低剂量CT扫描在肺结核诊断及病情监测中的应用价值

王 立, 高 瑜, 王志永, 陈晓辉, 杨朝怡 曹 雷, 梁矿立, 张志飞, 李永波, 赵 玺

(1.陕西省结核病防治院/陕西省第五人民医院, 陕西 西安 710048 2.陕西省结核病防治研究所, 陕西 西安 710048)

肺结核是一种具有传染性的肺部感染性疾病,严重危害全球公众健康的卫生问题。肺结核早期无特征性临床表现,目前诊断金标准仍为结核分歧杆菌培养,但在临床实践中结核分歧杆菌培养要求条件较高,加之受标本中数量的影响目前结核分歧杆菌培养阳性率仅为20%～30%,因此如何快速对疑似病例进行诊断一直是临床工作的重难点[1]。伴随近年来影像学的发展,64层螺旋CT逐渐得到了广泛应用,具有无创性、成像速度快等优点,且能够对病变区域逐层分解,提高病变部位的暴露,尤其是对于隐蔽部位的病变。然而CT扫描伴随的辐射危害也成为了肺结核患者面临的问题之一,因此降低CT扫描剂量成为迫切需要的手段,目前已成功应用于肺癌、胃癌等疾病筛查中,但在肺结核筛查与病情监测方面报道较少[2,3]。鉴于此,本研究对行低剂量CT扫描疑似肺结核患者的影像表现进行分析,并研讨其在肺结核诊断及病情监测中的应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料:回顾性收集2019年3月至2021年3月我院收治的357例疑似肺结核患者临床资料。纳入标准:①肺结核确诊患者满足肺结核诊断标准[4],X片显示病变密度不均匀、边缘清晰、变化速度慢,见空洞与传播灶及痰涂片培养阳性;②年龄≥18岁;③均有不同程度的咳嗽、低热等表现;④均未接受抗结核治疗;⑤临床资料完善。排除标准:①重要脏器功能损害或合并恶性肿瘤;②其它部位患有结核病;③既往接受胸部手术;④精神系统疾等影响正常沟通;⑤同时参与其它临床研究。所有患者中男性197例,女性160例;年龄22～68岁,平均(51.23±3.19)岁。

1.2方 法

1.2.1CT扫描:所有患者均行64排128层螺旋CT扫描,仪器选自SCENARIA(日本日立医疗器械公司)。患者入室后均摘掉随身饰品,取仰卧位,双手放于头顶,扫描范围为肺尖至横隔面,嘱吸气后屏气直至完成单次扫描,扫描参数:管电压120kv,电流200mA,时间0.35s,层厚5mm,螺距5mm,准直宽度0.625×64mm;低剂量扫描要求同上,管电流为40mA。

1.2.2图像分析:扫描完成后将所有图像调整至最佳窗宽、窗位,挑选3位年资>10年的影像学诊断主治医师对所有患者图像进行阅读,运用双盲法由3名医师分别对常规剂量扫描与低剂量扫描中存在的病灶现象进行记录,对于判定不一致的病例通过讨论最终达成一致意见。

1.3观察指标:①诊断效能:以病原学结果为参考,比较常规剂量与低剂量对肺结核的诊断灵敏度、特异度、准确率。②图像质量评价:横断面[5,6]:肺窗水平评估项目包括主气管、中心及周围肺血管支气管、肺裂、肺内病灶边缘的锐利度;纵隔窗水平评估项目包括肺门部大血管、胸壁骨骼和肌肉边缘的锐利度及纵隔内结构与周围组织的对比度,上述指标的评分标准均为0～5分。每位受检者均取主动脉弓上缘、右肺上叶与中叶支气管开口、左膈面上缘4个层面图像,每层总分/观察数量即为观察层面图像得分,受检者4个观察面的平均为即为横断面图像总得分。评分标准:1分:大量伪影,正常结构中断;2分:中等量伪影,边缘模糊;3分:少量伪影,边缘稍模糊;4分:未见伪影,边缘稍模糊;5分:未见伪影且边缘清晰。冠状面图像评价:观察层面取气管隆突层面与左、右主支气管,参考Mayo等[7]评价标准,差为横断面可见严重伪影,冠状面可见较大阶梯状伪影;良好为横断面可见微小运动伪影,冠状面小阶梯状伪影;优秀为图像均无运动伪影及阶梯状伪影。③影像学征象检出率:比较两种扫描方式对钙化灶、空洞、树芽征等影像学特征检出率。④辐射参数:比较两种扫描方式间剂量长度乘积(dose-length product,,DLP)、有效剂量(effective dose,ED)及容积CT剂量指数(CT dose index,CTDI),其中ED依据国际放射防护委员会提出成人胸部DLP与ED转换因子k=0.021进行转换。

2 结 果

2.1两种扫描方式诊断效能比较:以病原学结果为金标准,确诊为肺结核患者共350例,占98.04%;其中低剂量扫描诊出342例,占98.79%,常规剂量扫描诊出344例,占96.36%,两种扫描方式诊断灵敏度、特异度及准确率比较差异不具有统计学意义(P>0.05)。见表1,2。

表1 两种扫描方式诊断效能

表2 两种扫描方式诊断效能比较

2.2两组图像质量评价:两种扫描方式横断面肺窗、纵隔窗图像质量得分比较差异不具有统计学意义(P>0.05);两组肺窗、纵隔窗纵隔面图像质量比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组肺窗纵隔窗横断面及冠状面图像质量比较

2.3两组影像学征象检出率比较:两种扫描方式对影像学征象检出率差异不具有统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 两组影像学征象检出率n(%)

2.4两组CT扫描辐射参数比较:低剂量扫描DLP、ED及CTDI水平均低于常规剂量扫描,差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 两组DLP ED及CTDI水平比较

2.5肺结核CT表现:见图1～4。

图1 a～b女,23岁,Ⅲ型继发性肺结核,右肺上叶干酪样肺炎,右肺上叶实变并空洞,空气支气管征象,左肺上叶多发支气管播散灶(树芽征),双肺多发支气管播散灶(树芽征),部分融合成斑片状,大片簇状征象,内可见多发气泡样小空洞形成

图2 a～b女,37岁,Ⅲ型继发性肺结核,右肺上叶尖段、左肺上叶尖后段树芽状、结节状、条索状影,边缘尚清晰

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图4 a～b男,37岁,Ⅲ型继发性肺结核,左肺下叶后基底段较大结核性厚壁空洞,内壁光整,洞腔形态不规则。双肺多发树芽状、结节状、簇状结节、斑片状影,部分边缘模糊

3 讨 论

世界卫生组织统计,每年世界范围内结核病新发患者约有800万～1000万,其中约有300万患者低于该病,是目前造成死亡人数最多的单一传染病,而目前在国内据统计活动性肺结核患者约有450万,因此积极展开有效的疾病筛查并进行疾病治疗及病情监测具有重要价值[8]。以往多使用X线检查应用于该病筛查中,但X线无法有效显示相对较小的空洞、磨玻璃样变、支气管等病变细节,若病变区域较小,则X线难以实现对患者的确切诊断,更无法准确进行病情监测,常需要多次复查明确病情,导致患者受到较大的辐射剂量,引发相关不良反应,因此X线应用存在一定的局限性。

痰培养结核分歧杆菌目前仍是诊断肺结核的金标准,但因实验条件、细菌负荷量低等影响,操作更为复杂,因此缺少快速准确且操作便捷的诊断技术仍是防治肺结核的主要问题。影像学技术是肺结核诊断的重要手段,其中CT在其无结构重叠及高密度分辨率等特点带领下已成为临床肺结核诊断的常用检查方式之一[9]。CT的易操作性使其逐渐应用在疾病筛查、疾病随访与急诊处理中,临床对CT检查的接受度也在不断升高,然而随之而来的辐射损害也广而周知,过去十几年间,全球CT扫描应用增量超过了800%,在美国医源性辐射中CT检查占比67%,而这一数据随着64排CT的推出正进一步升高,国际放射防护委员会指出,CT所致10mSv有效剂量的承认腹部检查可增加致癌风险1/2000,同时提出CT检查原则要求在保证诊断需要情况下应尽可能降低辐射剂量[10]。本研究通过比较常规剂量与低剂量扫描对肺结核诊断效能,结果显示低剂量扫描与常规剂量扫描对肺结核的诊断灵敏度、特异度及准确率差异均不具有统计学意义,与尹丹萍等[11]结果相似。这表明两种扫描方式对肺结核诊断效能相当,分析原因:①以受检部位为核心的自动曝光控制技术及ECG调制技术;②对X射线的遮蔽与物理性过滤技术;③探测器效率优化技术;④各种图像降噪重建算法。另外,研究结果显示两种扫描方式图像质量无明显差异,这表明低剂量CT扫描对肺部图像清晰度影响较小。这可能是由于管电流减少导致射线光子数量降低,进而降低CT图像分辨率,且增加噪声,即对低对比度组织分辨率下降,而肺部属高对比度组织,因此低剂量扫描对其图像影响较小。本研究中两种扫描方式对影像学征象检出率差异不明显,与张云轩等[12]研究结果相似。分析原因,低剂量与常规剂量扫描均能清晰显示肺部病灶的大小与形态,内部与边缘结构,病灶与周围组织界线,为临床判断病灶提供可靠依据。此外,本研究中低剂量扫描DLP、ED及CTDI水平均低于常规剂量扫描,证实低剂量扫描能减少对患者辐射危害,保证扫描安全,这主要与扫描剂量减少有关。

综上所述,在肺结核诊断中,低剂量与常规剂量CT扫描诊断效果相当,且不影响图像质量,能降低辐射剂量,可应用于肺结核诊断及病情监测中。