可視化無線移動DR與傳統移動DR胸部攝影在新型冠狀病毒肺炎篩查中的應用

戎冬冬，安彥虹，武春雪，單藝，盧潔

1. 首都醫科大學宣武醫院 a. 放射科；b. 核醫學科，北京 100053；2. 磁共振成像腦信息學北京市重點實驗室，北京 100053

引言

自2019年12月以來，全球范圍內陸續發現多起不明原因肺炎病例，2020年1月12日WHO正式將造成此次肺炎疫情的新型冠狀病毒命名為2019新型冠狀病毒（2019 Novel Coronavirus，2019-nCoV），我國國家衛生健康委員會新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）中將此類肺炎命名為新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19），明確傳染途徑為經呼吸道飛沫或密切接觸傳播。發熱是COVID-19感染者的主要表現[1-3]。胸部影像檢查作為診斷的重要依據之一，在臨床診療流程中發揮了重要作用。絕大多數發熱首診患者是在非COVID-19定點救治醫院的發熱門診進行影像學篩查。

對于非定點COVID-19收治醫院及無發熱門診專用CT的醫院，仍然需要通過胸部X線檢查進行篩查[4-6]。而美國放射學會建議使用便攜式胸部X線來最大限度地減少院內交叉感染的風險，意大利和英國的醫院也開始使用移動式DR作為一線分診工具[7-8]。主要是由于胸部DR能夠較為準確地判斷COVID-19病人，臨床應用效果整體較好[9]。目前，在COVID-19篩查中胸部X線成像的質量控制問題鮮有報道。本研究采用可視化無線移動DR胸部X線攝影與傳統移動DR作為篩查工具，通過對比在發熱初篩門診這一特殊場景下兩種設備的圖像質量，對其在COVID-19篩查中遇到的攝影質量問題及對策進行探討與經驗交流。

1 資料與方法

1.1 資料來源

收集我院2020年1月21日至2月29日在發熱門診利用移動DR進行COVID-19篩查的胸部正位影像1370例，其中初診者1350例，復查20例。男性664例，女性706例，年齡11～92歲，中位年齡55歲。

就診患者臨床癥狀以發熱為主，部分伴咳嗽、咽痛等癥狀，少數患者出現喘憋，其中確診COVID-19患者的密切接觸者（3例）無臨床癥狀。

1.2 方法

1.2.1 設備及攝片方法

發熱門診技師（3名具有5年以上X線攝影經驗的技師）分別采用A款MOBILETT XP Digital移動DR（傳統DR）與B款新型uDR 370i可視化移動DR（可視化DR），隨機選取患者進行投照。

患者投照均采用仰臥前后位，探測器緊貼患者背部放置，中心線對準兩乳頭連線的中心垂直射入；60～85 kV，3～15 mAs，攝影距離100 cm。若患者不能平臥，可根據具體情況調整患者角度和入射角度。使用鉛衣對患者腹部進行防護。囑患者深吸氣屏氣后曝光。

1.2.2 圖像后處理

圖像后處理軟件參數:密度0～20，默認值15；對比度0～20，默認值10；邊緣增強0～20，默認值5；邊緣頻率0～7，默認值6；噪聲濾過0～10，默認值5。對圖像的對比度、密度及噪聲指數等簡單調節后傳輸至PACS系統并打印照片。

1.2.3 圖像質量分析

所有列入觀察的DR胸部影像通過PACS系統顯示閱讀，一名具有15年胸部影像診斷經驗的副主任醫師及一名20年X線攝影經驗的主管技師獨立閱片，分別對圖像質量進行分級。對于分級結果存在分歧的病例，協商后達成一致。一級片標準：① 攝片體位正確：a. 胸部投照在膠片兩側正中，應包括兩側肋骨外緣、兩側肋膈角、肺尖上軟組織；b. 兩側鎖骨平行對稱；c. 投照影像無失真變形；② 影像密度適當、層次分明：a. 能清晰分辨肺野、縱膈、胸壁與軟組織的層次；b. 第1～4胸椎及心影后肋骨應隱約顯示；③ 無技術操作缺陷：無體外偽影。二級片標準：按一級片標準，其中有一項不符合要求，但基本不影響診斷，總體觀察分析不夠一級片標準者。三級片標準：按一級片標準，其中有兩項不符合要求，無法作出放射診斷者。

對圖像質量分級不一致的胸片，由兩位閱片者共同商議確定該圖像的最終圖像質量分級。對二級片及三級片，記錄其出現圖像質量問題的現象、原因，逐片進行分析、記錄，對問題產生的原因進行分類統計。

1.2.4 統計學分析

使用SPSS 25.0軟件進行統計學分析。采用χ2檢驗比較兩種移動DR設備攝片的患者性別與年齡構成，以及操作兩組設備技術人員分布的差異。Kappa檢驗計算兩閱片者對總體圖像質量分級的一致性；采用χ2檢驗比較兩種移動DR設備攝片的一級片率及影響圖像質量的主要原因發生率的差異。P＜0.05表示有統計學差異。

2 結果

2.1 兩種設備之間患者及操作者差異

2.1.1 兩種設備患者間的差異

可視化無線移動DR共攝影410例，其中男性201例，女性209例，年齡11～87歲，中位年齡51歲；傳統移動DR攝影960例，其中男性463例，女性497例，年齡14～92歲，中位年齡56歲。兩組性別、年齡構成差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.1.2 兩種設備技術人員分布的差異

3名具有5年以上X線攝影經驗的技師利用移動DR設備進行胸部正位攝影，使用兩種設備的技術員分布無顯著差異（P＞0.05，表 1）。

表1 兩種移動DR設備技術員分布比較（例）

2.2 總體圖像質量評價

采集胸部正位影像共1370張,其中應用傳統DR攝片共960張，可視化無線移動DR攝片410張。圖像質量均能滿足診斷要求，其中一級片1309張（95.5 %），二級片61張（4.45 %），三級片0張，兩位閱片者對圖像質量分級的一致性良好（χ2=2.392，P=0.020）。可視化DR一級片率高于傳統DR（P＜0.05，表2）。

表2 兩種移動DR設備在新冠肺炎篩查胸部X線攝片質量分級的比較

2.3 兩種移動DR設備圖像質量問題對比

針對61張存在質量問題的二級胸片進行分析，根據問題原因分類，其中攝片體位相關問題38張（62.3%）（圖1～2），包括投照體位不標準19張（31.1%），照射野過大或過小11張（18.0%），中心線入射不正確8張（13.1%）；攝影條件選擇不精準4張（6.6%），未去除體外異物造成偽影19張（31.1%）。攝影條件不精準及體外異物偽影影像圖片，見圖3～4。

圖1 存在攝片體位問題胸片

圖2 存在攝片體位問題胸片

圖3 攝影條件選擇不精準

圖4 體外異物偽影

分析影響移動DR胸片質量的原因，可視化DR攝片體位相關問題的發生率（1.2%）顯著低于傳統DR（3.4%）（χ2=3.279，P=0.013）（表 3）。

表3 兩種移動DR設備體位問題胸片數量比較

3 討論

影像學檢查，特別是胸部CT，在COVID-19確診中發揮了重要作用[10]。然而非COVID-19定點救治醫院現有CT室設置無法為發熱患者設立獨立區域及就診通道，COVID-19的初次篩查及復查大多需要依靠X線[4,11]。移動DR機因其成像速度快、工作效率高并有利于院內感染控制，在此次疫情中發揮了巨大作用。安全快速的完成床旁攝片篩查，提供最佳的診斷圖像，是疫情防控的重要環節。

在本研究中，作為COVID-19非定點收治醫院的主要篩查工具，采用兩種移動DR設備獲得的圖像質量均能滿足診斷要求。移動DR圖像的整體一級片率達到95.5%，提示攝片質量控制較好，這也是進行影像篩查的先決條件。既往亦有研究比較可視化無線移動DR與傳統DR胸部攝影的圖像質量的差異[12]，顯示可視化無線移動DR的一系列智能化、簡便化設計，相對于傳統移動DR，能有效提升床旁攝影的圖像質量、檢查效率及檢查安全，為臨床醫生提供更好的診斷圖像。本研究中可視化DR不僅圖像質量明顯優于傳統DR，而且在克服攝片體位相關問題上表現尤為突出。

本研究中可視化移動DR的一級片率（98.0%）較傳統DR（94.5%）更高，均高于以往的報道（54%～90.7%）[13-15]。這可能與發熱門診患者的配合度更高有關。常規移動DR攝影大多數是急危重癥、外傷、術后等不易搬動的患者，而發熱門診患者相對病情較輕，就診患者臨床癥狀以發熱為主，部分伴咳嗽、咽痛等癥狀，少數患者出現喘憋，其中確診COVID-19患者的密切接觸者（3例）無臨床癥狀。因此發熱門診患者移動DR攝影時依從性好，通常可以自主活動，體位擺放、呼吸控制明顯優于重癥患者，對于圖像質量的影響因素相對減少。本研究在比較圖像質量前，對兩種設備所投照的患者性別與年齡構成的差異，以及操作人員分布的差異進行對比發現無統計學差異，盡可能避免了人為而非設備本身對圖像質量的影響。但由于兩種設備生產廠商不同，一些硬件本身存在的差異，也可能會對結果造成一定影響。

本研究發現，兩種移動DR在實際應用中最常見的圖像質量影像因素是攝片體位。移動DR胸部攝影時，發熱患者雖為被動體位，但因其病情通常較常規臨床床旁胸片檢查的住院患者輕，基本可以配合檢查。故在前期擺位上，技師應確認患者擺位至最佳體位、選擇適當的照射野再開始攝影。可視化DR可以實時監測患者狀態，對于擺位后體位移動造成的體位不標準，可以及時調整，故其在體位因素對圖像質量的影響上（1.2%）顯著低于傳統移動DR（3.4%）。

然而，傳統移動DR在床旁攝影使用過程中，仍然存在常規使用的延時曝光模式、操作技師離開檢查室后無法實時監控患者狀態、不能選擇最佳檢查時機進行攝影的問題。一旦拍攝時機發生問題，就可能會導致再次擺位和重復拍攝。可視化DR具備視頻監控功能，此功能在限束器前端內置了攝像頭，技師在完成擺位以后能夠通過手持的平板電腦實時監測患者的狀態。一些重癥患者，可能因為擺位后出現患者體位移動、上肢或者監護設備遮擋照射野等問題而影響圖像質量。應用可視化DR可以在曝光前再次檢查確認投照體位及體表情況，及時發現問題、立刻進行調整，可保證圖像質量。由此，應用可視化DR一級片率高于傳統DR。另一方面，可視化功能使技師在擺位完成后得以通過平板電腦遠程監控并曝光，最大程度避免了因圖像質量問題造成的重復攝片，減少醫患之間接觸的時間，減輕操作人員的精神壓力，也降低患者的輻射劑量。這些因素對于目前疫情防控猶顯重要。

移動DR的動態范圍和曝光寬容度雖然大，但是選擇合適的攝影條件是保證圖像質量的前提[16]。移動DR胸部攝影的管電壓根據患者的體型進行選擇[17]，推薦管電壓為75～85 kVp；推薦的毫安秒為2.00～3.00 mAs，這樣既可獲得較好的圖像質量，又可使患者受到較少的輻射劑量[18]。本研究中4張二級照片主要是不同年齡、體厚、體位等因素未調整攝影條件造成。建議應根據患者年齡、體型、被照體的厚度和密度以及平板探測器的材料，預設并優化攝影條件千伏（kV）、毫安秒（mAs），動態調整攝影條件，以保證圖像質量，同時也減少不必要的額外輻射劑量。

本研究中，一例體位異物偽影對診斷造成明顯影響。由于本次疫情發生在冬季，入組的發熱篩查患者通常穿著較厚的衣物。患者背部放置探測器板處，對于重癥、臥床患者有時會放有被服等物品，使探測器板放置不平。這些因素可造成兩肺之間X線穿透的厚度及密度發生微小的差異改變。貼身衣物厚薄不均，亦可能對圖像密度造成影響。DR具有輸出較高的灰階功能，對密度差異特別敏感，這些差異改變使兩側肺野透亮度不一致。針對此類情況，在檢查前將應特別應囑患者去除上衣及內衣，并清理探測器下面的衣服、被單等物品后再進行檢查。

4 結論

移動DR作為非定點醫院發熱門診的主要檢查設備，在COVID-19患者的影像學初步篩查及復查中發揮了重要作用。在實際臨床工作中，操作時應嚴格按照投照規范，根據患者個體情況選擇正確攝影條件，同時應用可視化DR可以減少體位因素影響，提高圖像質量，更好的為臨床診療提供影像依據。