王紹芳，彭成東，胡軍武，石明國(guó)，夏黎明

1. 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院 放射科，湖北 武漢 430030；2. 空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院 放射科，陜西 西安 710032

引言

新型冠狀病毒肺炎（Coronavirus Disease 2019，COVID-19）由一種新型嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARSCoV-2）感染導(dǎo)致，因其人群普遍易感性，傳播途徑多樣化，強(qiáng)傳染性等特點(diǎn)，近兩月來確診、疑似患者已呈暴發(fā)式增長(zhǎng)[1-2]。CT檢查具有輔助辨別COVID-19患者情況，快速預(yù)估感染人群，評(píng)估患者療效等多重身份，在疫情篩查和控制上發(fā)揮了舉足輕重的作用[3]。然而CT檢查的輻射劑量相對(duì)較大，在COVID-19疫情中的廣泛應(yīng)用以及重復(fù)使用等，勢(shì)必帶來輻射危害防控問題。對(duì)于一些COVID-19敏感人群，在保證診斷和療效評(píng)估前提下，使用低劑量掃描技術(shù)，其遠(yuǎn)期有利效應(yīng)不容忽視[4-5]。

1 COVID-19流行現(xiàn)狀

COVID-19疫情自暴發(fā)以來不斷加重，僅湖北省內(nèi)已造成超過六萬人次的確診病例，打亂原有的國(guó)家傳染病應(yīng)對(duì)方案和程序的同時(shí)對(duì)廣大人民的生命健康安全造成嚴(yán)重危害，對(duì)整個(gè)社會(huì)多層管理體系造成不小的沖擊[1,6-9]。COVID-19傳播途徑多樣：可以人傳人。經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播為主要傳播途徑，在相對(duì)密閉的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在氣溶膠傳播的可能。為控制該疾病的傳播，國(guó)家已制定多項(xiàng)強(qiáng)有力的管控措施：限制人群流動(dòng)，積極排查并收治確診、疑似患者，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)做好疫情應(yīng)對(duì)，保障人民群眾的生命健康安全[6]。

2 CT掃描與診斷的應(yīng)用

《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）》[3]，推薦采用影像學(xué)CT檢查作為COVID-19患者的篩選工具，肯定了CT檢查輔助診斷的靈敏度；同時(shí)新增影像學(xué)CT掃描結(jié)果為診斷指標(biāo)的臨床診斷病例。最近，湖北省內(nèi)甚至將臨床診斷病例直接納入確診病例，給予他們與核酸陽性確診患者相同的隔離和治療?！缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方案（試行第六版）》則將肺部影像學(xué)顯示24～48 h病灶明顯進(jìn)展＞50%者按照重癥確診患者處理?；谀壳暗呐R床實(shí)踐，影像學(xué)專家們總結(jié)出COVID-19患者胸部高分辨CT掃描具有一些典型特征，且不同分期的COVID-19進(jìn)程，肺部影像學(xué)特征有進(jìn)展性的差異[10]?？梢姡珻T掃描與診斷在疫情流行與防控的當(dāng)下，對(duì)于準(zhǔn)確和快速判斷肺部炎癥，輔助判斷COVID-19病程分型和評(píng)估治療效果是極其必要與重要的。

3 CT陽性患者檢查頻繁化

隨機(jī)收取近一月內(nèi)到華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院光谷院區(qū)發(fā)熱門診和急診內(nèi)科就診的211例患者，將其中98例CT報(bào)告為不排除病毒性肺炎（文章將此定義為CT陽性）患者的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

結(jié)果顯示98例CT陽性患者中有28%的患者在短時(shí)間內(nèi) [n=27，T間隔=（5.48±2.31） d]進(jìn)行了兩次 CT 掃描，有12%的患者在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了三次甚至更多次的CT掃描（圖1）。掃描三次的患者，其首次和第二次的時(shí)間間隔為一周內(nèi) [n=12，T間隔=（5.45±2.98 ）d]，三次 CT 掃描的間隔時(shí)間最長(zhǎng)者也在一個(gè)月內(nèi)（29 d），最短者僅6 d，即3 d一復(fù)查。

此外，對(duì)CT陽性患者的年齡分布分析發(fā)現(xiàn)，人群普遍對(duì)COVID-19易感，因數(shù)據(jù)樣本的緣故，結(jié)果與中國(guó)疾病預(yù)防控制中心發(fā)布的最新結(jié)果有所出入[11]。本研究中，50歲以內(nèi)的患者占比超過一半，占比有64.3%，20～40歲的患者占比43.8%（圖2）。

圖1 98例CT陽性患者CT檢查次數(shù)百分比

圖2 98例CT陽性患者的年齡分布

4 COVID-19患者CT掃描輻射控制

4.1 輻射劑量參考

電離輻射的兩大生物學(xué)效應(yīng)包括確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)，照射劑量的增加可導(dǎo)致輻射誘發(fā)癌癥等隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生概率增加[12-13]。CT 劑量指數(shù)（CT Dose Index，CTDI）是 CT設(shè)備輻射劑量特性的使用表征量，目前公認(rèn)的CTDI有以下三個(gè)：CT劑量指數(shù)100（CTDI100，反應(yīng)CT標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量模體中某一點(diǎn)所沉積的X射線能力），加權(quán)CT劑量指數(shù)（CTDIw，描述CT掃描某一斷層平面上的平均劑量狀況），容積CT劑量指數(shù)（CTDIvol，描述多排螺旋CT在整個(gè)掃描容積范圍內(nèi)的平均輻射劑量）。三個(gè)指數(shù)雖不直接代表各種CT掃描所致受檢者的劑量，但與受檢者劑量密切相關(guān)，與吸收劑量有相同的量綱，以毫戈瑞（mGy）為單位。劑量長(zhǎng)度乘積（Dose Length Product，DLP）是常用評(píng)價(jià)受檢者一次完整CT掃描總輻射劑量的重要指標(biāo)，換算關(guān)系如式(1)～(2)。

其中：△d位置X攝像管每旋轉(zhuǎn)一周檢查床移動(dòng)的距離；N為一次旋轉(zhuǎn)掃描產(chǎn)生的斷層數(shù)；T為掃描層厚；L為沿Z軸的掃描長(zhǎng)度。

2019年中國(guó)疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所在全國(guó)范圍內(nèi)調(diào)查了CT掃描檢查中受檢者輻射劑量，其中主要以CTDIw和DLP兩個(gè)指標(biāo)表示，參考值見表1[14]。

表1 2019全國(guó)胸部CT輻射劑量調(diào)查結(jié)果

4.2 COVID-19患者不同參數(shù)掃描輻射劑量對(duì)比

所有掃描采用 Siemens Force CT。掃描范圍 ：上至肺尖，下至肋膈角胸部，掃描層厚10/5 mm，重建為1.0～1.5 mm薄層。Thorax 110 kV（N=5），Thorax 100 kV（N=17），Low Dose Sn100 kV（N=17）三組的掃描參數(shù)如下 ：管電壓分別為110、100、Sn100 kV（能譜純化技術(shù)）；參考管電流分別為 51、62、96 mAs；轉(zhuǎn)速分別為 0.5、0.5、0.25 s/圈，螺距Pitch值分別為1.2、1.2、2.0。其他參數(shù)為：窗寬1200，窗位-600；CareDose 4D技術(shù)；CT肺窗和縱隔窗Kemel值分別B157和Br40；重建算法采用高級(jí)模擬迭代重建（ADMIRE）；準(zhǔn)直寬度為192×0.6mm；重建矩陣512×512。所有原始數(shù)據(jù)傳至西門子工作站進(jìn)行圖像后處理。如圖3所示可見常規(guī)胸部CT掃描時(shí)，管電壓越大，其輻射劑量越大，Thorax 110 kV組（N=5，DLP=149.6±7.0；CTDIvol=3.9±0.1）與Thorax 100 kV組（N=17，DLP=95.6±5.0；CTDIvol=2.5±0.1）對(duì)比DLP和CTDIvol均存顯著性差異（P＜0.001；P＜0.001）。Thorax 110 kV組（N=5，DLP=149.6±7.0；CTDIvol=3.9±0.1）與Low Dose Sn100 kV組（N=17，DLP=13.4±0.8；CTDIvol=0.4±0.0）對(duì)比DLP和CTDIvol都存在顯著性差異（P＜0.001；P＜0.001）。Low Dose Sn100 kV組DLP和CTDIvol較Thorax 100 kV 組顯著性偏低，且均具有顯著性差異（P＜0.001；P＜0.001）。

圖3 不同參數(shù)CT掃描輻射劑量對(duì)比

三組參數(shù)CT掃描圖像由2名高年資診斷醫(yī)師對(duì)原始三維圖像以及重建圖像進(jìn)行雙盲比較（我們將圖像質(zhì)量按照五分法，1分為很差，2分為差，3分為一般，4分為好，5分為很好），意見不統(tǒng)一時(shí)共同商議判斷，結(jié)果顯示圖像質(zhì)量無明顯差異[Thorax 110 kV組（N=5，評(píng)分＝4.4±0.4），Thorax 100 kV 組（N=17， 評(píng) 分 =4.2±0.2），Low Dose Sn100 kV 組（N=17，評(píng)分 =3.9±0.2]；三者兩兩比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。且均可滿足COVID-19患者肺部炎癥影像特征識(shí)別的需求，見圖4。

5 結(jié)語

放射學(xué)CT掃描技術(shù)是篩查COVID-19患者，快速診斷和評(píng)估COVID-19患者肺部感染進(jìn)展和轉(zhuǎn)歸的重要手段之一，目前在臨床上應(yīng)用越來越廣泛。COVID-19因其人群普遍易感性，導(dǎo)致特殊人群如青少年，未婚育年輕男女，甚至兒童都不可避免可獲得感染，原則上這些特殊人群均應(yīng)避免過度CT輻射照射暴露，如有必要進(jìn)行CT掃描時(shí)，也應(yīng)符合國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)的主張，即在滿足X射線診斷要求前提下應(yīng)遵循所有輻射劑量保持在可合理達(dá)到的盡可能低水平的原則[15-17]?；贑OVID-19流行期間，多次CT掃描檢查的人群比例居高不下，年輕患者比例頗高的現(xiàn)狀，在COVID-19患者中應(yīng)用低劑量CT掃描技術(shù)可適當(dāng)保護(hù)特殊人群避免過度輻射暴露，其遠(yuǎn)期效應(yīng)將是非常有利的。本單位應(yīng)用已有的Siemens Force CT，使用西門子獨(dú)創(chuàng)的低劑量能譜純化成像技術(shù)Sn100 kV用于肺部CT掃描篩查和診斷COVID-19，不僅可以實(shí)現(xiàn)影像技術(shù)專業(yè)人員與患者的隔離操作，減少接觸并控制COVID-19的院內(nèi)感染[18]，很大程度上還能顯著降低受檢查者的輻射劑量。

圖4 不同參數(shù)CT掃描圖像對(duì)比

CT能譜純化技術(shù)是將X射線的輻射能力頻譜圖中低能量部分的截止能量提高，如從30 keV提高到50 keV，從而使射線的能譜變窄，射線能量增高，使之更接近CT成像理論要求的光子能量均一性，從而實(shí)現(xiàn)輻射低劑量的技術(shù)。Flash掃描模式則是基于雙源架構(gòu)和先進(jìn)的掃描床技術(shù)的大螺距掃描成像。本單位所用Siemens Force CT是全新的雙源CT，從球管、高壓發(fā)生器、探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、重建系統(tǒng)等一系列革新了影像鏈，提高了CT性能等級(jí)，使之能夠做到更快、更寬、更能、更低，所使用的低劑量CT成像技術(shù)同時(shí)結(jié)合了能譜純化技術(shù)和Flash掃描模式。

低劑量CT掃描技術(shù)對(duì)于單次CT檢查的COVID-19患者而言，能夠保護(hù)敏感人群如青少年、未婚育年輕患者以及兒童患者等。根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)有高達(dá)40%的COVID-19患者在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了重復(fù)多次CT檢查，輻射劑量的累積效應(yīng)更是成倍增加。最新版的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第六版）》明確將肺部影像學(xué)顯示24～48 h病灶明顯進(jìn)展＞50%者按照重癥確診患者處理，提示我們未來在判斷患者分型時(shí)，對(duì)CT掃描技術(shù)的應(yīng)用不僅將更加廣泛，而且在更短時(shí)間更多重復(fù)的CT掃描應(yīng)用也將不斷增加，此時(shí)低劑量CT掃描技術(shù)的應(yīng)用將更加顯示出優(yōu)勢(shì)。