可视化无线移动DR与传统移动DR胸部摄影在新型冠状病毒肺炎筛查中的应用引言自2019年12月以来,全球范围内陆续发现多起不明原因肺炎病例,2020年1月12日WHO正式将造成此次肺炎疫情的新型冠状病毒命名为2019新型冠状病毒(2019 Novel Coronavirus,2019-nCoV),我国国家卫生健康委员会新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)中将此类肺炎命名为新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19),明确传染途径为经呼吸道飞沫或密切接触传播。发热是COVID-19感染者的主要表现[1-3]。胸部影像检查作为诊断的重要依据之一,在临床诊疗流程中发挥了重要作用。绝大多数发热首诊患者是在非COVID-19定点救治医院的发热门诊进行影像学筛查。 对于非定点COVID-19收治医院及无发热门诊专用CT的医院,仍然需要通过胸部X线检查进行筛查[4-6]。而美国放射学会建议使用便携式胸部X线来最大限度地减少院内交叉感染的风险,意大利和英国的医院也开始使用移动式DR作为一线分诊工具[7-8]。主要是由于胸部DR能够较为准确地判断COVID-19病人,临床应用效果整体较好[9]。目前,在COVID-19筛查中胸部X线成像的质量控制问题鲜有报道。本研究采用可视化无线移动DR胸部X线摄影与传统移动DR作为筛查工具,通过对比在发热初筛门诊这一特殊场景下两种设备的图像质量,对其在COVID-19筛查中遇到的摄影质量问题及对策进行探讨与经验交流。 1 资料与方法1.1 资料来源收集我院2020年1月21日至2月29日在发热门诊利用移动DR进行COVID-19筛查的胸部正位影像1370例,其中初诊者1350例,复查20例。男性664例,女性706例,年龄11~92岁,中位年龄55岁。 就诊患者临床症状以发热为主,部分伴咳嗽、咽痛等症状,少数患者出现喘憋,其中确诊COVID-19患者的密切接触者(3例)无临床症状。 1.2 方法1.2.1 设备及摄片方法 发热门诊技师(3名具有5年以上X线摄影经验的技师)分别采用A款MOBILETT XP Digital移动DR(传统DR)与B款新型uDR 370i可视化移动DR(可视化DR),随机选取患者进行投照。 患者投照均采用仰卧前后位,探测器紧贴患者背部放置,中心线对准两乳头连线的中心垂直射入;60~85 kV,3~15 mAs,摄影距离100 cm。若患者不能平卧,可根据具体情况调整患者角度和入射角度。使用铅衣对患者腹部进行防护。嘱患者深吸气屏气后曝光。 1.2.2 图像后处理 图像后处理软件参数:密度0~20,默认值15;对比度0~20,默认值10;边缘增强0~20,默认值5;边缘频率0~7,默认值6;噪声滤过0~10,默认值5。对图像的对比度、密度及噪声指数等简单调节后传输至PACS系统并打印照片。 1.2.3 图像质量分析 所有列入观察的DR胸部影像通过PACS系统显示阅读,一名具有15年胸部影像诊断经验的副主任医师及一名20年X线摄影经验的主管技师独立阅片,分别对图像质量进行分级。对于分级结果存在分歧的病例,协商后达成一致。一级片标准:① 摄片体位正确:a. 胸部投照在胶片两侧正中,应包括两侧肋骨外缘、两侧肋膈角、肺尖上软组织;b. 两侧锁骨平行对称;c. 投照影像无失真变形;② 影像密度适当、层次分明:a. 能清晰分辨肺野、纵膈、胸壁与软组织的层次;b. 第1~4胸椎及心影后肋骨应隐约显示;③ 无技术操作缺陷:无体外伪影。二级片标准:按一级片标准,其中有一项不符合要求,但基本不影响诊断,总体观察分析不够一级片标准者。三级片标准:按一级片标准,其中有两项不符合要求,无法作出放射诊断者。 对图像质量分级不一致的胸片,由两位阅片者共同商议确定该图像的最终图像质量分级。对二级片及三级片,记录其出现图像质量问题的现象、原因,逐片进行分析、记录,对问题产生的原因进行分类统计。 1.2.4 统计学分析 使用SPSS 25.0软件进行统计学分析。采用χ2检验比较两种移动DR设备摄片的患者性别与年龄构成,以及操作两组设备技术人员分布的差异。Kappa检验计算两阅片者对总体图像质量分级的一致性;采用χ2检验比较两种移动DR设备摄片的一级片率及影响图像质量的主要原因发生率的差异。P<0.05表示有统计学差异。 2 结果2.1 两种设备之间患者及操作者差异2.1.1 两种设备患者间的差异 可视化无线移动DR共摄影410例,其中男性201例,女性209例,年龄11~87岁,中位年龄51岁;传统移动DR摄影960例,其中男性463例,女性497例,年龄14~92岁,中位年龄56岁。两组性别、年龄构成差异无统计学意义(P>0.05)。 2.1.2 两种设备技术人员分布的差异 3名具有5年以上X线摄影经验的技师利用移动DR设备进行胸部正位摄影,使用两种设备的技术员分布无显著差异(P>0.05,表 1)。 表1 两种移动DR设备技术员分布比较(例) 项目 传统DR 可视化DR 总数技师A 288 122 410技师B 380 157 537技师C 292 131 423总数 960 410 1370 χ2值 0.002 P值 0.899 2.2 总体图像质量评价采集胸部正位影像共1370张,其中应用传统DR摄片共960张,可视化无线移动DR摄片410张。图像质量均能满足诊断要求,其中一级片1309张(95.5 %),二级片61张(4.45 %),三级片0张,两位阅片者对图像质量分级的一致性良好(χ2=2.392,P=0.020)。可视化DR一级片率高于传统DR(P<0.05,表2)。 表2 两种移动DR设备在新冠肺炎筛查胸部X线摄片质量分级的比较 项目 总数/例 一级/例 二级/例 三级/例 一级片率/%传统DR 960 907 53 0 94.5可视化DR 410 402 8 0 98.0总数 1370 1309 61 0 95.5 χ2值 - - - - 2.392 P值 - - - - 0.020 2.3 两种移动DR设备图像质量问题对比针对61张存在质量问题的二级胸片进行分析,根据问题原因分类,其中摄片体位相关问题38张(62.3%)(图1~2),包括投照体位不标准19张(31.1%),照射野过大或过小11张(18.0%),中心线入射不正确8张(13.1%);摄影条件选择不精准4张(6.6%),未去除体外异物造成伪影19张(31.1%)。摄影条件不精准及体外异物伪影影像图片,见图3~4。 图1 存在摄片体位问题胸片 注:女,86岁,发热7 d。接触武汉来京COVID-19确诊患者。a. 初诊胸部X线图像质量分级为二级,摄片体位中心线偏移,但满足诊断条件;b. 5 d后复查胸部X线,胸部X线图像质量分级为二级,摄片照射野过大,满足诊断。 图2 存在摄片体位问题胸片 注:男,19岁,发热2 d,地铁安检人员,初诊考虑为疑似病例,后经核酸检测排除。a. 初诊胸部X线图像质量分级为二级,照射野过大、中心线偏移,但满足诊断条件;b. 7 d后复查胸部X线,胸部X线图像质量分级为二级,照射野过大、中心线偏移,但满足诊断条件。 图3 摄影条件选择不精准 注:男,57岁,胸闷憋气3 d,夜间加重伴咳嗽、少痰、发热1 d,无疫区接触史。胸部X线摄影条件85 kV,15 mAs,肺野透过度增加,对比下降。胸部X线图像质量分级为二级。 图4 体外异物伪影 注:女,37岁,发热3 d,无疫区接触史。a. 摄影时未去除异物(乳罩),胸部X线图像质量分级为二级,右下肺体外异物遮挡,可疑感染;b. 去除异物后复查,显示右下肺纹理清晰。 分析影响移动DR胸片质量的原因,可视化DR摄片体位相关问题的发生率(1.2%)显著低于传统DR(3.4%)(χ2=3.279,P=0.013)(表 3)。 表3 两种移动DR设备体位问题胸片数量比较 项目 总数/例 投照体位/例 照射野/例 中心线/例 发生率/%传统DR 33 18 8 7 3.4可视化DR 5 1 3 1 1.2总数 38 19 11 8 -χ2值 - - - - 3.279 P值 - - - - 0.013 3 讨论影像学检查,特别是胸部CT,在COVID-19确诊中发挥了重要作用[10]。然而非COVID-19定点救治医院现有CT室设置无法为发热患者设立独立区域及就诊通道,COVID-19的初次筛查及复查大多需要依靠X线[4,11]。移动DR机因其成像速度快、工作效率高并有利于院内感染控制,在此次疫情中发挥了巨大作用。安全快速的完成床旁摄片筛查,提供最佳的诊断图像,是疫情防控的重要环节。 在本研究中,作为COVID-19非定点收治医院的主要筛查工具,采用两种移动DR设备获得的图像质量均能满足诊断要求。移动DR图像的整体一级片率达到95.5%,提示摄片质量控制较好,这也是进行影像筛查的先决条件。既往亦有研究比较可视化无线移动DR与传统DR胸部摄影的图像质量的差异[12],显示可视化无线移动DR的一系列智能化、简便化设计,相对于传统移动DR,能有效提升床旁摄影的图像质量、检查效率及检查安全,为临床医生提供更好的诊断图像。本研究中可视化DR不仅图像质量明显优于传统DR,而且在克服摄片体位相关问题上表现尤为突出。 本研究中可视化移动DR的一级片率(98.0%)较传统DR(94.5%)更高,均高于以往的报道(54%~90.7%)[13-15]。这可能与发热门诊患者的配合度更高有关。常规移动DR摄影大多数是急危重症、外伤、术后等不易搬动的患者,而发热门诊患者相对病情较轻,就诊患者临床症状以发热为主,部分伴咳嗽、咽痛等症状,少数患者出现喘憋,其中确诊COVID-19患者的密切接触者(3例)无临床症状。因此发热门诊患者移动DR摄影时依从性好,通常可以自主活动,体位摆放、呼吸控制明显优于重症患者,对于图像质量的影响因素相对减少。本研究在比较图像质量前,对两种设备所投照的患者性别与年龄构成的差异,以及操作人员分布的差异进行对比发现无统计学差异,尽可能避免了人为而非设备本身对图像质量的影响。但由于两种设备生产厂商不同,一些硬件本身存在的差异,也可能会对结果造成一定影响。 本研究发现,两种移动DR在实际应用中最常见的图像质量影像因素是摄片体位。移动DR胸部摄影时,发热患者虽为被动体位,但因其病情通常较常规临床床旁胸片检查的住院患者轻,基本可以配合检查。故在前期摆位上,技师应确认患者摆位至最佳体位、选择适当的照射野再开始摄影。可视化DR可以实时监测患者状态,对于摆位后体位移动造成的体位不标准,可以及时调整,故其在体位因素对图像质量的影响上(1.2%)显著低于传统移动DR(3.4%)。 然而,传统移动DR在床旁摄影使用过程中,仍然存在常规使用的延时曝光模式、操作技师离开检查室后无法实时监控患者状态、不能选择最佳检查时机进行摄影的问题。一旦拍摄时机发生问题,就可能会导致再次摆位和重复拍摄。可视化DR具备视频监控功能,此功能在限束器前端内置了摄像头,技师在完成摆位以后能够通过手持的平板电脑实时监测患者的状态。一些重症患者,可能因为摆位后出现患者体位移动、上肢或者监护设备遮挡照射野等问题而影响图像质量。应用可视化DR可以在曝光前再次检查确认投照体位及体表情况,及时发现问题、立刻进行调整,可保证图像质量。由此,应用可视化DR一级片率高于传统DR。另一方面,可视化功能使技师在摆位完成后得以通过平板电脑远程监控并曝光,最大程度避免了因图像质量问题造成的重复摄片,减少医患之间接触的时间,减轻操作人员的精神压力,也降低患者的辐射剂量。这些因素对于目前疫情防控犹显重要。 移动DR的动态范围和曝光宽容度虽然大,但是选择合适的摄影条件是保证图像质量的前提[16]。移动DR胸部摄影的管电压根据患者的体型进行选择[17],推荐管电压为75~85 kVp;推荐的毫安秒为2.00~3.00 mAs,这样既可获得较好的图像质量,又可使患者受到较少的辐射剂量[18]。本研究中4张二级照片主要是不同年龄、体厚、体位等因素未调整摄影条件造成。建议应根据患者年龄、体型、被照体的厚度和密度以及平板探测器的材料,预设并优化摄影条件千伏(kV)、毫安秒(mAs),动态调整摄影条件,以保证图像质量,同时也减少不必要的额外辐射剂量。 本研究中,一例体位异物伪影对诊断造成明显影响。由于本次疫情发生在冬季,入组的发热筛查患者通常穿着较厚的衣物。患者背部放置探测器板处,对于重症、卧床患者有时会放有被服等物品,使探测器板放置不平。这些因素可造成两肺之间X线穿透的厚度及密度发生微小的差异改变。贴身衣物厚薄不均,亦可能对图像密度造成影响。DR具有输出较高的灰阶功能,对密度差异特别敏感,这些差异改变使两侧肺野透亮度不一致。针对此类情况,在检查前将应特别应嘱患者去除上衣及内衣,并清理探测器下面的衣服、被单等物品后再进行检查。 4 结论移动DR作为非定点医院发热门诊的主要检查设备,在COVID-19患者的影像学初步筛查及复查中发挥了重要作用。在实际临床工作中,操作时应严格按照投照规范,根据患者个体情况选择正确摄影条件,同时应用可视化DR可以减少体位因素影响,提高图像质量,更好的为临床诊疗提供影像依据。 [1]MaqulAH,BarakA,Zhang,YL,et al.WHO (2020) WHO director-General’s opening remarks at the media briefing on COVID-19—11 March 2020[J].Sci Res,2020,10(3). [2]Pavord S,Thachil J,Hunt BJ,et al.Practical guidance for the management of adults with immune thrombocytopenia during the COVID-19 pandemic[J].Br J Haematol,2020,189(6). [3]Djamel G,Badia G.Controlling COVID-19 pandemic through wastewater monitoring[J].Sci Res,2020,(5). [4]Wong HYF,Lam HYS,Fong AH,et al.Frequency and distribution of chest radiographic findings in COVID-19 positive patients[J].Radiology,2020. [5]Lei J,Li J,Li X,et al.CT imaging of the 2019 novel coronavirus(2019-nCoV) pneumonia[J].Radiology,2020,295(1):18. [6]陈淮,邹玉坚,蓝博文,等.重型和危重型新型冠状病毒肺炎患者床边胸部X线平片表现及其在随访中的作用[J].中华放射学杂志,2020,54. [7]ACR.ACR Recommendations for the use ofchest radiography and computed tomography (CT) for suspected COVID-19 infection [EB/OL].(2020-03-22)[2020-04-12].https://www.radiologytoday.net/news/031120_news.shtml. [8]Gracia deMM.Imaging the coronavirus disease COVID-19[EB/OL].(2020-03-23)[2020-04-15].https://healthcare-ineurope.com/en/news/imaging-the-coronavirus-diseasecovid-19.html. [9]吕晗,徐辉,曾娜,等.新型冠状病毒肺炎(COVID-19)二代病例首诊胸部DR的诊断价值[J].国际医学放射学杂志,2020,(3): 253-256. [10]Zhang HW,Yu J,Xu HJ,et al.Coronavirus international public health emergencies: implications for radiology management[J].Acad Radiol,2020,27(4):463-467. [11]Rubin GD,Ryerson CJ,Haramati LB,et al.The role of chest imaging in patient management during the COVID-19 pandemic: a multinational consensus statement from the fleischner society[J].Radiology,2020. [12]彭涛,李真林.可视化无线移动DR与传统移动DR的临床应用价值对比[J].放射学实践,2019,34(1):85-87. [13]何跃,邓小琴,向东生,等.移动DR床旁胸部摄影应用价值的评估[J].中华肺部疾病杂志(电子版),2019,12(4):502-503. [14]黄聪雯,伍阳,蓝华,等.移动数字化X射线床边摄影技术在临床中的应用价值[J].实用医技杂志,2015,22(8):831-832. [15]王青宏,王凯,张原生,等.CR、DR床旁胸部摄影规范化操作对比分析及应用价值[J].中国辐射卫生,2015,24(1):90-93. [16]黄泽波,吴建梁.无线遥控开关与移动DR的结合[J].中国医疗设备,2020,35(1):39-42. [17]Lehnert T,Naguib NN,Wutzler S,et al.Comparative study between mobile computed radiography and mobile flatpanel radiography for bedside chest radiography: impact of an antiscatter grid on the visibility of selected diagnostically relevant structures[J].Invest Radiol,2014,49(1):1-6. [18]Rill LN,Brateman L,Arreola M.Evaluating radiographic parameters for mobile chest computed radiography: phantoms, image quality and effective dose[J].Med Phys,2003,30(10):2727-2735. Application of Chest Photography Using Visualized Wireless Mobile DR and Traditional Mobile DR in Screening of COVID-19 |