车载CT在发热患者胸部低剂量CT检查中的应用价值

车载CT在发热患者胸部低剂量CT检查中的应用价值

赵利娜,王紫薇,陈国勇,李真林

四川大学华西医院 放射科,四川 成都 610041

[摘 要]目的 探讨车载CT在发热患者胸部低剂量检查中的应用价值。方法 将发热门诊就诊需行胸部CT普通扫描的80 例患者随机等分成两组(A组40 例,管电压120 kV,参考管电流70 mAs;B组40 例,管电压120 kV参考管电流125 mAs)。比较两组图像的整体图像质量评分及扫描长度、信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)、对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR)。同时,比较两组间的容积CT剂量指数(CT Dose index,CTDIvol),剂量长度乘积(Doselength Product,DLP)及有效剂量(Effective Dose,ED)。统计采用成组资料两样本均数t检验。结果 两组间影像质量的主观评估与客观评估差异无统计学意义(P>0.05)。A组有效剂量较B组降低约50%,两组间辐射剂量差异有统计学意义(P<0.05)。结论 应用车载CT进行的常规剂量胸部CT扫描和低剂量胸部CT扫描均能获得良好的图像质量,而且低剂量胸部CT扫描的辐射剂量明显降低,并且不影响图像质量。

[关键词]车载CT;胸部;低剂量扫描;辐射剂量

引言

2019年底COVID-19突然侵袭,患者以肺部感染为典型表现。COVID-19患者肺部影像表现早于临床症状,因此胸部CT检查具有不可替代的补充作用[1-2]。但是因采购流程、场地修建等多种因素的限制,在疫情期间无法快速配置新的设备来应对突然暴增的受检量。为应对此局面,智能车载移动医用CT通过车辆运输实现CT设备机动式应用,满足疫情期间COVID-19的筛查,不仅对于COVID-19感染具有机动、快速和高效的诊断能力,在疫情结束后还可以有效应对突发自然灾害和公共卫生事件,提升现场救助能力[3],可以有效解决检查设备紧缺的问题,其应用开创了远程移动医疗的新模式[4-5]。COVID-19感染者在确诊及治疗过程中需多次行胸部CT检查,低剂量CT胸部检查在降低患者潜在健康风险方面十分必要[6],目前疫情虽已得到有效控制,但仍不能松懈,发热患者及其他入院患者的胸部CT筛查仍然不能忽视。因此,车载CT胸部低剂量检查也应成为关注的重点。本研究的目的即探讨车载CT在胸部低剂量检查中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

资料选择自2020年04月至2020年6月于四川大学华西医院发热门诊就诊,行胸部CT普通检查的患者80例。检查前嘱患者去除受检部位可能影响检查的高密度物,并进行屏气训练,屏气方式为吸气后屏气,检查时对患者非检部位进行严格辐射防护。所有患者均能良好配合完成检查。80例患者中,男47例,女33例;年龄18~74岁;身高148~186 cm;体重41~94 kg。将80例患者等分为A(低剂量组)、B(常规剂量)两组,每组40例,两组间患者的年龄、性别和体重无明显差异。

1.2 扫描技术

所有检查均采用东软NeuViz 64 In车载CT扫描,受检者取头先进,仰卧位,双手上举。扫描范围从肺底至肺尖。两组管电压均为120 kV,螺距0.9,A组球管旋转时间0.6 s,B组球管旋转时间0.5 s,开启自动管电流调节,A组电流参考为70 mAS,B组电流参考为125 mAs。准直64×0.625 mm。重建厚层图像及HRCT图像。厚层图像:层厚5 mm,间距5 mm,软组织窗(卷积核F20,窗位50 HU,窗宽350 HU)、肺窗(卷积核Lung 20,窗位-600 HU)、窗宽1200 HU);HRCT:层厚1 mm,间距1 mm,高分辨窗(卷积核Lung 30,窗位-400 HU,窗宽1800 HU)。

1.3 图像质量评价方法

1.3.1 主观评价方法

检查完成后,由两名有经验的胸部组诊断医生分别对两组图像进行评分。整体图像质量采用5分制[7]进行评价:5分:胸部结构显示清晰、细节明确、病灶清楚、图像无伪影干扰、能够快速诊断;4分:胸部基本结构、细节及病灶均显示、但清晰程度略低,可以用于临床诊断;3分:胸部大部分的解剖结构可满足临床诊断要求,但支气管细小分级以及膈肌等少数结构显示不清;2分:胸部基本解剖结构显示较差,肺纹理显示不清,病灶难以发现;1分:胸部解剖结构模糊不清,细节未显示,图像不能用于诊断。图像质量评分≥3认为能满足临床诊断要求。对评分结果不一致的,由两位诊断医生协商解决。

1.3.2 客观评价方法

每一例图像选定3个层面评价图像质量:胸骨颈静脉切迹层面、气管分叉层面以及左房层面。在每个层面肺实质区域、竖脊肌及胸壁正前方1 cm处勾画兴趣区(Region of Interest,ROI),ROI应避开骨骼、钙化、衣物等干扰;竖脊肌勾画时应避开肌间隙及射线硬化伪影干扰。肺实质和竖脊肌的CT值取双侧(图1)。记录ROI内CT值的平均值和SD(Standard Deviation,SD),SD代表背景噪声。计算图像的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR),SNR=肺实质平均CT值/空气 SD;对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR),CNR=(肺实质平均CT值-竖脊肌平均CT值)/竖脊肌SD[8]

图1 气管分叉层面ROI的放置方法

1.4 辐射剂量

检查完成后,设备自动生成辐射剂量报告,记录报告中的剂量长度乘积(Doselength Product,DLP,单位:mGy.cm)及CT容积剂量指数(CT Dose index,CTDIvol,单位:mGy)。 计算有效剂量(Effective Dose,ED),ED=k×DLP,k为常数,成人k=0.014 mSv/(mGy.cm)[9]

1.5 统计学处理

所有数据均使用SPSS 20.0软件进行分析。计量资料采用均数±标准差(±s)表示。两组图像主观质量评分、扫描长度、图像质量客观评价参数(SNR、CNR)以及辐射剂量参数(CTDIvol、DLP、ED)采用成组资料两样本均数t检验比较均值。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 图像质量主观评价

A、B两组图像质量均能满足临床诊断要求(图2)。A组图像主观评分(4.80±0.47)较B组(4.85±0.36)略低,但两比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

图2 图像扫描结果

注:a. 低剂量组;b. 常规剂量组。低剂量组图像噪声较大,但仍然可以清晰显示病变,满足诊断要求。

表1 两组图像质量数据分析

组别 例数/例主观评分/分扫描长度/cm SNR CNR A组 40 4.80±0.47 36.99±3.25-72.03±9.36-73.51±8.04 B组 40 4.85±0.36-72.15±7.70 t值 -0.54 0.27 -0.62 0.36 36.80±2.97-70.93±6.24 P值 0.25 0.61 0.26 0.98

2.2 图像质量客观评价

A、B两组间扫描长度差异无统计学意义(P>0.05)。A组图像CNR、SNR较B组略低,但两组间差异无统计学意义(P>0.05)(表 1)。

2.3 辐射剂量分析

A组有效剂量(2.19±0.54)较B组(4.87±1.28)降低约50%。两组间CTDIvol、DLP、ED差异具有统计学意义(P<0.05)(表 2)。

表2 两组辐射剂量数据分析

组别 例数/例 CTDIvol/mGyDLP/(mGy·cm) ED/mSv A组 40 4.02±0.94 149.14±38.74 2.19±0.54 B组 40 9.40±2.41 340.46±91.53 4.87±1.28 t值 -13.36 -12.69 -12.69 P值 <0.05 <0.05 <0.05

3 讨论

联合国原子辐射效应科学委员会提出CT检查已经成为医疗辐射最大的辐射来源,因此其辐射剂量已成为大众关注的热点[10]。虽然应用常规剂量图像SNR高、噪声小[11]。但在某些情况下,如COVID-19患者在诊疗过程中短时间内需多次复查CT,检查次数的增加会导致辐射剂量的累积,对患者的健康造成潜在的风险[12-13]。目前虽然疫情基本已得到控制,但局部仍然有反复,在今后较长的一段时间,胸部CT仍然是COVID-19确诊患者、发热患者以及其他入院患者的常规检查手段,受检量仍然会处于高位。因此,在不影响图像质量的情况下,以低剂量扫描技术完成胸部CT扫描显得尤为重要。

本研究中,扫描参数根据设备厂家建议设置。管电流参考值的设置,考虑患者均来自于发热门诊,受疫情影响,结合COVID-19感染者的影响特点,并与诊断医生研究图像质量后确定。有研究表明76.4% COVID-19的患者肺部影像学存在异常表现,以磨玻璃影(Ground-Glass Opacity,GGO)为常见特征,病变区内支气管、血管束仍可显示[14-15]。COVID-19早期HRCT表现特点有助于与其他肺炎鉴别诊断[16]。Zhao等[17]的研究同时指出,患者HRCT的进展可预测患者对治疗的反应,并帮助区分危重与非危重患者。所以本研究中的检查均重建了1 mm高分辨图像,以重点显示肺纹理及病变结构。过低的管电流不仅降低图像的空间分辨率,同时也会使图像噪声增大,不利于肺纹理及病变内部结构的显示。迭代重建虽然可以有效降低图像噪声,但是低剂量条件下,多次迭代会造成肺纹理及GGO病变区过度平滑失真[18],不利于COVID-19的早期诊断及鉴别诊断。故相较于体检或肺癌筛低剂量筛查,本研究中管电流参考值设置较高。

综上所述,NeuViz 64 In车载CT在短时间内即可投入使用,对场地无特殊要求,可就近停靠于发热门诊,方便患者就诊,并且易于隔离、消毒。可以有效将确诊或者疑似患者与其他就诊患者隔离,分区候检。可以有效保障患者的安全,降低交叉感染的风险。同时,可以在保证图像质量的前提下显著降低受检者的辐射剂量(约50%),可广泛用于COVID-19确诊患者、发热患者筛查、以及其他入院患者的胸部CT检查。其应用在发热患者低剂量胸部CT检查中有重要价值。

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Application Value of Vehicle Mounted CT in Low Dose Chest CT Examination of Patients with Fever

ZHAO Lina, WANG Ziwei, CHEN Guoyong, LI Zhenlin
Department of Radiology, West China Hospital, Sichuan University, Chengdu Sichuan 610041, China

Abstract: Objective To investigate the application value of vehicle mounted CT in low dose chest examination of patients with fever. Methods A total of 80 patients in fever clinics who need to undergo normal chest CT scanning were randomly divided into two groups (40 cases in A group, tube voltage 120 kV, reference tube current 70 mAs; 40 cases in B group, tube voltage 120 kV and reference tube current 125 mAs). The overall image quality score, scanning length, signal noise ratio (SNR) and contrast to noise ratio (CNR) were compared between the two groups. Meanwhile, volume CT dose index (CTDIvol), dose length product (DLP) and effective dose (ED) were compared between the two groups. Two sample mean t-test was used for statistical analysis. Results There was no significant difference between the subjective and objective evaluation of image quality between the two groups (P>0.05).The effective dose of A group was 50% lower than that of B group, and the difference of radiation dose between the two groups was statistically significant (P<0.05). Conclusion Both conventional and low-dose chest CT scanning with vehicle mounted CT can obtain good image quality, and the radiation dose of low-dose chest CT scan is significantly reduced, and the image quality is not affected.

Key words: vehicle mobile CT; thorax; low dose scanning; radiationdosage

[中图分类号]R816.4

[文献标识码]A

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2020.10.024

[文章编号]1674-1633(2020)10-0110-03

收稿日期:2020-07-29

通信作者:李真林,教授,主要研究方向为影像检查新技术、新方法,影像检查的规范化与个性化,以及CT低剂量、灌注,MRI功能和分子成像。

通信作者邮箱:lzlcd01@126.com

本文编辑 韩莹