辨率：CT 图像的重建矩阵是1024×1024，具有亚毫米识别能力，能够提供清晰肺部影像。

3.3 特殊功能软件

全域人工智能(AI)成像：该CT 图像后处理软件具有全域AI 算法，能够实现不同组织和血管的自动分割。

低剂量算法：后处理软件搭配第四代ClearView全模型迭代技术和O-Dose 低剂量平台，有效降低患者射线剂量。

第五代无线通信技术（简称 5G）图像传输：和超声机器人设备类似，数据传输具有大宽带、低延时、稳定、安全等优点，可实现远距离、低延时检查，满足了图像质量、传输速度和稳定性的严苛要求，做到随查随用[5]。

4 方舱CT 的安装调试

4.1 安装地点选址

方舱CT 的安装需具备房屋、水电等基础条件[6]。地点的选取应从隔离安全、检查需求、设备供电三个方面综合考虑。首先方舱CT 的安装地点选在靠近筛查地点和隔离病房、远离门诊的露天隔离区域。其次，CT 使用的是380V、三相五线制动力电，设备自带稳压电源，因此安装地点必须能够提供动力电。鉴于北京朝阳医院的常规门诊患者从东门进出，最终安装地点位于靠近北门的发热门诊外，并分别设有患者、医生双独立通道，减少交叉感染。

4.2 设备安装

CT 机架(Gantry)是 CT 装置的核心部件，在装卸载和运输过程中，须考虑对 CT 机架进行有效减振和抗冲击处理，避免造成轴承损坏和旋转架变形[7]。该方舱于2020 年2 月18 日完成吊装，方舱内部结构及具体参数见图1。经CT 安装工程师现场测试，检查配电柜系统组装和调试，安装牢固可靠；主回路连接紧固，接触良好；控制功能正常可靠，满足现场设备安装使用需要[8]。方舱与动力电连接完成后，进行加电开机、安装工作站、连接PACS、HIS和患者叫号系统等一系列工作[9]。

4.3 设备调试

出厂时已经设定好CT 部分软硬件功能，在扫描床，球管均调试运转正常后，根据临床检查需求，对曝光所用参数和图像处理软件算法进行调整，包括分辨率、准直、旋转时间、建像视野、建像矩阵、滤波参数、图像增强因子以及窗宽。

4.4 计量检测

CT 的质控检测主要包括CT 剂量指数(CTDI)、空间分辨力与低对比度分辨力、水模CT 值、均匀性和噪声等11 个项目，各项检测结果均在正常范围内[10]。其中CTDI 考察患者接收辐射的剂量；空间分辨力、低对比分辨力和噪声水平3 个项目主要考察CT 机对细小组织的分辨能力；其他参数会受到场地环境影响，因此运输过程中采用减震式弹性连接，从而有效减少刚性连接对层厚的影响；同时该CT 安装于水平地面，也减少水模CT 值及层厚的偏差[11]。

5 方舱CT 使用评测

图1 舱体内部结构参数图

2020 年2 月21 日，作为北京市首台投入使用的方舱CT，至2020 年6 月底，该CT 共计完成9704 人11216 人次的检查。经与临床使用者沟通，参照北京朝阳医院现有GE、西门子和飞利浦CT，从以下四个方面形成评估意见。

5.1 图像清晰度

此款CT 的空间分辨率为30lp/cm，扫描层厚为0.625cm，图像重建矩阵是1024×1024，并且前期通过对扫描参数的校调及多种图像后处理软件的辅助应用，使用人员认为图像清晰度优于北京朝阳医院在用CT。

5.2 扫描速度

目前16 排和64 排CT 的扫描速度在0.50s/转到0.33s/转之间，此款CT 的扫描速度为0.259s/转，仅次于FORCE。从临床一线技师反馈意见看，该款设备扫描性能优异。

5.3 硬件操作性

CT 扫描床有两档移速可调，考虑到CT 可能用于紧急情况下，需要快速移动床位，操作性强；同时该款方舱CT 在检查舱配有天眼，技师在无需进出检查舱即可完成患者摆位。

5.4 软件操作性

此款CT 为国产研发装备，操作界面及语言均为中文，软件功能设计与主流产品相似，人机对话性好，使用便捷。

6 讨论

6.1 消毒方式有待进一步改进

此CT 目前主要为疑似COVID-19 患者做检查。在其使用过程中，既要保证检查速度，又要防止交叉感染。目前使用紫外线照射消毒，每两名患者之间消毒间隔15min，延长等候时间，且照射消毒存在死角，因此后续设计应进一步加强设备的防水性能及表面防腐蚀性能，增加液体喷淋消毒功能。

6.2 增加检查舱排风装置，形成负压环境

目前检查舱内通过空调进行空气循环，鉴于新型冠状病毒可通过气凝胶方式传播，下一步可以在检查舱加装排风装置及过滤装置，促进气体的定向流动，形成负压检查舱，进一步避免交叉感染。

6.3 CT 的后疫情应用

目前北京朝阳医院方舱CT 主要用于发热患者的鉴别诊断。作为先进的国产医疗装备，此款CT自身性能优异，可用于多部位、多病种的影像学检查。随着国内疫情的进一步缓解，面对各医院大型医疗设备配置相对紧缺、检查预约时间较长的局面，多学科共用将是后疫情时代高端医学装备的使用趋势。