发热门诊首诊胸部X线摄影对不同年龄、性别临床可疑COVID-19病人的诊断价值
2020-10-12许丽雪吕晗陈疆红王振常杨正汉
许丽雪 吕晗 陈疆红 王振常 杨正汉
胸部CT与X线摄影在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的防控工作中发挥了重要作用。目前胸部CT是业内公认的COVID-19首选影像学检查,但CT检查辐射剂量大、设备要求高,在未配置发热门诊专用CT的医疗机构,病人往往较难第一时间完成CT检查;而我国所有医院的发热门诊均配有X线设备,X线摄影较CT辐射剂量小,检查与报告耗时少,是较为安全、便捷的检查手段。近期研究[1]表明,X线摄影的影像表现评分对COVID-19年轻病人病情的变化具有较好的预测价值。然而,X线摄影在COVID-19首诊流程中的作用尚不明确,并且缺乏相关研究。因此,本研究对北京市发热门诊临床可疑COVID-19病人的首诊胸部X线摄影与CT影像资料进行回顾,比较两者对COVID-19肺内病变的诊断能力,探讨X线摄影在COVID-19诊断流程中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象 检索北京新冠肺炎全病程信息与样本资源管理平台“新冠肺炎影像专题库”,连续纳入2020年1月3日—3月9日于北京市发热门诊行影像学检查的临床可疑COVID-19首诊病人642例,并进行回顾性分析。纳入标准:①首次就诊于发热门诊;②具备胸部CT或胸部X线摄影检查;③具有流行病学密切接触史,或有发热、咳嗽等呼吸道症状;④经2次及以上RT-PCR检查且具有明确核酸检测结果(阴性/阳性)。排除标准:①影像学资料不完整;②病人年龄、性别个人资料不完整;③胸部X线摄影或CT影像质量不佳,不能用于分析。最终纳入39家医院607例COVID-19临床可疑病人,男340例,女267例,年龄1个月~94岁,平均(48.4±22.2)岁。RT-PCR 检测结果阳性166例(27.3%),阴性441例(72.7%)。其中,首次检查为X线摄影的病人共170例(28.0%),男90例,女80例,平均年龄(44.7±27.5)岁;首次检查为CT的病人共437例(72.0%),男 250 例,女 187 例,平均年龄(49.8±21.0)岁。2组病人性别差异无统计学意义(χ2=0.904,P=0.342),首次检查采用X线摄影的病人的平均年龄低于CT检查的病人(t=2.382,P=0.018)。本研究经首都医科大学附属北京友谊医院伦理委员会批准(批准号 2020-P2-040-01)。
1.2 检查方法 X线摄影均采用DR设备,CT均采用16层及以上螺旋CT扫描设备。DR与CT检查依据病人就诊医院的不同而采用相应的扫描参数,检查方案均符合北京市医学影像质量控制与改进中心相应要求。X线摄影检查均为后前位胸片。CT检查病人均仰卧位,扫描范围从肺尖至肺底,吸气末期采集图像;重建层厚1.0~2.0 mm,层间距1.0~2.0 mm,矩阵 512×512。
1.3 影像分析 由2名胸部影像诊断经验≥5年的医生在不知晓病人诊断结果的情况下进行独立阅片,诊断意见不一致时协商确定。参考国家卫生健康委员会发布的 《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[2],并结合现有关于COVID-19胸部影像学表现的报道[3-5],影像显示COVID-19肺内病变诊断标准包括:①多发斑片影,②间质病变,③多发磨玻璃密度影,④浸润影及实变影,⑤双侧肺受累,⑥以外周分布为主。
1.4 统计学方法 应用SPSS 26.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差()表示,2组间比较采用 t检验。计数资料采用例(%)表示,2组间比较采用χ2检验。以核酸检测结果为参考标准,计算X线摄影与CT对COVID-19肺内病变诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及受试者操作特征(ROC)曲线下面积(AUC)。为去除年龄、性别对诊断能力的影响,将年龄、性别作为协变量纳入Logistic回归模型,采用Z检验对2组间校正的AUC进行比较,P<0.05为差异有统计学意义。将病人按照年龄(分为≤20 岁、>20~40 岁、>40~60 岁、>60~80 岁、>80 岁)、性别分组,计算不同年龄、不同性别病人X线摄影与CT的诊断准确度、误诊率及漏诊率。采用χ2检验比较2种检查诊断结果及对不同性别病人诊断能力的差异。采用Kruskal-Wallis检验比较2种检查对不同年龄病人诊断能力的差异。
表1 X线摄影与CT对COVID-19肺内病变诊断能力的比较
表3 X线摄影与CT对不同年龄病人COVID-19肺内病变诊断能力的比较%
2 结果
2.1 2种检查方法对COVID-19相关肺内病变诊断能力的比较 X线摄影与CT诊断COVID-19相关肺内病变的敏感度、阴性预测值均较高,特异度、阳性预测值均较低。X线摄影的阳性预测值低于CT(P<0.05),两者敏感度、特异度及阴性预测值差异均无统计学意义(P>0.05)。2种检查方法诊断COVID-19相关肺内病变的AUC均小于0.70,差异无统计学意义(P>0.05)。在校正年龄、性别的影响后,2种检查的AUC略有提升,但差异仍无统计学意义(P>0.05)。 详见表 1。
2.2 2种检查方法对不同性别病人的病变诊断能力比较 对于女性病人,X线摄影的诊断准确度低于 CT(P<0.05),误诊率高于 CT(P<0.05),漏诊率差异没有统计学意义(P>0.05)。对于男性病人,2种检查方法的诊断能力差异均无统计学意义(均P>0.05),详见表2。2种检查对不同性别病人的诊断准确度(X 线摄影:χ2=2.533,P>0.05; CT:χ2=0.033,P>0.05)、误诊率(X 线摄影:χ2=0.582,P>0.05;CT:χ2=1.789,P>0.05)差异均无统计学意义,而对男性病人的漏诊率均低于女性病人(X线摄影:χ2=4.379,P=0.036;CT:χ2=3.879,P=0.049)。
2.3 2种检查方法对不同年龄病人的病变诊断能力比较 对于不同年龄的病人,X线摄影与CT的诊断准确度、漏诊率差异均无统计学意义(均P>0.05);>40~60 岁病人,X 线误诊率高于 CT(P<0.05),详见表3。X线摄影对不同年龄病人的诊断准确度(H=2.204,P>0.05)、误诊率(H=3.870,P>0.05)、漏诊率(H=2.278,P>0.05)差异均无统计学意义。CT 检查对不同年龄病人诊断准确度的差异存在统计学意义(H=10.038,P=0.040), 而 CT 误诊率 (H=8.482,P>0.05)、漏诊率(H=5.720,P>0.05)在不同年龄病人之间的差异无统计学意义。
表2 2种检查方法对不同性别病人的COVID-19肺内病变诊断能力的比较%
3 讨论
胸部影像学检查是筛查COVID-19病人的重要方法,西方国家多优先使用X线摄影,而我国以CT作为首选胸部影像学检查[2,6]。尽管胸部CT对肺内病变检出能力高,对CT上表现为磨玻璃密度影的病变更为敏感[7-8],有利于识别COVID-19相关肺内病变,但当前仍较难保障每家接诊医院都具备足够的设备、场地和相应的人力资源对发热门诊所有的病人及时进行CT检查。此外,CT辐射剂量较大,检查时间、报告时间较长,检查费用较高;而X线摄影虽然密度分辨力不及CT,但X线摄影更加普及、便捷。由此可见,2种检查方法各具优劣,X线摄影在首诊环节的作用不容忽视。
目前,关于X线摄影在COVID-19首诊流程应用价值的研究较少,吕等[9]研究发现CT与X线摄影对COVID-19确诊病人肺内病变的诊断能力无显著差异。本研究纳入170例首诊完成X线摄影检查与430例首诊为CT检查病人的影像学资料,亦发现2种检查方法诊断COVID-19肺内相关病变的敏感度、特异度及AUC的差异无统计学意义,表明在发热门诊首诊环节,X线摄影与CT对临床可疑COVID-19病人肺内病变的诊断能力相似。
当控制年龄、性别因素的影响后,X线摄影和CT检查结果未见差异。本研究发现男性病人采用2种检查方法对COVID-19肺内病变的诊断准确度、漏诊率与误诊率基本近似;女性病人采用X线诊断时准确度较低,误诊率较高。2种检查方法对女性病人的漏诊率均高于男性病人,这可能与女性乳腺较男性发达,影像质量更容易受其影响有关。此外,由于X线摄影密度分辨力不及CT,受女性乳腺重叠影的干扰,X线摄影对肺内病变诊断能力欠佳。2种检查方法对不同年龄的可疑COVID-19病人的诊断准确度、漏诊率与误诊率基本相似。本研究发现CT对不同年龄病人诊断准确度有差异,其中对于20~40岁病人,CT诊断准确度达72.1%。而60岁以上老年病人肺部基础疾病更多,更容易合并其他呼吸道疾病,胸部影像学表现呈炎症改变的可能性更大,加之COVID-19胸部影像学表现缺乏特异性,因此老年病人相较于年轻 (20~40岁)病人容易误诊,CT诊断准确度降低。对于低龄(≤20岁)病人,由于该年龄段病人感染率不高,对其胸部影像表现的研究数量有限,医生诊断经验也相对不足,尤其是患有COVID-19的婴幼儿,其胸部表现常常不典型[10]。因此,CT对低龄病人COIVD-19相关肺内病变的识别能力相对有限。
在本研究中,虽然2种检查方法对COVID-19肺内病变的诊断能力相似,但两者的AUC值及特异度均不高,提示在首诊环节,胸部影像学检查仅能为COVID-19诊断提供一定依据,应避免过度夸大其诊断价值。实际临床工作中发热门诊医生需有效结合影像学检查、病人流行病学接触史、临床症状体征、实验室检查等信息,以便做出更加准确的诊断。
另外,由于本研究未能分析病人的临床特征,因此尚不能评估不同影像学检查方法对不同临床类型病人的诊断能力,这也是本研究存在的局限性,在今后的研究中还需充分考虑病人的临床信息,以便于更加系统、详尽地阐明X线摄影在COVID-19诊疗流程中的价值。