双源CT Flash 扫描技术在新型冠状病毒肺炎重症患者检查中的应用价值

彭 勇，刘海峰

（湖北省武汉市第一医院放射科，湖北 武汉 430022）

新型冠状病毒肺炎（简称新冠肺炎）是一种由新型冠状病毒引起的以肺部病变为主的新发呼吸道传染性疾病［1-2］。临床症状主要以发热、乏力、干咳为主，重症患者多伴呼吸困难和（或）低氧血症，严重者可快速进展为急性呼吸综合征、脓毒性休克、难以纠正的代谢性酸中毒、凝血功能障碍和多器官衰竭等［3］。沈银忠等［4］提出应提高重症患者的综合救治能力，密切监测病情是支持治疗的必然要求和前提条件，而胸部CT 扫描作为一种方便、快捷的检查方式，在新冠肺炎的早期筛查、病情严重程度评估中起到了非常重要的作用。针对新冠肺炎患者短期内需行多次胸部CT 扫描而产生较大的辐射问题及重症患者CT 检查时难以配合呼吸导致图像质量下降的情况，笔者采用第二代双源CT Flash 扫描技术与常规扫描技术，比较其检查时间、辐射剂量及图像质量。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2020 年2 月10—26 日在我院行双源CT 检查的100 例新冠肺炎重症患者作为研究对象，均符合国家卫生健康委员会颁布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第五版）》［5］或《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第六版）》［3］中的新冠肺炎重症诊断标准，排除扫描范围内有金属异物严重影响图像质量者。100 例分为研究组和对照组各50 例，研究组男31 例，女19 例；年龄51～85 岁，平均（67±15）岁；采用Flash 扫描技术。对照组男28例，女22 例；年龄48～83 岁，平均（66±17）岁；采用常规扫描技术。

1.2 仪器与方法 均采用Siemens SOMATOM Definition Flash 双源CT，扫描范围自肺尖至肺底。扫描参数：研究组100 kV，螺距3.2；对照组120 kV，螺距1.2；其余参数2 组一致：自动管电流，准直64×0.6 mm，层厚10 mm，层距10 mm。重建方法：研究组行SAFIRE 重建，重建权重为3 级，卷积核I70f；对照组行FBP 重建，卷积核B70f。重建薄层均为1 mm。

1.3 辐射剂量评价 记录容积CT 剂量指数（CT dose index volume，CTDIvol）、剂量长度乘 积（dose length product，DLP），计算有效辐射剂量（effective dose，ED），公式：ED＝DLP×k。胸部有效吸收剂量系数k=0.014 mSv/（mGy·cm）［6］。

1.4 图像质量客观评价 选择3 处测量点（气管分叉层面的降主动脉、竖脊肌、上方气管区域空气）；选择ROI（面积约100 mm2）测量3 个层面的CT 值及噪声（SD）值，计算SNR。

1.5 图像质量优良率评价 由2 位长期从事CT 诊断的主治医师对图像质量进行评价，意见不一致时，共同协商决定。评价标准：优，肺部病变的层次结构和肺纹理显示清晰，无伪影；良，肺部病变层次结构和肺纹理显示较清晰，稍有伪影，对诊断不影响；差，肺部病变层次结构和肺纹理显示不清，有伪影，影响诊断。优良率［7］=（优+良）/总数×100%。

1.6 统计学方法 采用SPSS 20.0 软件对数据行统计分析，计数资料以%表示，采用χ2检验。计量资料以表示，采用t 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2 组年龄差异无统计学意义（t=0.226，P=0.067）。研究组检查时间明显低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。研究组CTDIvol、DLP、ED 平均值均明显低于对照组，且研究组ED 约为对照组的36.6%，差异均有统计学意义（均P＜0.01）（表1）。研究组3处测量点的SNR 与对照组比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表2）。研究组图像质量优良率为100.0%（50/50）高于对照组的92.0%（46/50），差异有统计学意义（χ2=6.67，P＜0.05）（表3）。

表1 2 组检查时间及辐射剂量比较（）

表1 2 组检查时间及辐射剂量比较（）

注：CTDIvol，容积CT 剂量指数；DLP，剂量长度乘积；ED，有效辐射剂量。

表2 2 组图像SNR 比较（）

表2 2 组图像SNR 比较（）

表3 2 组图像质量的比较 例（%）

研究组患者典型CT 图像见图1。对照组患者典型CT 图像见图2～4。

图1 女，67 岁，呼吸困难4 d，行CT Flash 扫描 图1a，1b 分别为CT 轴位及冠状位图像，双肺大片状磨玻璃样影及条索状密度增高影，部分病灶实变，可见网格状铺路石征。检查时间0.84 s，有效辐射剂量（ED）为1.53 mSv，肺部病变的层次结构和肺纹理显示清晰，无伪影 图2 男，58 岁，呼吸困难1 d，行CT 常规扫描。CT 轴位图像示双肺多发片状密度增高影，以实变为主，可见空气支气管征。检查时间4.3 s，ED 为4.45 mSv，肺部病变层次结构和肺纹理显示清晰，无伪影 图3 男，66 岁，呼吸困难5 d，行CT 常规扫描。CT 轴位图像示双肺大片状磨玻璃样影，双下肺病变呈现网格状铺路石征。检查时间4.7 s，ED 为4.76 mSv，肺部病变层次结构和肺纹理显示较清楚，稍有伪影，不影响诊断 图4 女，72 岁，呼吸困难3 d，行CT 常规扫描。CT 轴位图像示双肺弥漫分布大片状磨玻璃样密度增高影，检查时间4.1 s，ED 为4.78 mSv，肺部病变层次结构和肺纹理显示不清，有伪影

3 讨论

《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第六版）》［3］虽未将影像学作为新冠肺炎确诊依据，但影像学检查在早期筛查、病情严重程度评估（肺部影像学显示24～48 h 内病灶明显进展≥50%可作为重型新冠肺炎的诊断依据）、接触隔离标准及出院后的定期复查中依然有重要作用［3］。

新冠肺炎患者短期内需行多次胸部CT 扫描，扫描时产生的辐射剂量问题引起人们的关注［8-9］。《医用X 射线诊断放射防护要求（GBZ-130-2013）》［10］中提出，应遵循辐射防护最优化的原则，在保证获得足够影像诊断信息的前提下尽可能降低受检者的辐射剂量。《新型冠状病毒肺炎放射诊断检查中感染控制与放射卫生防护管理专家共识》［11］中建议对确诊患者首次可按常规剂量扫描，复查时使用低剂量扫描技术。目前，降低CT 辐射剂量的方法主要有降低管电压、降低管电流、缩小扫描范围、大螺距扫描及采用迭代重建算法等［12］。

双源CT Flash 扫描技术采用低千伏（100 kV）、大螺距（3.2）扫描参数，扫描速度可达480 mm/s，其配备2 组能行128 层图像同步采集的探测器系统，机架旋转速度缩短至0.28 s，时间分辨率达75 ms，可在检查速度和图像质量明显提升的同时明显降低辐射剂量。本研究中，研究组平均检查时间（0.84±0.14）s，明显低于对照组的（3.65±0.89）s。Flash 扫描技术是在自由呼吸状态下完成的检查，明显减少了重症新冠肺炎患者因憋气困难而引起的呼吸和运动伪影，提高了图像质量，可更好地显示肺部病变的范围、形态及累及情况。

降低管电压会导致X 线强度下降，加大图像噪声，引起图像质量下降。Flash 扫描技术结合正弦图确定迭代重建技术，是一种改进的空间迭代重建技术，将原始数据及图像数据空间进行逐次迭代，对图像信息不断修正和检验，并对噪声加以校正和抑制，使图像更清晰。采用该技术可有效改善低管电压所致的图像噪声大、质量不佳现象［13-14］。而传统的FBP 重建算法，对原始数据的需求量大，在原始数据不足时，由于处理方式简单，可导致图像噪声增大、图像质量下降［15-16］。本研究中研究组相比于对照组SNR差异无统计学意义。由于肺部本身具有良好的天然对比，适当降低SNR 对图像质量的主观评价影响并不大，且研究组CTDIvol、ED、DLP 等辐射剂量指标水平均明显低于对照组，ED 约为对照组的36.6%；图像质量的优良率也明显高于对照组。

综上所述，双源CT Flash 扫描技术可更快完成重症新冠肺炎患者的胸部检查，显著降低辐射剂量，同时为临床提供更高质量的图像。