赵子健，李若梅，苏祝平，吴瑞祥，陶 磊，刘 莹，程庆红，司武杰，陆 武，倪 俊，沈雪芹，谷云云，黄冰洁，钱文豪

（安徽医科大学附属合肥医院，合肥市第二人民医院广德路院区影像科，合肥230011）

0 引言

2019 年12 月以来，新型冠状病毒肺炎（以下简称“新冠肺炎”）疫情迅速扩散[1-2]，在已出现核酸检测假阴性的情况下，有文献建议使用CT 作为新冠肺炎的确诊标准之一[3-5]。我院作为新冠肺炎定点医院，每日前来就诊的患者多、筛查与复查强度大，进行CT检查的次数多，相应患者所受的辐射剂量较高。文献显示低剂量CT（low-dosecomputed tomography，LDCT）可降低患者所受的辐射剂量[6-9]。本研究探讨新冠肺炎筛查、复查中使用LDCT 扫描的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020 年2—3 月经核酸检测确诊为新冠肺炎并行胸部CT 检查的患者26 人共88 次检查资料，其中男性14 例，平均年龄为（44.49±15.68）岁；女性12 例，平均年龄为（49.38±14.72）岁。根据扫描方式分为原厂程序组和LDCT 程序组，原厂程序组使用原厂程序扫描，共40 次检查；LDCT 程序组使用LDCT 联合自适应统计迭代重建（adaptive statistical iterative reconstruction，ASiR）算法扫描，共48 次检查。纳入标准：进行胸部CT 检查与复查，以发烧、咳嗽为典型症状，经过核酸测试确诊为新冠肺炎的患者。排除标准：新冠肺炎核酸测试为阴性，且未发现典型病毒性肺炎CT 特征表现的患者。

1.2 仪器与方法

入选患者均使用GE Optima CT，体位为仰卧位，扫描范围从胸廓至肺底。原厂程序组管电压为120 kV，自动管电流控制（250～450 mA），噪声指数（noise index，NI）13.5。LDCT 程序组管电压为100 kV，自动管电流控制（150～250 mA）。LDCT 程序组使用ASiR 算法（设定60%）。2 组其余扫描参数相同：螺距0.984∶1，层厚、层间距均为5 mm，视野（field of view，FOV）350 mm[10]。

1.3 图像评价

1.3.1 主观评价

将图像传输至AW 工作站，由2 名经验丰富的主治医师对图像进行评估。根据纵隔内外血管、胸壁与胸腔内部各个血管与气管束等是否清晰、对比度是否合适、噪声是否影响诊断等因素，采用五分制对图像质量进行评分。评分采用Kalra 标准[11-12]，5 分：无运动伪影，图像清晰；4 分：轻度伪影，部分肺纹理轻微模糊；3 分：中度伪影，50%肺纹理双边伪影；2 分：重度伪影，80%肺纹理出现模糊；1 分：全肺模糊不清，无法诊断。≥3 分为图像质量符合诊断要求。

1.3.2 客观评价

在升主动脉根部取感兴趣区（region of interest，ROI），范围为60 mm2，测量ROI 的CT 值（SI主动脉）与标准差（SD主动脉）（SD 值为背景噪声），同时在同层选取密度均匀背阔肌ROI（60 mm2）测量CT 值（SI背阔肌），计算信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）和对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）。计算公式：SNR=SI主动脉/SD主动脉；CNR=（SI背阔肌-SI主动脉）/SD主动脉。

1.4 剂量统计

查看CT 剂量统计页面，记录剂量长度乘积（doselength product，DLP）以及容积CT 剂量指数（CT dose index volumes，CTDIvol），并计算有效剂量（effective dose，ED）。ED 计算公式：ED=DLP×W，其中W为不同部位的转换因子，根据欧洲CT 质量标准指南胸部的转换因子为0.014[13]。

1.5 质量剂量比

根据图像SNR 与ED 计算质量剂量比（质量剂量比=SNR/ED），所得比值与SNR 呈正比，与ED 呈反比，ED 一定的情况下该数值越大代表图像质量越好。

1.6 统计学方法

使用SPSS 17.0 软件进行数据分析，计量数据呈正态分布，以±s表示，2 组辐射剂量与图像评价绘制箱式图对比并采用t检验分析，2 名医师间的一致性检验采用Kappa 检验（Kappa＞0.4 表示一致性可以接受，Kappa＞0.75 表示一致性较好），最后使用以扫描方式分组为状态变量绘制ROC 曲线验证质量剂量比的特异度与敏感度。P＜0.05 认为差异有统计学意义。

2 结果

88 次胸部CT 主观评价均在4 分以上（见表1），2 名医生对图像质量的主观评分一致性可以接受，Kappa 值为0.64。在图像质量方面，2 组的SNR、CNR及主观评价中位数差异不大，无显著统计学差异（P＞0.05），详见表1、图1；在患者的辐射剂量方面，LDCT 程序组的CTDlvol、DLP、ED 均显著低于原厂程序组（P＜0.01），且质量剂量比值高于原厂程序组，详见表1、图2。ROC 曲线显示质量剂量比的AUC 最高，为0.85，如图3 所示。综上，使用LDCT 程序可在保证图像质量的前提下大幅降低患者所受辐射剂量。

3 讨论

在新冠肺炎的早期筛查与鉴别诊断中，检测机构大量使用病毒核酸检测试剂进行检测。有研究表明，多个案例核酸检测假阴性[14]。国家卫生健康委员会发布的第五版诊疗方案[15]与前四版[16-17]主要的不同就是增加了“临床诊断病例”，只要疑似病例伴肺炎影像学特征即可诊断为新冠肺炎，从而确定了CT 检查在新冠肺炎疫情防控中的重要作用。部分患者可无临床症状或症状很隐匿，有学者称之为亚临床期[18]，此时患者核酸检测多为阴性，但仍具有很强的传染性，在CT上可表现出病毒性肺炎的征象。临床救治中已将胸部CT 检查作为新冠肺炎诊断的重要依据或诊断标准，因此建立基于胸部CT 的综合诊治方案十分必要。

LDCT 在既往的胸部疾病筛查中得到了一定的应用[19-20]。本研究结果表明，LDCT 程序组扫描的客观评价（SNR 与CNR）与原厂程序扫描结果均无显著差别，主观评价亦无统计学差异。而LDCT 的优势在于患者所受辐射剂量大大降低[21]。CT 扫描的原理是由X 射线穿透人体后得到线性衰减系数，通过矩阵计算重建出断层图像，文献显示使用低管电压、低管电流可显著降低患者的辐射剂量，特别是肺部这种空腔脏器[22]。ASiR 算法是一种通过抑制原始数据来达到降低噪声的新算法，其处理图像信息与噪声时，可以在降低图像噪声同时不影响空间分辨力。由表1 可知，相较于原厂程序组，LDCT 程序组的DLP值降低约10%、ED 值降低约35%，配合ASiR 算法可对图像质量与辐射剂量进一步优化[23-24]。

表1 2 组图像主、客观评价与辐射剂量对比

图1 2 组图像主、客观评价箱式图

图2 2 组辐射剂量与质量剂量比箱式图对比

图3 以扫描方式分组为状态变量的ROC 曲线

放射防护强调3 个原则，即实践的正当性、放射防护最优化及个人剂量的限制[25]。由于辐射剂量往往与图像质量成正比，在验证中通过引入质量剂量比来检验CT 检查辐射剂量与图像质量的最优解。质量剂量比数值越大，表示单位ED 获得的SNR 越大，越符合放射防护原则。为了验证这一数值的可靠性，本研究在不同扫描方式分组下绘制ROC 曲线，其中质量剂量比的AUC 远高于SNR、CNR 和ED，在已知LDCT 程序优于原厂程序的情况下，质量剂量比进一步诠释了LDCT 联合ASiR 算法在放射防护最优化上的意义。考虑病史符合新冠肺炎影像学表现[26-27]，新冠肺炎仍属于病毒性肺炎的范畴，故而影像学表现也类似，多以磨玻璃样影为典型特征[28]。如图4 所示，LDCT 程序图像质量略低于原厂程序，主观评分均在3 分以上，处于可接受水平，病毒性肺炎特征磨玻璃样影均可检出，辐射剂量大大低于原厂程序，与表1 结论相符。

图4 2 种程序图像质量、剂量对比

目前仍有疑似待查与隔离观察的患者和确诊复查患者需要通过CT 检查来判断病情[29]。高强度的CT检查必然产生大量辐射剂量，无论患者是否确诊，过多的辐射剂量对身体都是一种伤害，而LDCT 结合ASiR 算法则可以在保证图像质量的前提下大大降低患者所受的辐射剂量。但由于目前新冠肺炎影像学相关病例与研究文献较少，以及LDCT 联合ASiR算法在不同厂家、不同机型下有差异，受限于设备不能一一论证，且LDCT 在行业内至今没有一个统一的标准，有待进一步探索分析。