新型冠状病毒肺炎疫情期间医患全程无接触胸部CT检查方法的探讨
引言
自 新 型 冠 状 病 毒 肺 炎（Coronavirus Disease 2019，COVID-19） 疫情发生以来[1-2]，短时间内造成数以万计的人群感染[3-6]。这一新型传染病具有潜伏期常、起病隐匿、传染性强及人群普遍易感的特点，以呼吸道飞沫和密切接触为主要传播途径[7-10]。医务人员发生COVID-19医院感染事件时有报道[11]。据不完全统计，到目前为止，全国476家医疗机构约有3387例医务人员感染COVID-19。在国家卫健委发布的《新冠肺炎第六版（试行）诊疗方案》及《新型冠状病毒肺炎的放射学诊断：中华医学会放射学分会专家推荐意见（第一版）》指出[9,12]，病毒核酸检测为诊断COVID-19的金标准；放射学，尤其是高分辨率胸部CT检查，是COVID-19诊疗中必不可少的一环，是COVID-19筛查、严重程度评估及疗效评估重要手段。因此，从事放射学检查的技师和相关人员面临极大的职业暴露风险。
由于放射学检查区域患者及医务人员密集，流动性大，发生院内交叉感染的机会也大大增加。如何控制和避免放射操作技师的感染和院内交叉感染的发生，是目前COVID-19疫情期间亟须解决的问题，感染防控成为放射科的新任务和严峻挑战。控制传染源、切断传播途径及保护易感人群是防控传染性疾病的重要手段[13]，对于放射操作技师来说，减少与患者的直接接触是最有效的方法。专家建议，在确保患者检查安全的前提下，与患者保持1 m以上距离或远程操作，可降低被感染的风险[14-16]。常规CT检查中，操作技师需要与患者同处一室，帮助患者摆位，机器扫描定位完成检查。目前，有报道称可以通过改装CT检查设备的机架控制面板，增加控件等方法做到操作技师与患者分开，实现隔室操作。但这些方法需对CT机器硬件或软件进行改造，增加额外时间和成本的同时对设备也可能造成未知隐患，且需征得设备管理与维护相关部门的同意。为解决这些问题，本研究探讨了在不改变CT检查设备原有结构和功能的前提下，结合不同厂家的设备特点，实现安全、高效、快捷地全程无接触完成CT检查的方法，为避免CT操作技师和相关人员感染及院内交叉感染防控提供新的手段。
1 材料与方法
本研究首先通过标准CT扫描模体，对来自不同厂家的三大类型CT扫描设备对进行研究，确定胸部CT扫描定位参数，并对无接触扫描过程进行模拟和实现。同时纳入2020年1月17日至2020年2月19日期间我院发热门诊来源胸部CT检查患者进行检查，进一步验证无接触胸部CT扫描的可行性。纳入标准：患者可自由活动，意识清晰，耳聪目明，能够与医务人员沟通和交流，年龄为18～65岁；排除标准：患者行动不便，意识较差，听力较差，语言交流障碍，年龄＜18岁或＞65岁。具体研究方法如下。
1.1 无接触胸部CT扫描方法的模拟与实现
1.1.1 扫描体模
使用成都方拓仿真技术有限责任公司的中国人辐照仿真人体模型[17]，该体模由与人体组织对射线散射和吸收相似的“组织等效材料”制成，形体大小与中国成人相似，头、颈部、胸部体表解剖标志清晰，同时具有骨骼、肌肉、脏器等，是能够代表大多数中国成年人的标准体模。
1.1.2 CT类型1：检查床高度固定、定位后需人工归零确认CT
该类CT检查床需要在机房内设备旁对控制面板相应高度控制按钮进行人工调节，确定人体侧面扫描线位置；同时，检查床需移动到扫描机架内激光定位线的指示在机架控制面板上按下归零键确定人体正面扫描起始位置后方可进行定位像扫描。本类CT以GE和Philips公司生产的CT设备为代表。为方便理解，结合体模进行阐述。
（1）GE Revolution CT。将检查床升到扫描高度，将体模放置于检查床上，体模仿真头部置于头颅支架与床板交界处以下并使模体头颅顶部尽量靠近此交界处，打开激光定位灯，将外定位线定于头颅支架边缘（图1a），侧面中心线定于头架正中，按下外定位线归零键进行归零确认作为检查床移动起始位置，点亮激光定位灯，按下进床键，当激光定位线到达体模胸腔入口处时停止进床，观察机架控制面板显示器显示的检查床位置数字，此数字代表实际扫描定位像时需要进床的距离，对应扫描开始位置。然后离开检查室，在扫描控制室主机扫描界面输入定位像扫描起始位置（图1b），移床后获得准确定位。头枕位置固定于床板交界处靠下，患者呈仰卧位，头部位于头枕处，定位像扫描范围为：起始位置-570 mm：结束位置-920 mm（实际中可根据患者身高做微调，故在推荐位置±30 mm范围内均可）。该方法可防止患者躺下时其头部撞到机架，只需在操作间对扫描协议中的定位像扫描起始位置进行修改。
图1 体模摆放位置、定位线（a）定位像扫描范围示意图（b）
（2）Philips CT。首先，将检查床升到扫描高度将模体头颅放置于头架内，打开激光定位灯，将内定位线定于头架与床板连接处附近，归零确认，此时定位线位于模体的胸廓入口处。将床退出使头架完全位于扫描机架外（防止患者躺下时头部撞到机器）为患者扫描做准备。与GE CT摆位不同的是，需将患者头部置于头颅支架内。扫描时，在扫描控制室主机操作界面将扫描开始位置改为0，按下扫描启动按钮，检查床将移动扫描起始位置并自动开始扫描。
1.1.3 CT类型2：检查床高度及定位后无需人工归零确认CT
该类CT检查床可在扫描控制室控制高度，当患者胸廓入口位于内定位线位置时，即可从内定位线位置开始扫描，以西门子CT为代表。同样采用体模进行详细阐述。
以西门子 SOMATOM de finition fl ash CT 为例，首先将体模放置于检查床上，升高扫描床，使人体侧面扫描中心线定于体模腋中线位置，其模体头颅置于头架内。打开激光定位灯，将内定位线定于体模胸腔入口处（图2），此时记录下机器上显示定位信息，如床高度为140 mm，进床深度为760 mm。然后在扫描控制室主机操作界面内输入该位置信息（图3），移床后扫描得到精准定位像。
图2 体模摆放位置及定位线示意图
图3 检查床位置参数
1.1.4 CT类型3：人工智能定位CT
目前，各厂家均已推出可具备人工智能（Arti ficial Intelligence，AI）定位的CT设备。以联影uCT780为例，该设备搭载了天眼AI平台，该平台通过天眼AI采集系统（图4），能够实时采集待扫描患者的面部及全身位置信息，并可以识别戴口罩的患者，完成智能定位，自动调整扫描床的高度、进床深度等。
图4 天眼AI平台智能定位示意图（该图由厂家提供）
1.2 无接触患者胸部CT扫描方法的实现
全程无接触患者胸部CT检查流程。全程无接触患者胸部CT检查流程，见图5。
（1）全程无接触患者胸部CT检查前准备。根据医院接诊流程，疑似或确诊的发热患者前往CT室检查前，急诊科需提前电话通知影像技师。影像技师在接到通知时，应向接诊医生了解患者意识及活动性并评估患者是否适合执行全程无接触检查。对于行动不便、意识不清或儿童患者按照常规CT流程检查进行检查。对于意识清醒、行动自如，耳聪目明，能够与医务人员沟通和交流的非文盲的患者进行无接触CT检查。患者到达检查室前嘱其认真阅读安全检查告知书，并通过录制视频对患者进行检查引导，内容包括体外异物去除、呼吸训练和屏气准备、上下检查床、卧床头部位置及肢体姿势、检查过程中的安全提示等。
（2）全程无接触患者胸部CT扫描方法。根据不同扫描类型CT通过体模所确定的定位方法对患者进行定位和胸部定位像的扫描。通过扫描观察窗确定患者的体位及双手是否放在正确位置，并通过对讲系统确认患者是否掌握屏气要领。在扫描界面确定扫描范围、胸部高分辨率扫描参数及重建方法，完成扫描。
图5 全程无接触患者胸部CT检查流程
2 结果
三种不同类型CT都可以实现无接触扫描定位，扫描定位像精准位于扫描野内，胸廓入口位于扫描起始位置，扫描图像显示清晰，符合质控要求（图6）。
图6 体模胸部CT扫描定位像（a）及高分辨图像（b）
1月22日至2月20日共计发热门诊胸部CT检查1706例，本研究纳入1531例患者进行了胸部CT检查，其中男性820名，女性720名，平均年龄（30±15）岁，无接触扫描完成1531例，无接触扫描完成检查率89.7%，所有图像均符合质控标准与诊断要求。常规扫描完成175例，按照纳入排除标准，无法完成无接触扫描的因素包括年龄＜18岁者27例，＞65岁者129例，危重患者3例，行动不便患者4例，沟通不畅无法完成操作指令患者2例。每例扫描完成时间 3～5 min，平均（2.5±1.5）min。在无接触扫描患者中，有8例因屏气不佳进行了补扫，补扫率0.52%，其中5例补扫后无呼吸运动伪影，3例有一定程度的呼吸运动伪影，图像可满足诊断需求；有13例因床位高度不佳和卧姿倾斜导致扫描图像部分超出扫描前设定的显示视野，通过补重建进行了纠正，补重建率0.85%。
3 讨论与结论
放射科检查具有人员密集、流动性大的特点，影像技师直面疫情，影像检查过程中易造成未知的职业暴露[18-20]。以上方法在不改动设备硬件的情况下，通过控制盒，可实现无接触操作。目前已将以上方法应用于行动自如的疑似COVID-19患者筛检过程中，我院设发热门诊以来，发热门诊看诊4100余人，CT检查多达1700余人次，其中无接触扫描完成检查率89.7%。由于技师与患者不直接接触和交流，由此可能会给患者带来一些紧张、恐惧和不安的心理，在检查前患者进行安全告知书阅读及引导视频观看可令患者（尤其是初次进行CT检查的患者）了解整个CT检查的流程以及安全注意事项，检查中影像技师可通过语音与患者沟通，缓解其紧张情绪。影像技师在防护自己的同时，应时刻保持自己的专业与责任心，眼不离患者，关注其动态，保证患者的安全。采用无接触胸部CT扫描的患者均可按照影像技师语音提示安全准确地躺在CT检查床上，无任何坠床及其他意外事件发生。
无接触胸部CT扫描方法检查时间相对常规CT可能略有增加，但是从图6的流程中可看出，COVID-19的CT检查可通过急诊科与影像技师的实时沟通合理安排患者到检查区的时间，也完全避免了由于检查时间增加而导致的患者堆积，从一定程度上避免了患者之间交叉感染的可能。从结果中看出，有13例因床位高度不佳和卧姿倾斜导致扫描图像部分超出扫描前设定的显示视野，但未超出有效扫描野，通过补重建可进行纠正，这说明尽管有很少一部分患者由于床位高度不佳或卧姿倾斜，也不会因此导致不必要的重扫发生，避免了不必要的辐射。8例患者由于屏气不佳，在多次训练后补扫尽量满足诊断，其中3例仍有一定程度的呼吸运动伪影，这与患者自身屏气功能相关。
综上所述，本研究在不改动设备硬件的情况下，通过对不同类型设备进行精细定位方法实验，可实现无接触胸部CT扫描操作。在保证患者安全的前提下得到了满足诊断的图像最大程度降低了技师被感染和发生院内交叉感染的风险。
[1] WHO.WHO Director-General’s remarks at the media brie fing on 2019-nCoV on 11 February 2020[EB/OL].(2020-02-11)[2020-02-21].https://www.who.int/dg/speeches/detail/whodirector-general-s-remarks-at-the-media-briefing-on-2019-ncov-on-11-february-2020.
[2] 国家卫生健康委员会.国家卫生健康委关于修订新型冠状病毒肺炎英文命名事宜的通知[EB/OL].(2020-02-21)[2020-02-21].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-02/22/content_5482019.htm.
[3] Giovanetti M,Benvenuto D,Angeletti S,et al.The first two cases of 2019-nCoV in Italy: where they come from?[J].J Med Virol,2020:1-4.
[4] Jin YH,Cai L,Cheng ZS,et al.A rapid advice guideline for the diagnosis and treatment of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infected pneumonia (standard version)[J].Mil Med Res,2020,7(1):4.
[5] Li Q,Guan X,Wu P,et al.Early transmission dynamics in wuhan,china, of novel coronavirus–infected pneumonia[J].N Engl J Med,2020.
[6] Phan LT,Nguyen TV,Luong QC,et al.Importation and humanto-human transmission of a novel coronavirus in vietnam[J].N Engl J Med,2020,382(9):872-874.
[7] Huang C,Wang Y,Li X,et al.Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China[J].Lancet,2020,395(10223):497-506.
[8] Zhu N,Zhang D,Wang W,et al.A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019[J].N Engl J Med,2020,382(8):727-733.
[9] 国家卫生健康委员会.新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第六版)[EB/OL].(2020-02-18)[2020-02-21].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-02/19/content_5480948.htm.
[10] Zu ZY,Jiang MD,Xu PP,et al.Coronavirus disease 2019(COVID-19): a perspective from China [J].Radiology,2020,(00):200490.
[11] 中国疾病预防控制中心新型冠状病毒肺炎应急响应机制流行病学组.新型冠状病毒肺炎流行病学特征分析[J].中华流行病学杂志,2020,41(2):145-151.
[12] 中华医学会放射学分会.新型冠状病毒肺炎的放射学诊断:中华医学会放射学分会专家推荐意见(第一版)[J].中华放射学杂志,2020,(00):E001.
[13] WHO.Infection prevention and control during health care when novel coronavirus (nCoV) infection is suspected.[EB/OL].(2020-01-25)[2020-02-21].https://www.who.int/publications-detail/infection-prevention-and-control-duringhealth-care-when-novel-coronavirus-(ncov)-infection-issuspected-20200125.
[14] WS/T512-2016,医疗机构环境表面清洁与消毒管理规范[S].
[15] WS/T311-2019,医务人员手卫生规范[S].
[16] 中华医学会影像技术分会.新型冠状病毒肺炎影像学检查院内感染防控管理:中华医学会影像技术分会推荐意见(第一版)[J].中华放射学杂志,2020,(00):E009.
[17] 蔡敏芹,林大全,郭祚达,等.中国人辐照仿真人体模型及人体器官数学模型[J].中国医学影像技术,2005,(9):1464-1467.
[18] 贾晓茜,李新雨,同维,等.影像技术应对新型冠状病毒感染肺炎的管理策略[J].西安交通大学学报(医学版),2020,1-16.
[19] 雷子乔,史河水,梁波,等.新型冠状病毒（2019-nCoV）感染的肺炎的影像学检查与感染防控的工作方案[J].临床放射学杂志,2020,1-6.
[20] Kooraki S,Hosseiny M,Myers L,et al.Coronavirus (COVID-19)outbreak: what the department of radiology should know[J].J Am Coll Radiol,2020.
Study on the Method of No-Contact Operation During Chest CT Examination of COVID-19