張勁松，趙 峰，李 飛，文娣娣，羅軍德，李向東，路 融，張振華，王 宇，史慶輝，王艷清，王甲義2,0，張 侃2,0

(空軍軍醫(yī)大學(xué)： 1西京醫(yī)院放射診斷科， 3西京醫(yī)院呼吸科， 4西京醫(yī)院心臟內(nèi)科， 9口腔醫(yī)院放射科， 10西京醫(yī)院，陜西 西安 710032； 2火神山醫(yī)院，湖北 武漢 430100； 5解放軍第926醫(yī)院放射診斷科，云南 開(kāi)遠(yuǎn) 661600； 6解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院放射診斷科, 廣東 廣州 510010； 7解放軍第942醫(yī)院放射診斷科，寧夏 銀川 750001； 8解放軍第989醫(yī)院放射診斷科，河南 洛陽(yáng) 471031)

新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019，COVID-19)患者在治療期間需要進(jìn)行CT復(fù)查觀察療效[1-3]，不同發(fā)病階段CT表現(xiàn)不同[4-5]，需要復(fù)查的時(shí)間亦應(yīng)有所變化[3]，早期由于部分病例進(jìn)展迅速，因此常需要3～5 d進(jìn)行復(fù)查[5]，多數(shù)病例在發(fā)病10 d左右達(dá)到高峰[6]。但是，經(jīng)過(guò)進(jìn)展期進(jìn)入轉(zhuǎn)歸期之后應(yīng)該多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行復(fù)查尚沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)。目前，多數(shù)醫(yī)院采用1周(7 d)復(fù)查CT的標(biāo)準(zhǔn)，火神山醫(yī)院也主要參照此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。但是，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是否合適呢？為此，本研究收集火神山醫(yī)院住院患者復(fù)查CT的大數(shù)據(jù)資料，結(jié)合人工智能(artificial intelligence，AI)軟件的統(tǒng)計(jì)結(jié)果并綜合分析，制作COVID-19肺感染吸收量隨復(fù)查時(shí)間變化的曲線，探明CT復(fù)查的合適時(shí)間，從而指導(dǎo)臨床減少不必要的CT檢查，既降低輻射劑量，也提高療效對(duì)比的觀察效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020年2月9日至3月16日武漢火神山醫(yī)院確診COVID-19的住院患者影像資料，研究方案獲得了火神山醫(yī)院倫理委員會(huì)審議通過(guò)(審批號(hào)：HSSLL045)。確診標(biāo)準(zhǔn)及臨床分型符合《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[7]。納入標(biāo)準(zhǔn)：①全部為確診病例；②入院后行2次以上CT檢查，即有前后對(duì)比結(jié)果；③根據(jù)臨床和影像表現(xiàn)符合轉(zhuǎn)歸期患者，即臨床癥狀好轉(zhuǎn)、CT影像出現(xiàn)纖維索條影、CT前后對(duì)比病變范圍縮小者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①非確診患者；②無(wú)AI計(jì)算結(jié)果；③前后對(duì)比進(jìn)展或無(wú)變化患者。

初步統(tǒng)計(jì)顯示，該期間2 548人行CT檢查，其中行CT復(fù)查患者人數(shù)共1 068例，男551例，女517例，平均年齡58.9±13.6歲，患者從發(fā)病至入院行首次CT檢查時(shí)間為1～3周左右。入院時(shí)臨床診斷為重型或危重型患者324例，普通型患者744例。其中，143例CT前后復(fù)查顯示無(wú)變化或進(jìn)展，剩余925例CT復(fù)查結(jié)果顯示病變縮小者納入本次研究。

1.2 檢查方法

采用上海聯(lián)影公司128層CT掃描儀(uCT760)?；颊哐雠P位，頭先進(jìn)，吸氣后屏氣掃描。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流設(shè)為自動(dòng)毫安，層厚0.625 mm，層距0.625 mm，視野350 mm，矩陣512×512，螺距1.2，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，高分辨肺窗算法重建，掃描范圍從胸廓入口至肺底。

1.3 圖像分析

所有薄層CT圖像傳入工作站，采用聯(lián)影智能分析軟件(UnionImaging Intelligence， R01版本)進(jìn)行自動(dòng)圖像分割與處理，計(jì)算全肺感染體積及占比[3](圖1)。同時(shí)，2名高年資放射科醫(yī)師單獨(dú)閱片，觀察影像特點(diǎn)，出現(xiàn)病灶趨向局限或出現(xiàn)纖維索條影等表現(xiàn)，結(jié)合復(fù)查CT顯示病變縮小，可判定符合吸收期改變。

圖1 采用聯(lián)影AI軟件自動(dòng)計(jì)算CT復(fù)查前后(間隔8 d)肺感染體積變化情況(紅色部分為AI自動(dòng)勾畫(huà)的肺感染病變)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有影像數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)變量采用ˉx±s表示，計(jì)算所有CT復(fù)查前后全肺感染體積的差值(肺感染吸收量)，并繪制全肺感染吸收量-時(shí)間曲線圖。不同間隔天數(shù)復(fù)查CT之間的全肺感染吸收量的比較采用單因素方差分析，當(dāng)P<0.05時(shí)，認(rèn)為兩組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

按照納入標(biāo)準(zhǔn)，本組病例中臨床及影像符合轉(zhuǎn)歸期表現(xiàn)，且CT前后復(fù)查顯示病變吸收者共計(jì)925例，其中大多數(shù)在1～18 d進(jìn)行復(fù)查，19～32 d以后僅9例患者進(jìn)行復(fù)查，為了便于對(duì)結(jié)果進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，舍去19 d以后CT復(fù)查的9個(gè)病例，本組最終納入1～18 d進(jìn)行CT復(fù)查的轉(zhuǎn)歸期患者916例進(jìn)行分析。

本組病例以第7日復(fù)查量最大，達(dá)160例，其余每日復(fù)查量以其為中心向兩邊逐漸減少，呈正態(tài)分布，說(shuō)明本組病例CT復(fù)查時(shí)間仍主要以1周作為標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果顯示：第15日肺感染吸收量最大，其次為第14日和第12日，經(jīng)組間統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示，第15日肺感染吸收量與第14日和第12日及第16～18日無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，但與之前第4～11日肺感染吸收量比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05，表1，圖2)。

表1 不同CT復(fù)查天數(shù)的肺感染吸收量的變化

aP<0.05 vs第15日CT復(fù)查。圖2 COVID-19轉(zhuǎn)歸期患者肺感染吸收量-時(shí)間曲線

3 討論

COVID-19暴發(fā)以來(lái)，CT已成為重要的診斷和療效監(jiān)測(cè)方法。根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》規(guī)定，肺部影像學(xué)顯示24～48 h內(nèi)病灶明顯進(jìn)展>50%者按重型管理[7]。因此，肺部CT短期內(nèi)復(fù)查已成為早期臨床分型診斷的重要依據(jù)[2,8-9]。從臨床實(shí)踐看，3～5 d行CT復(fù)查在全國(guó)比較普遍，火神山醫(yī)院主要以7 d復(fù)查CT為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合臨床表現(xiàn)進(jìn)行前后調(diào)整。但是，多少天復(fù)查CT合適，尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。

3.1 COVID-19影像學(xué)特點(diǎn)

COVID-19按照病程和影像表現(xiàn)一般可以分為早期、進(jìn)展期和轉(zhuǎn)歸期[2,10-13]。早期多在發(fā)病1周之內(nèi)，CT表現(xiàn)主要為單發(fā)或多發(fā)均勻的磨玻璃密度影；進(jìn)展期多數(shù)在發(fā)病1～2周，部分研究報(bào)道進(jìn)展期高峰位于發(fā)病后10 d左右[6]，此時(shí)CT主要表現(xiàn)為多發(fā)不均勻磨玻璃密度影，可以伴有不同程度的實(shí)變，部分病例可以轉(zhuǎn)為重型，重型病例的進(jìn)展期會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)并可能逐步加重轉(zhuǎn)化成為危重型；轉(zhuǎn)歸期一般發(fā)生在2周以后，病灶趨向局限，并出現(xiàn)纖維索條影，相應(yīng)臨床癥狀會(huì)明顯緩解[6,10]。

3.2 COVID-19不同階段對(duì)CT復(fù)查時(shí)間的需求不同

COVID-19在早期和進(jìn)展期變化迅速[14]，因此，需要結(jié)合臨床進(jìn)行短期內(nèi)CT復(fù)查，特別是針對(duì)重癥進(jìn)展期病例，甚至需要在1～2 d內(nèi)進(jìn)行復(fù)查。但是，對(duì)于大多數(shù)進(jìn)入轉(zhuǎn)歸期的患者，病情變化相對(duì)減慢[6,12]，少數(shù)病例甚至可能1個(gè)多月都沒(méi)有明顯變化。因此，對(duì)于轉(zhuǎn)歸期患者進(jìn)行短期內(nèi)頻繁的CT復(fù)查，既可能觀察不到明顯的療效變化，同時(shí)會(huì)增加X(jué)線輻射的風(fēng)險(xiǎn)，并且增加醫(yī)療成本。

3.3 COVID-19轉(zhuǎn)歸期患者合適的CT復(fù)查時(shí)間

從理論上講，對(duì)于轉(zhuǎn)歸期患者，隨著復(fù)查時(shí)間的延長(zhǎng)，肺感染病變應(yīng)該吸收得越多，但是由于臨床住院時(shí)間有限，過(guò)長(zhǎng)時(shí)間復(fù)查也會(huì)導(dǎo)致院內(nèi)交叉感染發(fā)生率和醫(yī)療成本的升高。本研究基于大數(shù)據(jù)采用AI的計(jì)算方法，可以更加客觀、全面、直觀、定量地反映肺感染及吸收情況[15-16]。從研究結(jié)果看，對(duì)于轉(zhuǎn)歸期患者，第15日左右行CT復(fù)查，可以顯示出最明顯的療效對(duì)比(肺感染吸收量最大)，且與1周左右進(jìn)行CT復(fù)查時(shí)肺感染吸收量比較具有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在本組病例中，15 d以后復(fù)查的患者明顯減少，雖然肺感染吸收量顯示較低，但由于病例數(shù)較少，與15 d復(fù)查時(shí)的肺感染吸收量并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3.4 本研究的局限性

首先，火神山醫(yī)院患者均為其他醫(yī)院轉(zhuǎn)院患者，入院診斷常延續(xù)首次診斷，但由于病例的入院時(shí)間與發(fā)病時(shí)間差別較大，病例的實(shí)際臨床分型存在一定困難，如在其他醫(yī)院首次診斷為重型患者，轉(zhuǎn)入火神山醫(yī)院時(shí)由于經(jīng)過(guò)一段時(shí)間治療其臨床指標(biāo)可能已轉(zhuǎn)成普通型表現(xiàn)，CT所記錄的病變體積可能已明顯減低。因此，雖然考慮到重型患者可能與普通型患者的吸收過(guò)程存在差異，但由于實(shí)際臨床分型的準(zhǔn)確性受限，本文沒(méi)有細(xì)分臨床分型，而是將轉(zhuǎn)歸期患者，即臨床癥狀開(kāi)始好轉(zhuǎn)、影像表現(xiàn)出現(xiàn)纖維索條影且CT前后復(fù)查病變縮小者進(jìn)行整體性研究，其中包括病變范圍較大的重型患者，但基本排除了合并其他感染或仍然處于進(jìn)展期的重型患者或普通型患者(CT前后復(fù)查病變范圍不變或擴(kuò)大)。其次，本文AI大數(shù)據(jù)分析采用的聯(lián)影智能分析軟件(R01版)[3]，因?yàn)樵缙诎姹居?xùn)練病例數(shù)有限，尚存在自動(dòng)測(cè)量勾畫(huà)病變區(qū)不精確的問(wèn)題，還需要在今后的應(yīng)用中不斷完善。

總之，當(dāng)臨床診斷COVID-19患者CT影像開(kāi)始出現(xiàn)纖維索條影等轉(zhuǎn)歸期表現(xiàn)時(shí)，應(yīng)逐步延長(zhǎng)CT復(fù)查時(shí)間，此時(shí)以間隔2周左右的時(shí)間窗進(jìn)行復(fù)查更為合理。當(dāng)然，隨著患者病情進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，CT復(fù)查時(shí)間可以繼續(xù)調(diào)整延長(zhǎng)。