引用本文： 龍斌, 韓瑞, 彭勇, 陽義, 劉海峰, 張蔚, 張東友, 柏玉涵. Flash胸部CT掃描方案在重型新型冠狀病毒肺炎隨訪中的臨床價值. 中國呼吸與危重監護雜志, 2021, 20(12): 853-856. doi: 10.7507/1671-6205.202012052 復制
胸部CT是新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）篩查和隨訪的重要檢查手段[1-4]。重型新冠肺炎患者在短期內多次復查胸部CT了解肺內病變進展程度，不僅輻射累計劑量大，且不能配合屏氣下完成掃描，呼吸運動偽影大，影響病變的觀察。雙源CT（DSCT）Flash掃描能在自由呼吸下完成冠狀動脈CTA成像，并降低輻射劑量[5]。本研究探討DSCT Flash掃描在重型新冠肺炎隨訪中的臨床價值。
1 資料與方法
1.1 一般資料
納入2020年2月1日至2020年3月15日武漢市第一醫院感染科收治的確診新冠肺炎患者。入組標準：（1）符合重型新冠肺炎診斷標準[6]；（2）隨訪2次以上胸部CT，且均在DSCT上完成，分別包含常規掃描和Flash掃描；（3）年齡大于18歲。排除標準：胸部手術病史。研究經本院倫理委員會批準（倫理審批號：武衛一院倫審﹝2020﹞17號）。患者對檢查知情并同意，由于疾病的特殊性，知情同意書沒有以書面形式保留。
1.2 方法
1.2.1 CT檢查
同一患者的兩次胸部CT檢查均在DSCT（Somatom Definition Flash，Siemens Healthineers，Erlangen）上完成。均采用頭先進，仰臥位，上肢舉過頭頂；掃描范圍從肺尖至膈底部，頭足向掃描。優化Flash掃描方案：在掃描床面距頂端18.5 cm處設置標志線，隔室通過麥克風囑患者頭頂部處于標志線位置，輸入床位置和高度分別為–950 cm、150 cm，通過操作盤移動床面到設定位置后，定位像掃描后做胸部CT掃描。掃描參數：自由呼吸下掃描，管電壓100 kVp，參考管電流80 mAs，螺距3.2，準直128×0.6 mm，球管旋轉時間0.28 s/rot，采用SAFIRE迭代重建，權重因子3，卷積核I30 f。整個過程與新冠肺炎患者無接觸。記錄掃描用時。
常規胸部CT掃描時，擺好體位后訓練患者呼吸，需要近距離接觸患者。掃描參數：深吸氣末屏氣后掃描，管電壓120 kVp，參考mAs為110 mAs，螺距1.2，準直128×0.6 mm，球管旋轉時間0.5 s/rot，開啟自動毫安秒（CARE Dose 4 D on），卷積核B40 f。重建層厚/層間距為1 mm/0.7 mm，窗寬/窗位1200 HU/–600 HU。記錄掃描用時。
1.2.2 計算輻射劑量
記錄CT劑量指數（CTDIvol）和劑量長度乘積（DLP）。估算有效劑量（ED）：ED=DLP×k，轉換系數k取0.014 mSv/mGy·cm[7]。
1.2.3 圖像評價
（1）主觀評價：2名主治醫師獨立評價所有圖像的質量，以解剖結構、病變的顯示（磨玻璃病變、鋪路石征、纖維灶、實變）能否滿足診斷為標準，采用5分法對圖像質量評分[8-9]。1分：不合格、完全不能滿足診斷要；2分：較差、不能滿足診斷要求；3分：一般，能滿足診斷要求；4分：良好，能滿足診斷要求；5分：優，能滿足診斷要求。≥3分被認為臨床可以接受的圖像。以圖像質量最差層面評分計為最終結果，取2名評分醫師的評分均值。（2）客觀評價：通過RadiAnt DICOM viewer（64-bit）軟件進行測量，縱隔窗（窗寬400 HU，窗位40 HU）選取氣管隆突平面，在升主動脈勾畫感興趣區（2 cm2），記錄測量的CT值及其標準差（SD），以SD作為噪聲，并計算信噪比（SNR），SNR=CT值/SD。
1.3 統計學方法
采用SPSS22.0統計學分析軟件。采用Shapiro-Wilk檢驗連續計量資料正態性，并以均數±標準差（
±s）或中位數（四分位數）［M（Q1，Q3）］表示。組間比較使用配對樣本t檢驗或Mann-Whitney U檢驗。Kappa檢驗評價兩位閱片者評分一致性。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 患者一般資料
最終入組病例28例，其中男11例，女17例，年齡67（61，72）歲，體重指數（25.26±0.49）kg/m2。第一次檢查患者表現為發熱22例（>38°C），呼吸困難12例；復查時發熱16例，呼吸困難8例。
2.2 輻射劑量
Flash掃描和常規CT掃描平均用時分別為（0.82±0.03）和（3.72±0.11）s，差異有統計學意義（P<0.05）。與常規掃描比較，Flash掃描的CTDIvol、DLP、ED分別下降了70.5%、66.8%和66.8%。結果見表1。
表1
兩種掃描方式的輻射劑量和客觀圖像質量比較（n=28，
）
2.3 圖像質量
2.3.1 主觀評價
28例患者常規CT胸部掃描圖像質量評分5分的占71%（20/28），Flash掃描5分的占75%（21/28），兩組間差異無統計學意義（Z=–0.275，P=0.783）。兩組掃描圖像質量均能滿足臨床診斷要求，未出現1分圖像的患者（表2）。常規胸部CT掃描時病灶和解剖結構邊緣較Flash掃描顯示模糊，呼吸運動（9例）和心臟搏動偽影（13例）均出現在常規CT掃描（圖1～2）。兩位閱片者對常規掃描和Flash掃描圖像質量評分一致性較好（Kappa=0.62，P<0.01和Kappa=0.67，P<0.01）。
表2
兩位閱片者對主觀圖像質量的評分（n=28，例）
圖1
71歲男性新冠肺炎患者胸部CT檢查像
a. Flash掃描：解剖結構、病灶顯示清晰，評分5分；b. 治療6 d 后常規CT掃描：左肺感染灶較前片有吸收，病灶內見纖維灶，心臟搏動偽影導致鄰近左下葉內、前基底段支氣管和斜裂出現偽影（白箭），評分4分。
圖2
93歲男性新冠肺炎患者胸部CT檢查像
a. Flash掃描：病灶和解剖結構顯示清晰，評分5分；b. 治療10 d 后復查常規CT掃描：呼吸運動導致左肺下葉內、前基底段和右肺下葉外側基底段支氣管模糊（白箭），右下葉背段支氣管分支內黏液栓吸收（圈）。
2.3.2 客觀評價
兩組掃描方案的SNR結果見表1。Flash掃描圖像SNR優于和常規CT掃描，差異有統計學（t=–8.82，P=0.000）。
3 討論
新冠肺炎的病理學表現主要有兩方面，一方面是肺小葉結構的改變，好發于肺底胸膜下[10-13]；另一方面是肺內支氣管黏膜上皮脫落形成的黏液栓[1]。Flash掃描最大螺距為3.4，可以在375 ms內完成冠狀動脈CT血管成像[14]，且可以減少心臟搏動、橫膈運動的影響[5]。在本研究中，Flash掃描的平均用時較常規CT掃描明顯縮短，而且Flash掃描時技師與新冠肺炎患者零接觸，患者的ED下降了66.8%，同時胸部CT掃描圖像質量好，診斷的可判讀性優于常規CT掃描。Flash模式成人胸部CT掃描時間為（0.88±0.17）s，可在自由呼吸下完成胸部CT掃描，且能減少呼吸運動和心臟搏動的影響，對新冠肺炎病灶特別是下葉病灶和解剖結構的顯示優于常規CT掃描。常規胸部CT需要屏氣掃描，但新冠肺炎患者，尤其是重癥患者，多表現為呼吸困難[15-16]，難以配合屏氣掃描。這類患者即便接受了呼吸訓練，常規掃描方式下也會出現呼吸運動偽影，導致上述結構顯示模糊。本研究中Flash掃描采用100 kV，使用較為柔和的卷積核SAFIRE 3、I30 f重建圖像，圖像邊緣銳利程度原本不及120 kV、B40卷積核重建的常規CT，但事實上兩種掃描方案的主觀評分差異無統計學意義，常規胸部CT掃描時病灶和解剖結構邊緣反而較Flash掃描顯示模糊，而且呼吸運動和心臟搏動偽影也均出現在常規CT掃描中。這一結果提示對重癥新冠肺炎患者，Flash掃描可能更為合適。
螺距與ED成反比，掃描電壓與ED成正比。本研究采用100 kV、Flash掃描胸部的輻射劑量為（1.43±0.32）mSv，較常規CT掃描降低了66.8%。低劑量掃描會導致圖像噪聲增大，SAFIRE重建能彌補低劑量掃描FBP重建噪聲高的缺點[17-18]，采用SAFIRE重建的Flash掃描圖像SNR優于常規掃描。本研究也表明胸部CT Flash掃描方案圖像質量的客觀評分優于常規CT掃描，再次印證Flash掃描可能更合適于重癥新冠肺炎患者。
新冠肺炎主要通過呼吸道飛沫傳播和接觸傳播[10]，CT機房內病毒核酸檢測發現，患者接觸的檢查床、機架、地面和未接觸的區域如通風口等多處均發現核酸陽性[19]。常規CT掃描時，技師在掃描床旁擺放體位后訓練患者屛氣，有較高的感染風險。Flash掃描無需呼吸訓練[20]，在掃描床面固定位置貼上標記，患者易于識別和領會體位要求，技師通過麥克風隔室指導患者或陪護人員擺放體位，可實現檢查過程中技師和感染患者的零接觸，降低技師的感染風險。
本研究存在一定的局限性。由于肺窗的病變特征是新冠肺炎胸部CT主要表現，本研究僅對肺窗的圖像質量進行了比較，沒有分析縱隔窗的圖像質量。
綜上所述，Flash掃描方案能降低技師的感染風險，降低患者多次胸部CT復查的輻射劑量，且保證圖像質量，是疫情期間值得推廣的胸部CT檢查方案。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
胸部CT是新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）篩查和隨訪的重要檢查手段[1-4]。重型新冠肺炎患者在短期內多次復查胸部CT了解肺內病變進展程度，不僅輻射累計劑量大，且不能配合屏氣下完成掃描，呼吸運動偽影大，影響病變的觀察。雙源CT（DSCT）Flash掃描能在自由呼吸下完成冠狀動脈CTA成像，并降低輻射劑量[5]。本研究探討DSCT Flash掃描在重型新冠肺炎隨訪中的臨床價值。
1 資料與方法
1.1 一般資料
納入2020年2月1日至2020年3月15日武漢市第一醫院感染科收治的確診新冠肺炎患者。入組標準：（1）符合重型新冠肺炎診斷標準[6]；（2）隨訪2次以上胸部CT，且均在DSCT上完成，分別包含常規掃描和Flash掃描；（3）年齡大于18歲。排除標準：胸部手術病史。研究經本院倫理委員會批準（倫理審批號：武衛一院倫審﹝2020﹞17號）。患者對檢查知情并同意，由于疾病的特殊性，知情同意書沒有以書面形式保留。
1.2 方法
1.2.1 CT檢查
同一患者的兩次胸部CT檢查均在DSCT（Somatom Definition Flash，Siemens Healthineers，Erlangen）上完成。均采用頭先進，仰臥位，上肢舉過頭頂；掃描范圍從肺尖至膈底部，頭足向掃描。優化Flash掃描方案：在掃描床面距頂端18.5 cm處設置標志線，隔室通過麥克風囑患者頭頂部處于標志線位置，輸入床位置和高度分別為–950 cm、150 cm，通過操作盤移動床面到設定位置后，定位像掃描后做胸部CT掃描。掃描參數：自由呼吸下掃描，管電壓100 kVp，參考管電流80 mAs，螺距3.2，準直128×0.6 mm，球管旋轉時間0.28 s/rot，采用SAFIRE迭代重建，權重因子3，卷積核I30 f。整個過程與新冠肺炎患者無接觸。記錄掃描用時。
常規胸部CT掃描時，擺好體位后訓練患者呼吸，需要近距離接觸患者。掃描參數：深吸氣末屏氣后掃描，管電壓120 kVp，參考mAs為110 mAs，螺距1.2，準直128×0.6 mm，球管旋轉時間0.5 s/rot，開啟自動毫安秒（CARE Dose 4 D on），卷積核B40 f。重建層厚/層間距為1 mm/0.7 mm，窗寬/窗位1200 HU/–600 HU。記錄掃描用時。
1.2.2 計算輻射劑量
記錄CT劑量指數（CTDIvol）和劑量長度乘積（DLP）。估算有效劑量（ED）：ED=DLP×k，轉換系數k取0.014 mSv/mGy·cm[7]。
1.2.3 圖像評價
（1）主觀評價：2名主治醫師獨立評價所有圖像的質量，以解剖結構、病變的顯示（磨玻璃病變、鋪路石征、纖維灶、實變）能否滿足診斷為標準，采用5分法對圖像質量評分[8-9]。1分：不合格、完全不能滿足診斷要；2分：較差、不能滿足診斷要求；3分：一般，能滿足診斷要求；4分：良好，能滿足診斷要求；5分：優，能滿足診斷要求。≥3分被認為臨床可以接受的圖像。以圖像質量最差層面評分計為最終結果，取2名評分醫師的評分均值。（2）客觀評價：通過RadiAnt DICOM viewer（64-bit）軟件進行測量，縱隔窗（窗寬400 HU，窗位40 HU）選取氣管隆突平面，在升主動脈勾畫感興趣區（2 cm2），記錄測量的CT值及其標準差（SD），以SD作為噪聲，并計算信噪比（SNR），SNR=CT值/SD。
1.3 統計學方法
采用SPSS22.0統計學分析軟件。采用Shapiro-Wilk檢驗連續計量資料正態性，并以均數±標準差（±s）或中位數（四分位數）［M（Q1，Q3）］表示。組間比較使用配對樣本t檢驗或Mann-Whitney U檢驗。Kappa檢驗評價兩位閱片者評分一致性。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 患者一般資料
最終入組病例28例，其中男11例，女17例，年齡67（61，72）歲，體重指數（25.26±0.49）kg/m2。第一次檢查患者表現為發熱22例（>38°C），呼吸困難12例；復查時發熱16例，呼吸困難8例。
2.2 輻射劑量
Flash掃描和常規CT掃描平均用時分別為（0.82±0.03）和（3.72±0.11）s，差異有統計學意義（P<0.05）。與常規掃描比較，Flash掃描的CTDIvol、DLP、ED分別下降了70.5%、66.8%和66.8%。結果見表1。
表1
兩種掃描方式的輻射劑量和客觀圖像質量比較（n=28，）
2.3 圖像質量
2.3.1 主觀評價
28例患者常規CT胸部掃描圖像質量評分5分的占71%（20/28），Flash掃描5分的占75%（21/28），兩組間差異無統計學意義（Z=–0.275，P=0.783）。兩組掃描圖像質量均能滿足臨床診斷要求，未出現1分圖像的患者（表2）。常規胸部CT掃描時病灶和解剖結構邊緣較Flash掃描顯示模糊，呼吸運動（9例）和心臟搏動偽影（13例）均出現在常規CT掃描（圖1～2）。兩位閱片者對常規掃描和Flash掃描圖像質量評分一致性較好（Kappa=0.62，P<0.01和Kappa=0.67，P<0.01）。
表2
兩位閱片者對主觀圖像質量的評分（n=28，例）
圖1
71歲男性新冠肺炎患者胸部CT檢查像
a. Flash掃描：解剖結構、病灶顯示清晰，評分5分；b. 治療6 d 后常規CT掃描：左肺感染灶較前片有吸收，病灶內見纖維灶，心臟搏動偽影導致鄰近左下葉內、前基底段支氣管和斜裂出現偽影（白箭），評分4分。
圖2
93歲男性新冠肺炎患者胸部CT檢查像
a. Flash掃描：病灶和解剖結構顯示清晰，評分5分；b. 治療10 d 后復查常規CT掃描：呼吸運動導致左肺下葉內、前基底段和右肺下葉外側基底段支氣管模糊（白箭），右下葉背段支氣管分支內黏液栓吸收（圈）。
2.3.2 客觀評價
兩組掃描方案的SNR結果見表1。Flash掃描圖像SNR優于和常規CT掃描，差異有統計學（t=–8.82，P=0.000）。
3 討論
新冠肺炎的病理學表現主要有兩方面，一方面是肺小葉結構的改變，好發于肺底胸膜下[10-13]；另一方面是肺內支氣管黏膜上皮脫落形成的黏液栓[1]。Flash掃描最大螺距為3.4，可以在375 ms內完成冠狀動脈CT血管成像[14]，且可以減少心臟搏動、橫膈運動的影響[5]。在本研究中，Flash掃描的平均用時較常規CT掃描明顯縮短，而且Flash掃描時技師與新冠肺炎患者零接觸，患者的ED下降了66.8%，同時胸部CT掃描圖像質量好，診斷的可判讀性優于常規CT掃描。Flash模式成人胸部CT掃描時間為（0.88±0.17）s，可在自由呼吸下完成胸部CT掃描，且能減少呼吸運動和心臟搏動的影響，對新冠肺炎病灶特別是下葉病灶和解剖結構的顯示優于常規CT掃描。常規胸部CT需要屏氣掃描，但新冠肺炎患者，尤其是重癥患者，多表現為呼吸困難[15-16]，難以配合屏氣掃描。這類患者即便接受了呼吸訓練，常規掃描方式下也會出現呼吸運動偽影，導致上述結構顯示模糊。本研究中Flash掃描采用100 kV，使用較為柔和的卷積核SAFIRE 3、I30 f重建圖像，圖像邊緣銳利程度原本不及120 kV、B40卷積核重建的常規CT，但事實上兩種掃描方案的主觀評分差異無統計學意義，常規胸部CT掃描時病灶和解剖結構邊緣反而較Flash掃描顯示模糊，而且呼吸運動和心臟搏動偽影也均出現在常規CT掃描中。這一結果提示對重癥新冠肺炎患者，Flash掃描可能更為合適。
螺距與ED成反比，掃描電壓與ED成正比。本研究采用100 kV、Flash掃描胸部的輻射劑量為（1.43±0.32）mSv，較常規CT掃描降低了66.8%。低劑量掃描會導致圖像噪聲增大，SAFIRE重建能彌補低劑量掃描FBP重建噪聲高的缺點[17-18]，采用SAFIRE重建的Flash掃描圖像SNR優于常規掃描。本研究也表明胸部CT Flash掃描方案圖像質量的客觀評分優于常規CT掃描，再次印證Flash掃描可能更合適于重癥新冠肺炎患者。
新冠肺炎主要通過呼吸道飛沫傳播和接觸傳播[10]，CT機房內病毒核酸檢測發現，患者接觸的檢查床、機架、地面和未接觸的區域如通風口等多處均發現核酸陽性[19]。常規CT掃描時，技師在掃描床旁擺放體位后訓練患者屛氣，有較高的感染風險。Flash掃描無需呼吸訓練[20]，在掃描床面固定位置貼上標記，患者易于識別和領會體位要求，技師通過麥克風隔室指導患者或陪護人員擺放體位，可實現檢查過程中技師和感染患者的零接觸，降低技師的感染風險。
本研究存在一定的局限性。由于肺窗的病變特征是新冠肺炎胸部CT主要表現，本研究僅對肺窗的圖像質量進行了比較，沒有分析縱隔窗的圖像質量。
綜上所述，Flash掃描方案能降低技師的感染風險，降低患者多次胸部CT復查的輻射劑量，且保證圖像質量，是疫情期間值得推廣的胸部CT檢查方案。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
