張小勇，唐 雷，曾憲春，王 超，喻石光，崔學(xué)龍，施輝友，王玉權(quán)，王榮品

（貴州省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 貴州省智能醫(yī)學(xué)影像分析與精準(zhǔn)診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)影像診療示范型國際科技合作基地，貴州 貴陽 550002）

新型冠狀病毒引發(fā)的新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）是一種具有較強(qiáng)致病力和毒力的急性傳染性疾?。?］。病毒通過多種途徑傳播，主要以呼吸道飛沫傳播誘發(fā)肺部炎性病變?yōu)橹鳎?-3］。在疾病的診斷、治療、復(fù)查、隨訪過程中，胸部CT 具有重要作用。由于該病進(jìn)展迅速、病情變化較快，在診療過程中需短時(shí)間內(nèi)重復(fù)、多次行胸部CT 檢查，以便觀察病情。本研究采用低管電壓（80 kV）聯(lián)合高級建模迭代重建（advanced modeled iterative reconstruction，ADMIRE）技術(shù)，探討低劑量胸部CT 在新冠肺炎臨床應(yīng)用中的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2020 年1 月20 日至2 月15日我院經(jīng)核酸檢測確診新型冠狀病毒陽性的患者共19 例，其中男8 例，女11 例；年齡15～85 歲，平均（45.3±19.5）歲。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom Prespective 64 排128 層螺旋CT 進(jìn)行掃描。檢查前對患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，囑其在掃描過程中聽呼吸指令屏氣。掃描范圍從肺尖至肋膈角，方向從足側(cè)向頭側(cè)?；颊呷⊙雠P位，頭先進(jìn)，雙手交叉置于頭頂。首次檢查管電壓110 kV；治療后第1 次復(fù)查為80 kV；開啟智能管電流調(diào)制CARE Dose。其余掃描參數(shù)相同：準(zhǔn)直器64×0.6 mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.6 s，螺距1.45。圖像重建：首次檢查采用濾波反投影法（filtered back projection，F(xiàn)BP），第1 次復(fù)查采用ADMIRE 3 級；肺窗卷積核B50；層厚1.0 mm，層距0.7 mm。2 次CT 檢查間隔時(shí)間1～5 d。

1.3 圖像分析及評價(jià) 將1.0 mm 薄層肺窗圖像導(dǎo)入Siemens syngo.via 后處理工作站，指定MM 閱片后處理流程對病灶、鄰近血管、支氣管等進(jìn)行觀察診斷。于氣管分叉層面分別測量氣管內(nèi)空氣、升主動(dòng)脈、胸壁脂肪的CT 值及標(biāo)準(zhǔn)差，ROI 分別為15、20、10 mm2，每個(gè)ROI 測量3 次取平均值。標(biāo)準(zhǔn)差平均值為圖像噪聲（SD），計(jì)算圖像CNR。公式如下：SD=1/3（SD氣管分叉處+SD升主動(dòng)脈+SD胸壁脂肪），CNR=（CT升主動(dòng)脈+CT氣管分叉處）/SD胸壁脂肪。由2 位高年資胸部影像診斷醫(yī)師采用3 分法對圖像進(jìn)行主觀評價(jià)：1 分為圖像噪聲明顯，線束硬化偽影較多，肺內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示不清，無法達(dá)到診斷要求；2 分為圖像噪聲少，線束硬化偽影少，不影響肺內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示；3 分為圖像噪聲較少，無明顯線束硬化偽影，肺內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示清楚；2 分及以上為滿足診斷要求。

1.4 輻射劑量的計(jì)算 記錄前后2 次CT 檢查的容積劑量指數(shù)（CT dose index volume，CTDIvol）、劑量長度乘積（dose length product，DLP），計(jì)算有效輻射劑量（effective dose，ED）。公式如下：ED=DLP×k，肺部CT 輻射劑量權(quán)重因子k=0.014 mSv·mGy-1·cm-1。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0 軟件對2 次CT檢查的輻射劑量及主、客觀圖像評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，計(jì)量資料以表示，行獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2 次CT 檢查圖像質(zhì)量的主、客觀評價(jià)（表1） 首次CT 檢查（80 kV）圖像的主觀評分低于復(fù)查（110 kV）圖像，但均能滿足診斷要求，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。2 次檢查圖像氣管分叉處空氣CT 值、升主動(dòng)脈CT 值、圖像平均噪聲及CNR 之間比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05）。復(fù)查圖像胸壁脂肪的CT 值較首次檢查降低約18.4%（P＜0.05）。

表1 2 次CT 檢查圖像質(zhì)量主、客觀評價(jià)結(jié)果比較（）

表1 2 次CT 檢查圖像質(zhì)量主、客觀評價(jià)結(jié)果比較（）

2.2 2 次CT 檢查圖像輻射劑量比較（表2） 復(fù)查圖像的CTDIvol、DLP、ED 均小于首次檢查圖像，分別降低57.9%、57.7%、57.8%，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表2 2 次CT 檢查圖像輻射劑量比較（）

表2 2 次CT 檢查圖像輻射劑量比較（）

注：CTDIvol，CT 容積劑量指數(shù)；DLP，劑量長度乘積；ED，有效輻射劑量。

圖1 男，53 歲，有武漢居住史，以發(fā)熱為首發(fā)癥狀入院，咽拭子核酸檢測陽性，確診為新型冠狀病毒肺炎。4 次胸部CT 檢查，掃描條件分別為110、80、80、80 kV，圖像主觀評分均在2 分以上圖1a 初次檢查雙肺下葉見片狀磨玻璃影 圖1b 2 d 后，病灶密度增加 圖1c 7 d 后，病灶吸收，范圍縮小 圖1d 12 d 后病變進(jìn)一步吸收，咽拭子核酸檢測間隔1 d 2 次轉(zhuǎn)陰，體溫恢復(fù)正常，符合出院標(biāo)準(zhǔn)

3 討論

新冠肺炎自暴發(fā)后迅速席卷全球，具有較強(qiáng)的致病力、毒力及傳染力［3-5］。熒光反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（RT-PCR）試劑盒核酸檢測是其確診的金標(biāo)準(zhǔn)［6］，但在感染高峰期、疑似和確診病例較多的情況下，存在試劑盒資源短缺、假陰性等問題。新冠肺炎以肺部表現(xiàn)為主，影像學(xué)作為一種簡便、快捷的診斷方法，是檢查和診斷的重要輔助手段。CT 檢查分辨率高，較普通X 線檢查可更清楚地顯示早期細(xì)小的磨玻璃病變及細(xì)微結(jié)構(gòu)的改變，在疾病的發(fā)現(xiàn)、診斷、病變范圍的確定、嚴(yán)重程度的判斷、隨診觀察等方面都發(fā)揮了重要作用［7-10］。疾病暴發(fā)初期，由于對新冠肺炎的發(fā)生、發(fā)展、演變過程了解較少，臨床醫(yī)師在疾病的診療過程中僅能依賴CT 檢查對肺部病變進(jìn)行直觀的隨訪觀察。在此過程中，患者無法避免地在短期內(nèi)、重復(fù)、多次接受CT 檢查。本研究探討在新冠肺炎的診治過程中，采用低管電壓聯(lián)合迭代重建技術(shù)降低患者隨訪CT 輻射損害的應(yīng)用價(jià)值。

既往研究［11-12］表明，降低CT 檢查輻射劑量的方法主要有降低管電壓、管電流及應(yīng)用大螺距和迭代重建技術(shù)等。本研究基于我院專用于新冠肺炎檢查機(jī)型的特點(diǎn)，在患者首次檢查時(shí)采用常規(guī)管電壓

110 kV，初次復(fù)查時(shí)采用低管電壓80 kV 進(jìn)行掃描。降低管電壓導(dǎo)致X 線強(qiáng)度下降，必然造成圖像噪聲增加、圖像質(zhì)量下降。但是，聯(lián)合ADMIRE 技術(shù)可彌補(bǔ)上述不足。傳統(tǒng)的FBP 重建算法對原始數(shù)據(jù)要求較高、方法簡單，在低管電壓條件下圖像質(zhì)量明顯下降。ADMIRE 技術(shù)基于圖像域、原始數(shù)據(jù)域、模型域?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行多次迭代運(yùn)算，可在不增加輻射劑量的情況下對圖像進(jìn)行降噪處理，應(yīng)用于低管電壓條件下可一定程度降低圖像噪聲，使圖像質(zhì)量滿足臨床診斷需求［13-14］。本研究中，低管電壓80 kV 圖像的ED 減少約57.8%，但2 次CT 檢查圖像的平均噪聲、CNR 值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05），氣管分叉處空氣、升主動(dòng)脈的CT 值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05），且所有圖像主觀質(zhì)量評分均大于2 分（圖1），提示低管電壓聯(lián)合智能管電壓調(diào)節(jié)及ADMIRE，可在降低輻射劑量的同時(shí)保證圖像質(zhì)量達(dá)到診斷要求。肺部具有良好的天然對比度，因此管電壓降低對肺內(nèi)病變和細(xì)微結(jié)構(gòu)的觀察影響不大。80 kV 圖像的胸壁脂肪CT 值高于110 kV 圖像，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與既往實(shí)驗(yàn)研究［15］一致。原因?yàn)橹镜脑有驍?shù)低于水，而軟組織的原子序數(shù)接近水，因此管電壓降低后，對脂肪CT 值的影響較軟組織和空氣更明顯。

本研究首診采用常規(guī)管電壓（110 kV），復(fù)查采用低管電壓（80 kV），可使因病情需多次復(fù)查的患者獲益。隨著對治療手段的不斷探索，大多數(shù)患者經(jīng)過治療后獲得不錯(cuò)的效果，肺部病變表現(xiàn)從早期的磨玻璃影（圖1a）進(jìn)展為實(shí)變（圖1b）再逐漸吸收變?yōu)槔w維條索影（圖1c、1d）。侯欽國等［16］采用降低管電流的方法減少新冠肺炎患者的輻射劑量，較常規(guī)劑量組（4.02±1.03）mSv 減少約39.55%。彭勇等［17］采用低管電壓（100 kV）、大螺距聯(lián)合正弦波圖形法迭代（SAFIRE）技術(shù)應(yīng)用于新冠肺炎重癥患者，也取得較好的效果，輻射劑量減少約63.4%。鑒于各家醫(yī)院專用于新冠肺炎的機(jī)型不同，筆者根據(jù)我院實(shí)際機(jī)型的特點(diǎn)設(shè)置掃描條件，在圖像滿足診斷要求的基礎(chǔ)上，減少了多次復(fù)查對患者造成的累積輻射損害，在獲得與上述研究相似結(jié)論的同時(shí)，降低了低劑量組接受的輻射劑量。本研究的不足之處：樣本量較?。昏b于新冠肺炎主要以肺內(nèi)病變?yōu)橹?，未將縱隔窗圖像納入評價(jià)范圍。

綜上所述，新冠肺炎主要以肺部疾病表現(xiàn)為主，降低管電壓對肺部病變的觀察和診斷幾乎沒有影響。低管電壓（80 kV）聯(lián)合ADMIRE 能獲得滿足診斷要求的圖像，并減少了新冠肺炎患者短期內(nèi)多次CT隨訪的累積輻射劑量。