双源CT 低剂量扫描技术在输入性新型冠状病毒肺炎中的应用

王 笑 王伟中 龚建中 曹孟鸿 刘新疆

2019 年12 月，武汉出现多例不明原因肺炎患者，并从患者呼吸道上皮细胞中，提取出一种新型冠状病毒，2020 年2 月11 日，WHO 在日内瓦召开会议并将其命名为2019 冠状病毒病（coronavirus disease 2019， COVID-19）[1]。胸部CT 作为快速、无创性检查运用到新型冠状病毒肺炎诊断中来，相关研究发现，胸部CT 发现新型冠状病毒肺炎的敏感度为97%[2]。由于疾病发展迅速，其CT表现也多种多样[3-4]，对于放射科诊断医师而言，提出了新的挑战。同时由于患者在诊疗过程中，需要及时了解肺部病变情况，以便为临床治疗方案的选择提供依据，因此在筛查过程中不可避免的接触到X射线辐射，尤其是确诊病例，多次CT 检查X 射线辐射剂量会进一步增加，辐射带来的潜在危害备受关注，而如何降低辐射剂量一直是放射科不可避免的话题。本研究收集上海市浦东医院56 例输入性新型冠状病毒肺炎确诊及疑似病例患者资料，回顾性分析CT 辐射剂量，同时分析其中确诊的18 例患者影像学特点，以期提高对疾病的认识。

方 法

1．临床资料

本研究经复旦大学附属浦东医院医学伦理委员会批准[批文编号2020-M-09]。回顾性收集2020 年2 月1 日～2020 年3 月18 日经临床初步诊断疑似输入性新型冠状病毒肺炎患者资料。纳入标准：① 临床初步诊断疑似输入性新型冠状病毒肺炎；②均接受本院双源CT 胸部检查。排除标准：①存在伪影影响CT 图像质量的；②因患有其他疾病影响CT 图像质量的。共纳入疑似病例61 例，排除5 例，其中男性患者31 例，女性患者25 例，平均年龄（35±21）岁。依据年龄对所有病例分组，成年组（＞17岁）共计35例，平均年龄（49±16）岁；青少年组（10 ～17 岁）共计13 例，平均年龄（14±3）岁；儿童组（5 ～9 岁）共计8 例，平均年龄（7±2）岁。

最终经临床确诊病例18 例，确诊标准符合国家卫生健康委员会颁布《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》中的确诊标准[5]。共纳入18 例确诊患者，其中男性患者11 例，女性患者7 例，年龄13 ～80岁，平均（37±20）岁。临床表现为发热患者11 例（61．11%），咳嗽患者13 例（72．22%），头痛、肌肉痛患者8 例（44．44%）。

2．仪器与方法

对所有患者均采用德国Siemens SOMATOM Definition Flash 双源CT 进行胸部扫描，自胸廓入口至肺底部进行连续扫描。扫描视野（FOV）完全覆盖患者胸部，成人采用胸部高分辨扫描模式，螺距1．2，管电压120kVp，管电流使用Siemens 自动管电流调节技术，青少年使用低剂量Flash 快速扫描模式，螺距3．2，管电压90kVp，自动管电流调节技术，均使用迭代重建技术，重建层厚5mm，重建薄层层厚0．7mm。扫描完成后图像传至Syngo．via VB10B 工作站。

3．图像分析及统计

由两名高年资放射科诊断医师对图像进行评价与分析，意见存在分歧时通过协商解决。对56 例疑似病例，分别记录容积CT 剂量指数（computed tomography dose index， CTDIVOL）、 剂量长 度乘 积（dose length product， DLP）， 参照国 际放射防护委员会（International Commission on Radiological Protection， ICRP）102 号文件标准，DLP 乘以不同年龄转换因子k，计算有效剂量（effective dose， ED），ED=DLP×k， 成人 组k=0．014mSv/(mGy•cm)，青少年组k=0．013mSv/(mGy•cm)，儿童组k=0．018mSv/(mGy•cm)。对于18 例确诊病例，两名高年资诊断医师分别独立观察病灶数量（单发/多发）、分布状态（单肺/双肺、内带/外带、累及肺叶数）、病灶形态[磨玻璃密度影(ground glass opacity， GGO)]、GGO 伴实性成分、GGO 伴实变、GGO 伴纤维条索、小叶间隔及小叶内间隔、病灶内血管影及支气管充气）、胸部其他受累情况（纵隔淋巴结肿大[淋巴结短径＞10mm]、胸腔积液）。同时记录每位患者实验室血象检查（白细胞/淋巴细胞计数、淋巴细胞比值及C 反应蛋白）。窗宽窗位依据两名诊断医师个人习惯自行调节，以便能够清晰观察病灶。方差分析用于评估不同年龄组CTDIVOL值、DLP 值和ED 值比较；单样本符号秩合检验用于评估成人组CTDIVOL值和DLP 值与中国人民共和国国家卫生健康委员会颁布实施的卫生行业标准（WS/T637-2018）辐射剂量诊断参考水平值（75%位数）之间的差异[6-7]。统计所使用的的软件是MedCalc（版本 19．1．7）。P＜0．05 为差异有统计学意义。

图1 三组容积CT 剂量指数、剂量长度乘积、有效剂量数值分布图。1，成年组；2，青少年组；3，儿童组；CTDIVOL，容积CT 剂量指数；DLP，剂量长度乘积；ED，有效剂量；橙色条形图反应各组均值大小；箱图外侧最上与最下缘为极值，箱图上下缘为四分位数，箱图内横线为均值；箱图内蓝色横线为均值的95%置信区间。

结 果

1．双源CT 辐射剂量

成人组平均CTDIVOL、DLP、ED 分别 是(6．31±1．12)mGy、(217．63±34．72)mGy•cm、（3．05±0．49）mSv；青少年组分别是(5．62±0．81)mGy、(188．32±30．71)mGy•cm、（2．45±0．40）mSv； 儿童组分别是(2．74±0．63)mGy、(74．01±13．56)mGy•cm、（1．33±0．24）mSv。三者之间差异具有统计学意义（表1），数值分布见图1。成年组平均CTDIVOL和DLP 与卫生行业标准（WS/T637-2018）辐射剂量诊断参考水平值（75%位数）之间差异具有统计学意义（表2）。

2．确诊病例病灶数量

2 例单发病灶（11．11%），1 例2 个病灶（5．56%），4 例3 个病灶（22．22%），11 例多发病灶（病灶数＞3，61．11%）。

3．确诊病例病灶分布状态

2 例 单 肺 分 布（11．11%），16 例 双 肺 分 布（88．89%）；1 例仅肺中心分布（5．56%），15 例肺外周胸膜下分布（83．33%），2 例肺外周及中心同时分布（11．11%）。

4．确诊病例病灶形态

2 例GGO 表现（11．11%），3 例GGO 伴实性成分（16．67%），4 例GGO 伴 实 变（22．22%），2 例GGO 伴纤维条索（11．11%），12 例两种及两种以上形态共存（66．67%）。6 例小叶间隔增厚（33．33%），8 例小叶内间隔增厚呈“铺路石征”改变（44．44%）。16 例支气管充气征（88．89%），15 例病灶内见血管增粗（83．33%）(图2)。

图2 病灶形态特点。图A 与B 为同一病例，女，48 岁，马来西亚返沪人员，A 示右肺下叶病灶呈GGO改变，左肺下叶病灶呈GGO 伴实性成分，B 为冠状位重建后显示右肺下叶GGO 内血管增粗；图C 男，39 岁，西班牙裔返沪人员，示右肺下叶病灶实变，可见病灶内血管增粗；图D 女，58 岁，返沪人员，示右肺中叶病灶实变伴支气管充气征；图E 与F 为同一病例，男，50，意大利返沪人员，E 示双肺下叶病灶呈多发GGO 伴纤维条索，F 示双肺下叶小叶内间隔增厚呈“铺路石征”改变。

5．确诊病例其他受累情况

10 例淋巴结直径＞10mm（55．56%）。18 例均未出现胸腔积液。

6．确诊病例实验室检查

2 例白细胞数量减少（11．11%），2 例淋巴细胞数量减少（11．11%），3例淋巴细胞比值降低（16．67%），8 例淋巴细胞数量增加（44．44%），11 例淋巴细胞比值增加（61．11%），9 例C 反应蛋白值增加（50．00%）。病灶特点及实验室检查见表3。

表1 双源CT 胸部检查X 射线剂量比较

表2 成年组双源CT 胸部检查X 射线剂量与卫生行业标准（WS/T637-2018）辐射剂量诊断参考水平比较

讨 论

胸部CT 检查在COVID-19 患者诊疗过程中发挥了重要作用，特别是后期结合胸部CT 三维重建，能及时发现肺部病灶、了解疾病进展变化，为临床提供诊断信息，相关研究发现，胸部CT 发现新型冠状病毒肺炎的虽然敏感度较高，但特异度较差[2]。新型冠状病毒肺炎短期内病情变化快、病灶形态多变的特点[3]，需要及时了解肺部情况，为临床治疗方案的选择提供依据。但随着胸部CT 检查次数的增加，X 射线辐射剂量成为不可避免的问题，相关研究发现，大剂量辐射可造成机体损伤，增加罹患疾病的可能，尤其是儿童青少年，X 射线辐射造成的影响会更大[8-9]。但同时有研究表明，低剂量辐射（＜100 ～200mSv，1mSv=1mGy） 不会增加X 射线辐射相关性癌的发生率[10]。上海市2007 年成人胸部CT 检查平均CTDIVOL为(11．6±4．0)mGy，平均DLP 为(345±128)mGy•cm；同年美国成人胸部CT 检查平均CTDIVOL为(9．3±5．8)mGy[8，11]，2019 年9 月21 日由中国人民共和国国家卫生健康委员会颁布实施的卫生行业标准（WS/T637-2018）中，成人胸部CT 检查辐射剂量诊断参考水平（75%位数）CTDIVOL为15mGy，DLP为470mGy•cm[6]。本次研究发现儿童组和青少年组CTDIVOL、DLP、ED 均比成人组低，而CTDIVOL、DLP 是由扫描条件直接决定的，说明低剂量扫描在儿童组和青少年组得到了实际应用。成人组CTDIVOL、DLP 也比卫生行业标准（WS/T637-2018）低，说明双源CT 低剂量技术能降低成人胸部CT 检查的辐射剂量，特别是对于随诊患者，能减少多次复查的累计辐射剂量。

18 例确诊患者最常见的临床症状为发热（11/18，61．11%），咳嗽（13/18，72．22%），这与其他研究结果一致[12]。实验室检查中，8 例患者淋巴细胞数量增加（44．44%），11 例淋巴细胞比值增加（61．11%）。病灶分布以双肺外周胸膜下、多发（病灶数＞3）为主，病灶形态以GGO、GGO 伴实性成分、GGO 伴实变、GGO 伴纤维条索多种形态共存最多见（66．67%）。相关COVID-19 患者死亡尸体解剖发现，主要病理改变是弥漫性肺泡损伤[13]，CT 图像中磨玻璃影与肺泡内渗出有关，随着间质性炎症进展，小叶内间隔和小叶间隔增厚，CT 图像表现为磨玻璃影中多发点状低密度影和蜂房状改变，即“铺路石征”改变，同时由于肺泡内渗出增多实变，导致磨玻璃影中央呈高密度改变[14]。纤维条索目前认为是肺组织修复期改变，所以本研究中出现较少。依据病程发展变化，CT 图像中GGO 病灶数量增加、GGO 伴实性成分/实变、“铺路石征”改变，常提示疾病加重；反之GGO 病灶数量减少并且出现纤维条索影，常提示疾病影像学好转[12]。

本研究局限性是样本量少，未进行临床分型与CT 图像的对比研究，后续将继续增加样本量，依据临床病情进行分组，结合影像学特点进行相关分析；其次是仅按照患者年龄分组统计辐射剂量，应当充分考虑身高、体重等因素对辐射剂量的影响，尤其是儿童组，体型或体重存在差异；检查程序、扫描参数也存在差异[7，15]，后期将进一步细化分组研究。

综上所述，本研究使用双源CT 进行胸部检查，减少病人辐射剂量，特别是对儿童组，辐射剂量降低明显。双源CT 新型冠状病毒肺炎影像学特点能为临床医师诊断提供有利信息。

表3 病灶特点及实验室检查