自新型冠状病毒肺炎疫情发生以来，国家卫生健康委员会发布多个版本的诊治方案，均把影像学诊断作为重要的指标。而胸部CT检查在疑似患者的筛查、肺炎病情判断等方面均具有重要的作用。本文作者通过回顾性分析常规剂量与低剂量CT扫描图像质量的差异，旨在优化肺部感染患者的低剂量扫描方案。

胸部低剂量CT扫描对肺部感染检查图像质量影响的研究

王国树，付彬洁，林芮羽，吕发金△

重庆医院放射科

吕发金

重庆医科大学医学影像技术系主任、重庆医院放射科副主任（主持工作），主任医师，教授，硕士研究生导师，医学影像与核医学专业硕士，神经病学博士。中华医学会影像技术分会常务委员兼副秘书长，中华医学会影像技术分会影像技术质量控制专业委员会主任委员，中华医学会影像技术分会网络信息专业委员会主任委员，中国医师协会神经内科医师分会第一届神经放射专委会主任委员，中国医师协会微无创医学专业委员会第一届影像与解剖专业委员会（学组）副主任委员，中国医师协会整合医学医师分会整合影像专业委员会（学组）第一届委员会副主任委员，中国医学救援协会影像分会常务理事，重庆市医学会第三届影像技术专业委员会主任委员，重庆市医师协会放射医师分会常委兼秘书长。主持完成10余项省部级课题。在专业学术期刊杂志上发表CT、MRI研究论文余篇，其中以第一作者发表论文51篇，SCI论文20余篇。

摘要

目的：探讨胸部常规剂量与低剂量CT扫描对肺部感染患者图像质量的影响，优化胸部低剂量CT扫描方案。方法：回顾分析年1-2月该院肺部感染行胸部CT平扫的患者例，以年2月3日为方案转换时间点，在此前为常规剂量扫描组（kV，参考mAs80）48例，在此后为低剂量扫描组（kV，参考mAs20）60例，两组均采用高级迭代重建算法，重建层厚1mm。将数据传入MMWP4后处理工作站进行信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、辐射剂量参数[容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效剂量(ED)]测量，同时数据传入PACS进行背景噪声评分和整体图像质量评分。结果：结果显示常规剂量组SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED显著大于低剂量组，差异有统计学意义(P0.)；常规剂量组背景噪声和整体图像质量评分与低剂量组比较，差异无统计学意义(P0.05)。结论：胸部低剂量CT扫描技术的图像质量与常规剂量无明显差异，而辐射剂量明显降低，图像质量满足肺部感染的影像诊断要求，该方案可在临床推广。

年12月武汉市发现新型冠状病毒肺炎，同时国外也出现相似感染者[1-5]。国家卫生健康委员会连续发布六版新型冠状病毒肺炎诊治方案，均把影像学诊断作为重要的指标；按《新型冠状病毒肺炎诊治方案（试行第六版）》中影像学评价，胸部CT在疑似患者筛查、新型冠状病毒肺炎病情评估、出院影像标准判断中均有重要作用[6]。新型冠状病毒肺炎病情变化快，治疗经常需要进行多次CT检查评估肺部病变情况，而CT检查选择高剂量、常规剂量还是低剂量对患者的累积辐射剂量、确认肺部情况有重大影响。本研究通过回顾性分析常规剂量与低剂量CT扫描图像质量的差异，优化肺部感染的低剂量扫描方案。

1资料与方法

1.1一般资料本研究回顾性分析了年1-2月因发热、咳嗽等症状拟诊为肺部感染，在本院行胸部CT扫描的患者例，男66例，女42例，平均年龄（44.65±16.39）岁；以年2月3日为方案转换点，此时间点前为常规剂量组，共48例，此时间点后为低剂量组，共60例。排除胸部伪影（呼吸移动伪影、异物伪影），定位像有缺陷，无法使用自动管电流调制技术的患者。

1.2方法

1.2.1常规方法采用西门子公司生产的SOMATOMPerspectiveCT机进行扫描。所有患者扫描前进行呼吸训练，保证扫描时处于深吸气后屏气状态。仰卧位，检查时用铅围裙遮盖射线敏感器官。扫描范围为胸廓入口至双侧肋膈角下界。扫描条件：常规剂量组，管电压kV，参考管电流80mAs，螺距1.1；低剂量组，管电压kV，参考管电流20mAs，螺距1.3。扫描层厚为5mm。两组探测器准直宽度均为64mm×0.6mm，矩阵均为×，旋转时间均为0.6s/r，均开启自动管电流调制技术。

1.2.2图像重建常规剂量组与低剂量组均采用高级迭代重建算法（ADMIRE）进行1mm薄层重建。ADMIRE迭代级别选择默认值3，卷积核设置为中等锐利的I50。将所有数据传入MMWP4后处理工作站进行测量，同时传入PACS进行主观分析。

1.2.3图像质量分析主观评价：由2名具有5年以上工作经验的放射科医师对图像进行主观评价。评价内容包括背景噪声和整体图像质量。背景噪声采用3分量表法[7]，噪声低1分；噪声中等2分；噪声严重3分。噪声评分为1分或2分表示噪声并不影响对疾病的诊断或者对正常结构的识别；噪声评分为3分表示噪声会影响对疾病的诊断或者对正常结构的识别。整体图像质量评价包括叶间裂、近端支气管和邻近肺血管、周围支气管和邻近肺血管、胸膜下血管。采用5分法对正常及异常肺组织进行分析。图像质量非常好、组织结构显示非常清晰5分；图像质量较好、组织结构较清晰4分；组织结构轻微模糊、图像诊断不受限制3分；组织结构中度模糊、图像诊断轻度受限2分；组织结构严重模糊、图像诊断严重受限1分。客观评价：采用MMWP4后处理工作站的Viewer软件分别对常规剂量组和低剂量组图像进行数据测量。图像中测量部位的ROI大小、位置一致。将ROI置于主动脉弓最大层面中部及同层面胸骨正上方空气中，避开主动脉弓钙化灶及胸骨前异物，测量其平均CT值和噪声值（SD），计算图像信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。SNR=主动脉弓CT值/肺背景SD值；CNR=（主动脉弓CT值-肺背景CT值）/肺背景SD值。

1.2.4辐射剂量分析记录所有患者的管电压、参考管电流/有效管电流、容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),计算有效剂量(ED)=k×DLP,k值取0.mSv·mGy-1·cm-1[8]。

1.3统计学处理采用SPSS22.0进行统计学分析。计量资料以x±s表示，使用Kolmogory-Smirnov检测判断数据是否正态分布，连续正态分布图像的SNR、CNR采用独立样本t检验。主观评价通过CohensKappa检验评价2位医生评分的一致性，若k值很好，则两位医生图像评分平均值作Mann-WhitneyU检验。以P0.05表示差异有统计学意义。

2结果

2.1客观图像质量对例患者的图像进行客观评价，结果显示常规剂量组SNR、CNR显著大于低剂量组，差异有统计学意义（P0.）；常规剂量组CTDIvol、DLP、ED显著大于低剂量组，差异有统计学意义（P0.），见表1。

表1两组SNR、CNR、CTDIvol、DLP、ED比较（x±s）

2.2主观评价图像质量2名高年资医生对两组图像质量评估结果Kappa值分别为0.82、0.85，显示两位医师评分的一致性较好。常规剂量组主观背景噪声评分为（1.94±0.24）分，与低剂量组的（1.97±0.18）分比较，差异无统计学意义（P=0.）；常规剂量组整体图像质量评分为（4.08±0.35）分，与低剂量组的（3.98±0.29）分比较，差异无统计学意义（P=0.）。见表2、图1~2。

表2两组主观评分比较[n（%）]

注：右肺上叶肺部感染治疗前后比较，a为低剂量扫描，b为常规剂量扫描，两图整体图像质量评分均为4分，背景噪声评分均为2分，均能清晰显示叶间裂，支气管周围、胸膜下小片浅淡磨玻璃影，均能清晰显示周围支气管血管、胸膜下支气管血管。

图1右肺上叶肺部感染CT扫描图

注：疑似新型冠状病毒肺炎患者胸部低剂量CT扫描，清晰显示叶间裂、周围支气管血管、胸膜下血管，浅淡磨玻璃影、支气管壁增厚清楚显示（箭头所示），整体图像质量评分4分，背景噪声评分2分。

图2疑似新型冠状病毒肺炎患者胸部低剂量CT扫描图

3讨论

自年12月新型冠状病毒肺炎疫情暴发以来，国家卫生健康委员会连续发布六版《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》，均肯定了影像学诊断和评估的价值，但未推荐影像学检查技术。白浪等[9]认为，病原学证据是确诊传染性疾病的唯一标准。中华医学会放射学分会与影像技术分会制定的专家推荐意见、专家共识均推荐首选胸部CT扫描。郑颖彦等[10]推荐高分辨CT能够更准确且直观地显示胸部的细微结构，推荐为新型冠状病毒肺炎患者筛查和诊断的首选检查。新型冠状病毒肺炎病情变化快，治疗时经常需要多次CT检查评估肺部病变情况，因此患者短期内辐射剂量将明显增加，导致辐射损伤。为了降低辐射剂量，本研究通过低剂量与常规剂量扫描对疑诊肺部感染患者图像质量影响研究，探讨低剂量的可行性。

目前，降低CT辐射剂量的方法有很多，如降低管电压、管电流、联合使用迭代重建，采用自动管电流调制技术等[11-13]。本研究通过降低管电压、管电流同时加大螺距降低辐射剂量，研究发现和常规剂量相比，低剂量扫描图像仍然能清晰显示肺部感染的多发小斑片影及间质改变[14-15]。在两组图像质量评价中，客观评价显示常规剂量扫描具有较高的SNR和CNR，同时具有较高的辐射剂量，而采用低剂量扫描可以显著降低患者受到的辐射剂量。主观评价显示常规剂量与低剂量在诊断以磨玻璃影为特征的肺部感染上差异无统计学意义（P＞0.05）。因此，采用低剂量扫描（kV，参考mAs为20，螺距1.3）联合ADMIRE技术、自动管电流调制技术能获得满意的图像，满足以肺部感染的影像诊断要求。

本研究不足之处：本研究所选用的设备为西门子螺旋CT，为发热病人专用，因此无法与其他厂家CT进行比较。扫描参数参照肺癌筛查的胸部低剂量CT扫描参数设置，未与其他参数进行比较。另外，在CT值测量上，部分患者主动脉弓较高，部分患者饰物较多，影响测量准确性。

综上所述，肺部感染可以采用管电压kV、参考管电流20mAs、螺距1.3联合自动管电流调制技术和ADMIRE技术的低剂量扫描方式，明显降低辐射剂量，而图像质量能与常规剂量无明显差别，达到诊断要求，建议在新型冠状病毒肺炎的疫情中广泛应用，作为胸部CT检查的技术参数，减少患者不必要的辐射暴露。

参考文献：略。

[1]王国树,付彬洁,林芮羽,吕发金.胸部低剂量CT扫描对肺部感染检查图像质量影响的研究[J/OL].检验医学与临床:1-8[-03-09].