COVID-19疫情下方舱CT的紧急建设
2020-12-12许靖宇苏永兴夏慧琳高关心
许靖宇 苏永兴 夏慧琳 高关心
(内蒙古自治区人民医院医学工程处,呼和浩特 010017)
近年来,世界范围内突发疫情时有发生。从非典型肺炎(severe acute respiratory syndrome,SARS)、埃博拉、甲型流感病毒H1N1亚型(H1N1)、中东呼吸综合征、H7N9禽流感、新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)等,均具有传染性强、影响范围广等特点,对民众的生活、健康、生命乃至国家的经济发展和社会稳定都造成了重大影响[1]。因此,针对疫情状况下特殊的应急环境,方舱CT作为独立运行单元,可在疫情发生时迅速组建并投入使用,不仅可满足各级医院对可快速安装、支持大通量扫描、适应各种场地环境的CT设备要求,还可降低医患交叉感染风险。
1 方舱CT优势
对于新型病毒引发的疫情,防控关键是早发现、早隔离、早诊断、早治疗,其中影像学检查是发现早期病变和确诊的重要手段。
1.1 时效性
核酸检测是能较早确诊COVID-19的病原学检查手段[2]。尽管实验室核酸检查具有很好的特异性,但该方法等待结果时间相比CT检查偏长。国家卫生健康委员会与国家中医药管理局公布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中将“肺部影像学显示炎症明显吸收”作为解除隔离和出院的标准之一[3]。因此快速、高分辨率CT扫描就成为病毒筛查与诊断最常用的手段。为有效避免交叉感染,作为疫情筛查使用的CT设备应独立运行、专机专用,而实际上绝大多数医院还不具备这一条件。
1.2 独立性
在医院呼吸类相关门诊、住院病人需要进行CT筛查。针对COVID-19疫情,医生主要依靠CT来方便、快捷、直观地跟踪判断COVID-19患者病情发展情况[4]。考虑COVID-19患者与普通患者不能交叉使用CT,且疫情发生时短时间内通常无法提供CT设备所需的专业扫描屏蔽间,临时建设屏蔽间需耗时一个月以上,无法满足CT设备快速安装需求。此外,部分医疗机构除面临设备不足的情况外,还有存在诊断能力不足的问题,使得分诊的作用没有得到充分发挥。
随着体检等项目的开展,医院医疗资源缺乏的问题变得尤为突出。当遇到需要CT检查来应对突增病患,或遇到没有场地或者场地正在准备的情况下,方舱CT即可发挥作用,迅速补充医疗资源,确保CT检查顺利开展。
针对疫情下特殊的应急环境,定制化建设方舱CT不仅可满足各类医疗机构对可快速安装、支持大通量扫描、适应各种场地环境的CT设备要求,还可降低医患间交叉感染风险。对诊断能力不足的医疗机构,可搭建远程医疗服务平台,缓解定点医院诊疗压力,减少人员跨区域传播风险。
2 方舱CT建设
因突发事件性质不同,面临形势复杂,要在短时间内迅速进行方舱CT整体建设并进行有针对性的救治面临诸多考虑因素,以内蒙古自治区人民医院为例,针对COVID-19疫情用于肺部筛查的需求,主要从方舱选址与环境、机房布局与设备、方舱CT设备质控等方面进行设计与建设。
2.1 方舱选址与环境
方舱医院多由临时场地改建而成,没有标准机房,甚至没有合适的房间可以改造[5],方舱CT因其机动性优势,选址首要考虑与发热门诊、感染科病房、住院病人及防止交叉感染等因素相结合,方舱采用可拆装式铅屏蔽房建设,使用箱体活动板房进行模块化拼接,这种方式又称为“装配式建筑”或“工业化建筑”。通过设备商预加工墙、板、柱等构件的方式,2~3天内即可快速在场地内完成屏蔽房组装,同时也支持快速拆装,灵活响应场地转移需求。屏蔽房自带电控箱,插电即用(接入380V三相网电)。在此基础上方舱CT作为独立医疗运行单元,可在方舱使用完后无缝转至院内常规CT机使用,做到医疗资源的最优化利用。
为保证设备在临时场地安装的情况下不破坏场地,方舱CT采用了特殊固定装置设计,支持快速拆装,CT机架及扫描床安装无需破坏地面的同时,也保证了设备安装稳定性及机器高速运行下扫描图像质量稳定性。
2.2 机房布局
常规CT机房通常由CT扫描间、CT操作间及根据设备组成不尽相同可能存在的设备间组成。COVID-19疫情CT主要用于肺部筛查,考虑人数众多的现实需求,要求CT扫描速度快[6],同时为切实保护放射科医务工作者免受交叉感染,保证患者CT检查能高质、高效地完成,方舱CT需全面配备智能软硬件应用于人体全身位置,使放射科医生仅在操作间就可精准完成患者的智能定位、摆位及扫描,最大限度减少医技人员与患者或疑似患者的直接接触,降低交叉感染风险。
由图1可知,方舱主要由扫描间与操作间组成,在此基础上进行设备选取及布局。为加强医生和患者的个人防护,方舱CT布局较常规CT要求更高,扫描间与操作间之间要配备医患隔离门,并各自具备独立出入口,扫描间与操作间分别配备独立空调,确保医患间有效隔离。扫描间配备紫外消毒灯,可对扫描间进行自动消毒,降低患者间交叉感染。
图1 方舱CT外观示意图
2.3 方舱CT设备
对于CT设备应以全身常规扫描为主,要求扫描及重建速度快、图像清晰,具有低剂量扫描模式及强大后处理功能。因此CT设备需要断层图像清晰,高、低对比度分辨力满足临床诊断需求;360o扫描条件下扫描时间短,同时探测器排数要求大于64排,图像重建速度尽可能快速以减少医生诊断等待时间;另外断层图像单层最薄层厚(≤0.625mm)可用于进行各部位图像后处理,并提供高端低剂量迭代技术和智能辅助分析系统。
为切实保护放射科医务工作者免受交叉感染,同时保证患者CT检查能高质、高效地完成,方舱CT可配备人工智能辅助 “天眼AI平台”,智能识别人脸及人体全身位置,根据患者不同扫描体位自动调整扫描床高度、进床深度等,医技人员可不用到设备间,仅在操作间就可指挥患者,精准完成患者的智能定位、摆位及扫描,最大限度地减少医技人员与肺炎患者或疑似患者的直接接触,降低交叉感染风险。
同时方舱CT应提供完善屏蔽防护,扫描间四周采用高密度铅全面防护,铅防标准根据国家职业卫生标准“医用X射线CT机房的辐射屏蔽规范”(GBZ/T180-2006)[7],防护当量不小于4mm/pb。扫描间与操作间之间设置铅玻璃观察窗,防护当量不小于4mm/pb。
2.4 方舱CT设备质控
方舱及设备建设完成后,CT图像质量和临床应用是否全面符合标准是检验影像设备品质的金标准。通过CT设备质控,实现方舱CT设备达到最佳的性能状态,获取最高质量的图像用以进行COVID-19筛查诊断,同时对病人的辐射降到最低。对方舱CT系统各项性能指标的周期性检测评价可以控制CT性能参数在COVID-19疫情期间处于良好状态。
对设备进行CT质控,主要进行诊断床定位精度、定位光精度、重建层厚偏差、高对比度分辨率、低对比度分辨率、剂量指数、CT值、均匀性及噪声等项目的检测,用以判断CT是否可用于进行临床诊断至关重要。以低对比度分辨率为例,低对比分辨率又称密度分辨率,是CT机在低对比度背景(△HU)下,区分相邻两个最小物体的能力。密度分辨率高是CT的主要优点,这也是衡量一台CT机的重要性能指标。由于人体个别组织成分(肌肉和脂肪的密度和原子序列)过于接近,普通X线摄影中只能在骨和软组织之间区分,故其只能将这些组织笼统显示为软组织阴影,对临床准确诊断并不可靠,因此CT良好的低对比度分辨率对密度差别非常小的组织成像具有非常重要的临床意义。各性能参数检测依据卫生行业标准《X射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》[8]相关检测方法进行,CT设备质量控制完成后实现方舱CT最终建设。
2.5 方舱CT验收
方舱CT整体建设完成并对设备进行质控后,需对方舱和设备进行整体验收,并检查其安全性能。首先对CT设备进行验收,参照常规CT设备验收并进行规范性验收检测;其次,对铅屏蔽扫描间参照标书依次进行验收,重点关注防护铅板是否达标、铅玻璃观察窗是否满足规定铅当量,是否配备诸如电离辐射指示灯、门禁开关及具有足够效力的冷却空调等关键配件;再次,需对技师操作的CT操作间进行查验,除设备外,需特别关注铅门的防护厚度及严密性;最后,检查照明设施及配电系统,考虑方舱的特殊性,要特别关注电气安全,检查是否配备完整安全的专业配电箱及接地装置。检查无误后,完成最终方舱CT整体建设。
3 小结
实践证明方舱CT具有机动性、灵活性、有效性、网络化等优势[9],各级医疗机构应结合自身条件和需求,以及多方因素对方舱CT环境、设备及临床使用和诊断进行考量,用以应对COVID-19疫情的严峻局势,改善医疗条件,进而使方舱CT推广应用。