中国中西医结合影像学杂志   2020, Vol. 18 Issue (3): 239-242
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低管电压CT扫描在新型冠状病毒肺炎患者复查中的应用价值[PDF全文]
赵明 , 刘海峰 , 张东友
湖北省武汉市中西医结合医院放射科,湖北 武汉 430030
摘要目的: 探讨双源CT 70 kV低管电压扫描在新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎)复查中的应用价值。方法: 回顾性分析60例新冠肺炎患者首次及复查的胸部CT资料,体质量指数(BMI)平均(22.58±2.70)kg/m2。采用Siemens双源CT Flash模式行胸部扫描,首次检查管电压为100 kV,复查管电压为70 kV,管电流采用自动毫安秒技术(Care dose 4D)。采用双盲法对肺窗和纵隔窗图像进行评分,并比较首次检查与复查的CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)及有效剂量(ED)。结果: 复查时图像质量评分低于首次检查,其中纵隔窗图像质量<3分,难以满足诊断要求;肺窗评分>3分,高于纵隔窗,能清晰显示肺部感染病灶,满足临床需要。复查时CTDIvol、DLP及ED与首次检查比较分别降低约43%、45%、40%。结论: 在双源CT胸部检查中,管电压70 kV所得图像能清晰显示新冠肺炎患者肺部感染情况,且辐射剂量显著降低,适用于新冠肺炎的后期复查。
关键词体层摄影术,X线计算机    新型冠状病毒肺炎    
Value of low tube voltage CT scan in the reexamination of patients with COVID-19
ZHAO Ming , LIU Haifeng , ZHANG Dongyou
Department of Radiology, Wuhan Hospital of Traditional Chinese and Western Medicine, Wuhan 430030, China
Abstract: Objective: To investigate the value of dual-source CT with 70 kV low-tube voltage scan in the reexamination of patients with COVID-19. Methods: 60 patients with COVID-19 were collected, who were accepted the first time and reexamination CT in our hospital from January 3 to February 20, 2020. The average body mass index of patients was (22.58±2.70)kg/m2. Siemens dual-source CT Flash mode to scan the chest, a double-spherical tube voltage of 100 kV for the first CT examination and 70 kV for the reexamination were used. CTDIvol, dose length product (DLP) and effective dose (ED) were recorded and analyzed. Results: The score of the reexamination group was lower than that of the first examination group, and the quality of the mediastinal window image was less than 3 points, so it was difficult to meet the requirements of imaging diagnosis. The lung window score was higher than that of the mediastinal window and higher than 3 points, which could clearly show the lung infection of the new type of COVID-19 patients and meet the clinical needs. The CTDIvol, DLP and ED decreased by about 43%, 45% and 40%, compared with the first examination group. Conclusion: The images obtained from the double-source CT chest examination with 70 kV tube voltage could clearly show the lung infection in the patients with COVID-19, and the radiation dose could be significantly reduced, which is suitable for the reexamination of the patients.
Key words: Tomography, X-ray computed    COVID-19    

2019年12月以来,湖北省武汉市出现了新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎)疫情。2020年2月11日国际病毒分类委员会将新型冠状病毒命名为SARS-CoV-2[1],其所引发的疾病被WHO命名为COVID-2019(corona virus disease 2019)[2]。新冠肺炎患者在诊断及治疗中均需行多次CT胸部扫描,如何减少CT辐射剂量导致的辐射危害具有重要的临床意义。笔者利用双源CT低管电压扫描对新冠肺炎患者进行复查,探讨在满足影像诊断的前提下,尽可能降低辐射剂量的临床应用价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

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资料,男24例,女36例;年龄23~81岁,平均(52.35±15.60)岁。平均体质量指数(BMI)为(22.58±2.70)kg/m2。纳入标准:体质量偏低或中等者(BMI≤23 kg/m2);均有CT首次检查及复查资料,若有2次以上CT复查者,采用第1次复查影像资料。排除标准:肥胖(BMI>23 kg/m2)及不能配合屏气者。

1.2 仪器与方法

使用第2代Siemens双源CT及肺部扫描Flash模式。扫描参数:首次检查管电压100 kV,复查管电压70 kV。管电流采用自动毫安秒技术(Care dose 4D),旋转时间0.28 s,螺距3.2。扫描范围为肺尖至肺底,从下向上扫描。患者取仰卧位,双手上举抱头,扫描范围之外肢体均做好防护,减少辐射。图像重建采用SAFIRE迭代重建技术[3],重建级数3级,重建层厚5 mm,层距5 mm。肺窗:窗宽1 500 HU,窗位-500 HU;纵隔窗:窗宽350 HU,窗位35 HU。

1.3 图像质量评价

由2名高年资放射科医师采用双盲法阅片,分别对肺窗和纵隔窗图像质量进行评分:1分,严重伪影,不能用于诊断;2分,伪影较重,肺纹理模糊不清,不能满足诊断要求;3分,解剖细节及病灶可见,边缘略模糊,满足诊断要求;4分,轻微伪影,解剖细节及病灶显示良好,边缘稍模糊;5分,无伪影,解剖细节及病灶显示清晰。

1.4 辐射剂量评价

记录2次CT检查的CT容积剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol)和剂量长度乘积(dose length product,DLP)。利用公式计算有效剂量(effective dose,ED),ED=DLP×kk为换算系数,与受检者检查部位有关,胸部k值为0.014 msv/mGy·cm[4]

1.5 统计学分析

采用统计学软件SPSS 22.0对数据行统计分析,计量资料以x ±s表示。组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。2名放射科医师对图像诊断一致性检验使用多评估者的Kappa分析:K≥0.75说明一致性较好;0.4<K<0.75说明一致性一般;K≤0.4说明一致性较差。

2 结果

首次检查肺窗及纵隔窗图像质量评分均>4分。复查图像质量评分低于首次检查,其中纵隔窗图像质量<3分,肩背部及胸椎相邻处伪影较明显,心血管边界较模糊,纵隔内淋巴结显示不清,不能满足诊断要求;肺窗评分>3分,满足临床需要,能显示患者肺部感染情况(图 12)。2名放射科医师对2组图像质量评分一致性较好(K=0.83),且2组图像评分比较差异有统计学意义(P<0.05,表 1)。

图 1 女,59岁,低热多日入院,核酸检测阳性,确诊新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎)     1a,1b    首次CT检查图像     1c,1d    6 d后复查低管电压CT图像。纵隔窗示肩背部伪影明显,心血管边界较模糊,淋巴结显示不清;肺窗内肺部感染病灶显示清晰     2    男,75岁,低热伴干咳数日入院,核酸检测阳性,确诊为新冠肺炎     2a,2b    首次CT检查图像     2c,2d    5 d后复查低管电压CT图像,纵隔窗示肩背部伪影明显,心血管边界较模糊;肺窗示肺部感染病灶好转

表 1 2名医师首次检查与复查图像质量评分情况(分,x±s

复查与首次检查相比,CTDIvol、DLP及ED分别降低约43%、45%、40%(均P<0.05,表 2)。

表 2 首次检查与复查的辐射剂量对比情况(x±s

3 讨论

新型冠状病毒核酸检测阳性是诊断新型冠状病毒感染的金标准,放射学检查亦是诊断新冠肺炎的主要手段之一[5]。肺部CT可清晰显示肺部病变的影像特点,结合临床资料可对其感染类型进行鉴别[6-7]。新型冠状病毒为β属的新型冠状病毒,具有很强的对人感染能力[8-10]。新冠肺炎病情诊断及治疗后复查均依靠CT检查,龚晓明等[11]表示影像学检查有助于肺部损害的客观评估及并发症的早期诊断,对新冠肺炎患者预后至关重要。大多新冠肺炎患者需行多次CT检查,患者接受的剂量越高,其导致的相关疾病发生率越高。降低胸部CT辐射剂量的3种常用方法有:降低管电流、增大螺距和降低管电压。第2代双源CT的螺距最高为3.4,进床速度最快为450 mm/s。据报道[12-13]双源CT Flash模式辐射剂量较传统肺部扫描下降约48.67%。辐射剂量与管电压的平方成正比,降低管电压可明显降低辐射剂量[14],但同时增加了图像噪声,降低了图像质量。文献[15]报道,低管电压CT扫描联合迭代重建技术,可在不影响临床诊断的前提下降低32%~65%的辐射剂量。理论上,迭代算法在降低图像噪声的同时能保持空间分辨力[16]。基于原始数据的迭代重建(SAFIRE)是一种新型的重建技术,降噪模型更优化,直接应用原始数据反复插入进行迭代重建,后将噪声去除,很好地改善了图像质量,与低电压联合使用,可有效降低低管电压造成的噪声增大,间接降低辐射剂量[17]。SAFIRE分为1~5级,本研究使用的是3级。

本研究显示,70 kV扫描纵隔窗评分<3分,主要由于低管电压使X线与患者的光电效应比例及组织衰减系数增加[18],不同密度组织间的吸收差异加大,同时低管电压产生的X线光子能量降低,能被探测器接收的X线光子量减少,导致图像噪声增加,在相邻组织密度差异较大层面产生条索状伪影[19]。纵隔窗内心血管边界稍模糊,上肺肩背部层面及胸椎附近伪影较明显。而肺内存有空气,组织间具有较高的对比度,低管电压下肺窗能较好地显示支气管血管束及小叶间隔等结构,清晰显示新冠肺炎患者的肺部感染病灶,满足影像诊断要求。

本研究60例首次检查均采用100 kV,以保证图像质量,避免漏诊误诊。复查采用70 kV管电压,能够显示患者肺部感染情况,为临床提供影像依据,同时也大大降低了辐射剂量。本研究存在一定局限性:样本量较少且主要针对较瘦或中等身材患者(BMI ≤23 kg/m2),对于BMI>23 kg/m2患者今后应进一步研究。

综上所述,对于BMI≤23 kg/m2的新冠肺炎患者在后期复查中,采用70 kV的管电压进行肺部扫描,能够明确肺部感染情况,并显著降低辐射剂量。

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