数字床旁胸部摄影和胸部CT扫描在重症新型冠状病毒肺炎诊断中的价值探讨.docx

数字床旁胸部摄影和胸部 CT 扫描在重症
新型冠状病毒肺炎诊断中的价值探讨

摘要： 目的：探讨数字床旁胸部摄影（简称床旁胸片）与胸部 CT 扫描在重症新型冠状病毒肺炎中的影 像学表现和临床诊断中的应用价值。方法：回顾性调取分析 2022 年 12 月 10 日至 2023 年 1 月 10 日首 都医科大学附属北京世纪坛医院确诊收治的 43 例新型冠状病毒肺炎患者的影像学与临床资料；依据实 验室诊断和临床划分新冠肺炎的标准，多学科专家联合诊断，入组 43 例患者均为重症新型冠状病毒肺 炎感染患者；43 例患者均进行床旁胸片摄影，其中6 例患者在症状相对平缓的前提下进行胸部 CT 扫描； 床旁胸片复查时间间隔 1～5 d，复查次数 1～4 次；胸部 CT 扫描复查时间间隔 1～4 d，复查次数 2 次； 观察分析受检者胸片和胸部 CT 扫描的影像学图像表现。结果：43 例重症新型冠状病毒肺炎患者首次床 旁胸片示双肺斑片状实变影并累计两个肺野以上者 25 例，双肺胸腔积液 6 例，单侧肺部渗出实变影 18 例，单侧胸腔积液 4 例，心外形增大合并肺水肿 7 例，疑似肺内肿瘤团块影 2 例；6 例接受胸部 CT 扫描患者双肺多发磨玻璃影 6 例，斑片影，网格状影，叶间隔增厚，病变区域内可见肺血管及亚支气管 增粗；复查床旁胸片双肺斑片密度增高影面积扩大 5 例，新增胸腔积液 2 例；复查胸部 CT 扫描示磨玻 璃影增多转变为不规则斑片状高密度影 4 例，新增肺不张 1 例，新增胸腔积液 1 例。结论：床旁胸片和 胸部 CT 扫描是诊断新型冠状病毒肺炎首要的影像学检查手段，前者在重症患者不能进行胸部 CT 扫描时 起到重要的辅助诊断作用，在后期复查和临床随访病情中提供较大帮助。
关键词：重症新型冠状病毒肺炎；数字床旁胸部摄影；胸部 CT 扫描

新型冠状病毒感染（COVID-19）开始在人类出现和传播并攻击人类呼吸系统致使被感染者出现 肺部感染为主的一系列症状，肺部 CT 扫描依托其技术原理以及对肺部本身（高含气组织）和肺部病 变的高敏感性被公认为是诊断新型冠状病毒肺炎[1]首要的影像学检查手段，对于危重患者配合床旁 胸片[2]可在较低风险情况下快捷的对病情做出影像学评估。随着我国防疫抗疫政策的调整，感染 COVID-19 的人群广泛密集，集中出现大量年龄偏高且多有基础疾病的高龄新型冠状病毒肺炎感染 者[3] 。这些感染患者起病急，症状重。根据我国《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》 内容 此类感染者可纳入重症新型冠状病毒肺炎范畴。由于这类感染人群症状重危急值高，床旁胸片此时 成为影像学首选检查手段，结合胸部 CT 扫描能很好配合临床展开诊疗及救治[4]。
为了比较和描述床旁胸片与胸部 CT 扫描在诊断新型冠状病毒肺炎的共同性与差异性，提高影像 技师与影像医师对重症新型冠状病毒肺炎影像学表现的认知与共识[5-6] ，为临床提供精准到位方便快 捷的影像学支持，我们收集 43 例重症新型冠状病毒肺炎影像学资料加以分析与回顾。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集 2022 年 12 月 10 日至 2023 年 1 月 10 日 43 例首都医科大学附属北京世纪坛医院急诊科确 诊并救治重症新型冠状病毒肺炎患者的影像学及临床和实验室检查资料。确诊依据为我国《新型冠

状病毒肺炎治疗方案（试行第九版）》，43 例重症新型冠状病毒肺炎患者中女性 27 例，男性 16 例， 年龄 59～91 岁，平均年龄 75 岁。急诊核酸检测 43 例患者中 40 例为阳性，3 例出现假阳性[7] 。43 例患者首次实验室检查白细胞计数高于正常值 7 例，低于正常值 1 例，正常 35 例，LDH（乳酸脱氢 酶）升高 3 例，CRP（C 反应蛋白）升高 28 例，IL-6（ 白细胞介素-6）升高 17 例，TB 淋巴细胞降 低 26 例，D-2 聚体均正常。
临床表现为中度发热（38.1～39 ℃) 30 例，高热（ > 39.1 ℃) 11 例，体温正常 2 例。咳嗽咳 痰 28 例，干咳无痰 13 例。43 例患者多呈半卧位或坐位被动呼吸体位，其中 3 例为俯卧位。入组 43 例重症新冠病毒肺炎感染者均出现咳嗽，气促，不同程度的平卧位进行性呼吸困难加重。静息不 吸氧指氧水平（spO2） < 93％，呼吸频率 > 30 次/min，氧指数 < 300mmHg。
43 例 重 症 新 型 冠 状 病 毒 肺 炎 感 染 者 中 出 现 3 例 荧 光 逆 转 录- 聚 合 酶 联 反 应（ Reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR）病毒核酸检测呈假阳性患者，我们认为出现 此种结果可能与几种因素有关：感染新冠病毒初期，可能病毒含量低或者病毒的核酸并未完全释放， 采集病毒标本的位置过浅，采集的方法并未达到规范化。此 3 例假阳性患者其它实验室指征与临床 表现符合重度新型冠状病毒肺炎感染。43 例重症新型冠状病毒肺炎感染者中另有 3 例首诊临床表现 相对较轻，1 例中度发热 38.5 ℃ , 2 例体温正常，平卧位进行性呼吸困难不明显，在急诊科医生及 相关科室专家的同意后，为进一步从影像学角度确诊，这 6 例患者进行胸部 CT 扫描检查。
1.2 方法
床旁胸片均采用迈瑞mindray Mobieye 700 移动式 X 线诊断仪，最高管电压 200kV，最大管电 流 200mA。首次执行床旁胸片管电压为 70kV，管电流与时间乘积为 12MAS，后期复查床旁胸片时将 曝光时管电压升高至 75kV，管电流与时间乘积提高至 20MAS，提高射线对于充满高密度炎性改变肺
组织的透过率[8-9]。
胸部 CT 扫描设备为 Philip ict 256，扫描管电压 120kV，管电流 300mA，扫描螺距 0.585，肺 窗重建层厚 0.9mm，被扫描患者均采用仰卧位并重建肺窗冠状位和矢状位。
1.3 床旁胸片和胸部 CT 影像学摄影与扫描规范
43 例床旁胸片均由主管技师采用同一台X 线机拍摄。6 例胸部 CT 扫描均由主管技师完成扫描并
重建三维图像。得出的 X 线图像均由 1～2 名高年资放射医师阅取后经主任医师审核签字。
床旁胸片要求被检者胸部居中于探测器上，要求患者制动屏气后曝光，图像经放射技师调整感 兴趣区（ region of interest，ROI）窗宽窗位后的全肺野最佳图像，胸部 CT 轴位扫描（field of view，FOV）上野包括甲状腺，下野包括全部肾上腺及 1/4 双肾。
三维重建肺窗冠状位与矢状位图像，胸片及肺 CT 图像观察内容包括斑片状实变影，索条影，气 胸，胸腔积液，肺不张，胸膜病变，纵膈轮廓及纵膈淋巴结，心脏大小心包是否病变，双肺炎性改 变程度是否于 28～48h 内 > 50％ 正常肺组织，即是否出现“ 白肺”。
1.4 统计学分析
采用 SPSS 22.0 软件进行统计分析，定性资料采用频数表示，符合正态分布定量资料用 (x- ± s) 表 示，不符合正态分布定量资料采用中位数表示。
2 结果
2.1 首次床旁胸片及胸部 CT 扫描 X 线表现
2.1.1 病变形态
入组 43 例重症新型冠状病毒肺炎患者的床旁胸片X 线图像均呈现出不同面积的高密度斑片影， 病变区域密度不均匀，内部出现模糊的网格状影及不规则索条影，边界不清，与正常肺组织边界分

离程度欠佳。6 例胸部 CT 扫描图像均有边界清晰的磨玻璃影（GGO）改变，网格状改变，类圆形， 扇形，楔形，不规则型斑片状实变影。3 例患者出现单侧肋膈角胸腔积液，1 例患者出现双侧肋膈角 胸腔积液[10]。
2.1.2 病变分布和范围
入组 43 例重症新型冠状病毒肺炎患者的床旁胸片中同时累及左侧肺上中下肺野的 18 例，累及 右侧肺上中下肺野的 11 例，同时累及双侧肺并超过 4 个肺野的 14 例，累及范围多集中于双肺肺野 中外带（图 1）。6 例首次胸部 CT 扫描患者图像均呈现除肺尖以及双上肺以外的不同面积磨玻璃影， CT 值接近于炎性组织的斑片状实变影并趋于双肺肺野外带及双肺背侧段分布，斑片影及磨玻璃影内 出现网格状分隔，胸膜增厚[11]。
2.2 复查床旁胸片及胸部 CT 扫描 X 线表现
入组 43 例重症新型冠状病毒肺炎患者中，1 例死亡，复查床旁胸片42 例，复查次数为 1～4 次 复查间隔为 1 d，胸部 CT 扫描复查 5 例，复查次数 2～3 次，复查间隔 2 d。
2.2.1 病变形态
42 例复查床旁胸片 X 线表现斑片状密度增高影密度持续增大高，透过度进一步减低，密度增大 区域内不均匀网格状影及索条影模糊或消失；双侧肺新发胸腔积液或胸腔积液加重（图 1（o）和 图 1（p））
5 例复查胸部 CT 扫描后图像显示磨玻璃影面积增大，CT 值增加，边界与正常肺组织融合模糊， 网格状分界模糊，支气管充气征及胸膜增厚持续表现。
2.2.2 病变分布及范围
42 例复查床旁胸片患者中 11 例病变分布由单侧肺进展为双侧肺组织，24～48 h 内斑片状高密度 影扩展迅速，1 例患者进展为左侧胸腔积液（图 1（j）和图 1（k））。5 例复查胸部 CT 扫描患者示双 肺渗出面积增加，累及肺野肺段数量程增多趋势。1 例因机械性通气导致气胸（图 2（a）和图 2（f））。
1 例炎性渗出快速发展为 > 50％ 双肺组织，呈现“ 白肺”（图 2（d）和图 2（i））。
3 讨论
新型冠状病毒在全球范围内播散以来，对公民和社会造成极大威胁，在医疗救治方面带来新的考验。
新型冠状病毒感染后患者起病急，对于患有心血管疾病、慢性肾病、慢性呼吸系统疾病、糖尿 病等基础病的中老年人群危害较大。此次入组的 43 例患者中高热及中度发热 41 例， 白细胞升高 7 例，患者均出现呼吸窘迫 RR ≥ 30 次/min，静息状态下血氧饱和度 ≤ 93％ 。我们发现重型患者床旁 胸片及胸部 CT 扫描发现斑片状密度增高，突变影和磨玻璃影 GGO 与白细胞增高并无明显比例关系； 首次就诊为新冠感染患者合并出现细菌感染病例数不高。
首次进行床旁胸片摄影时采用常规曝光电压，曝光后的X 线胸片图像在窗宽窗位值上需要额外 调整。新冠病毒侵入细支气管，终末细支气管，肺泡诱发炎性增生出现一系列肺组织渗出高密度实 变影，常规电压曝光对于穿透高密度实变影效果不佳。在 X 线胸片上细致观察分析斑片状实变影与 周围肺组织比邻关系和内部病变形态存在一定难度，在进行数床旁胸片复查时曝光电压增加 1 或 2 个档位（7kV 或 10kV），以便提高图像质量，增加 X 线穿透力[12]。
床旁胸片摄影时，患者体位、体型、异物及患者本身配合情况存在差异，卧位和半卧位床旁胸 片 X 线表现肺组织渗出实变影时，还应判断分析是否存在慢阻肺急发、慢性心功能不全、肺水肿、 Ⅰ型呼吸衰竭所导致的肺部炎性改变[13] 。床旁胸片出现 24～48 h 内病灶明显 ≥ 50％ 实变影，临床医 生应警惕患者病情继续向危重型新冠肺炎进展的可能性。为临床医生评估与治疗新冠肺炎感染患者， 每天或间隔 1 天进行床旁胸片或在患者情况允许的条件下复查胸部 CT 扫描，及时研判肺部病情进展

情况我们认为是有必要的。
在此次入组的 43 例床旁胸片中，29 例在后继复查中，出现胸片病灶增多。不均匀密度影、网 格影、条索状影转变为更多的实变影并向双下肺及双肺外带延展，同时有 5 例出现大面积胸腔积液， 1 例出现皮下气肿（机械性通气所导），3 例重型感染患者虽然影像学复查结果变化不大，但因自身 患有严重基础性疾病，已经转为危重型，并出现休克、呼吸衰竭、肝肾功能衰竭等严重并发症。

（a） （b） （c） （d）

（e） （f） （g） （h）

（i） （j） （k） （l）

（m） （n） （o） （p）
注：（a）～（d）男，68 岁，发热 4 d，喘憋气短 2 d。（a）为收治第 1 天床旁胸片，表现为右肺大面积斑片状实变影， 中下肺叶显著。左下肺肋膈角小面积片状影。（b）和（c）为收治第 2 和第 3 天床旁胸片，较前无明显变化。图为 第 4 天床旁胸片，示右肺片状实变影，密度较前增高，右肺胸腔积液。（e）～（h）女，72 岁，发热 1 d，咳嗽，呼 吸急促 1 d。（e）为收治第 1 天床旁胸片，示双肺散在不规则片状影，索条影，网格状影。（f）和（ g）为收治第 2 第 3 天床旁胸片，较前一天片状实变影分布有所增加，双下肺炎性变密度增加。（h）为收治第4 天床旁胸片，示右 侧肺上中下肺野大面积片状实变影，右侧肋膈变钝胸腔积液。（i）～（k）男，70 岁，发热 3 d，胸闷气短，咳嗽咳 痰，呼吸频率 > 30/分。（i）为收治第 1 天床旁胸片，示双肺散在斑片状实变影，左肺实变面积大，累及上中下肺野， （j）为收治第 2 天，较前一天胸片无明显变化。（k）为收治第 3 天，左侧肺炎性渗出面积进展迅速累及左侧全肺， 大气管向右位移，左肺“大白肺”，左肺胸腔积液。（l）～（ p）女，79 岁，高热 3 天，喘憋咳痰 2 天，纳差 1 d， （l）为收治第 1 天床旁胸片，示双肺肺野外带斑片状实变影以左肺野显著，心尖钝圆。左侧肋膈角模糊不清。（m）~ （o）为第 2～4 天床旁胸片，斑片状实变影面积较前增大累及双肺中下野，双肺透过度持续性降低。（p）为第 5 天 床旁胸片，示双肋膈角消失，双肺胸腔积液。
图 1 重症新型冠状病毒肺炎数字床旁胸部摄影
Fig.1 Digital Bedside chest X-ray for severe novel coronavirus pneumonia

（a） （b） （c） （d） （e）

（f） （g） （h） （i） （j）
注：（a）～（e）胸部 CT 扫描冠状面多平面重组三维重建图像，清晰显示斑片状密度增高位置、分布、病变内部特征，病变形态 与周围组织关系。（f）～（j）胸部 CT 扫描矢状面多平面重组三维重建图像，清晰显示病灶面积、分布情况，病灶与正常肺 组织及纵膈的毗邻关系，新型冠状病毒肺炎多呈双肺背段及双肺外带分布，局部胸膜增厚。
图 2 新型冠状病毒肺炎胸部 CT 扫描扫描三维重建
Fig.2 Novel coronavirus pneumonia image chest CT scanning; 3D reconstruction
in coronal and sagittal positions
6 例进行胸部 CT 扫描的新冠肺炎患者 CT 图像显示磨玻璃影清晰，网格状影，支气管充气征、 血管增粗，相比较床旁胸片显示内容丰富、具体化，可确诊性高。这与 CT 扫描对胸部组织密度特性， 肺部疾病本身的敏感度高有关，与 CT 机具有窄 X 束高电压扫描、 自动控制管电流值，与探测器材料 对于 X 射线接受敏感度及扫描肺部时预设层厚有关。
CT 扫描系统将 X 线球管发生的X 束经过高度准直并精确计算肺组织和胸廓结构对 X 射线的衰减 吸收值，由于肺部自身为含气量较多组织，与周围器官组织具有天然对比。胸部 CT 扫描在密度分辨 力上具有床旁胸片没有的优势，在表达组织细节能力方面突出[14] 。CT 机球管不断旋转与检查床不间 断进行过程中，探测器接收经人体后的X 线衰减值，重建出没有间隔的断层图像。这是一个不间断 发生 X 射线过程，检查床以小于 1 的螺距速率不停运动，探测器接收到的层面信息总会有一部分重 叠，这部分重叠区域数据在三维重建中起到很大作用。这样的结果使经过肺部衰减后的X 线图像可 以精准显示达肺泡级水平。在后期图像重建中滤过核根据这些衰减值进行多次精准迭代运算，消除 各组织之间过大的差值。最终得出精准 CT 图像。
胸部 CT 扫描图像是X、Y 和 Z 轴的各向同性体素堆积而成的三维体素图像，相邻或者叠加在一 起的组织结构几乎不会对图像产生影响，胸部 CT 扫描可以清楚表达胸部各组织的密度（CT 值），如 骨骼、软组织、肺内非正常组织、脂肪、液体，后期可以通过对胸部 CT 扫描的一系列轴位容积数据 进行重建，可以在空间上随病情具体要求改变观察的基本结构，还可以从冠状面、矢状面最大密度 投影及最小密度投影等多维度，多角度对感兴趣区进行结构重组，增加病变区域的结构直观性，便
于观察内部的图像细节[15-16]。
一般来说，大部分肺炎的主要病理变化是肺实质和肺间质被炎性、病毒细胞浸润而引发的增生、 变性和渗出。炎症急性期肺部毛细血管充血，肺泡及细支气管浆液性渗出和炎性细胞浸润为主，受 到炎症刺激的血管通透性增高，肺泡毛细血管扩张，肺动脉血管增粗，靠近胸膜的病灶能引起胸膜 不同程度的增厚，并出现大片密度增高影与正常肺组织形成明显天然对比。胸部 CT 扫描利用这种优 势，很好的表达了炎症区域影像学的改变。
胸部 CT 扫描后处理多面重组（multi-planar reformation，MPR）的方法是将一系列横断面螺 旋扫描数据通过后处理使三维体系按照重新设定的层厚与层间距离进行重组排列。由于 MPR 重组的

是容积扫描数据，层与层之间做了插值运算，原始数据被任意调整最佳观察角度，忠实的复制在显 示器上，肺部 MPR 重组的数据多采用层厚 1mm，层间距 5mm 的冠状面重建图与矢状位重建图来观察 分析斑片状密度增高区域（高 CT 值），与毗邻组织分界清楚，边缘完整，孤立性肺结节。依据马琼 等[5]对新型冠状病毒肺炎在影像学方面做出的判断与研究，此类病毒感染者肺组织病变多数以斑片 状磨玻璃影迅速向肺实变进展，斑片状炎性组织边缘与正常肺组织在 MPR 重组图像中始终保持清晰、 肺实变、网格状影，小叶间隔增，局部支气管扩张，片状高 CT 值炎性组织内出现的血管增粗，索条 状影，增多的支气管血管等显示均明显优于床旁胸片。
胸部 CT 扫描配合三维重建后处理使新冠肺炎在肺组织的炎症分布情况清晰显示，对比床旁胸片 时，病灶面积，累及肺叶数量，分布于肺野内的区域显示更清楚。
床旁胸片一直以来被急诊科，ICU 视为首要影像学检查手段。随着数字 X 线摄影在临床的普及 应用并替代传统增感屏/胶片系统，但仍属于常规 X 线摄影范畴。常规 X 线摄影始终伴有一个难以克 服的局限性，床旁胸片图像形成过程中，平板探测器采集透过人体的X 束并沿射线方向将重叠在一 起的信息形成一副二维图像，尽管影像后处理工作站可以对图像进行后期的窗宽窗位，灰度值再调 整，增加影像细节的显示。但始终是胸部所有结构和组织叠加在一起的图像信息，从而导致整幅图 像模糊不清。显示病变细节能力不高。一幅床旁胸片照片中，肋骨，胸骨，肩胛骨，锁骨，肺组织， 心脏，纵膈，女性乳房以及胸部所有软组织相互重叠。各组织密度之间差异很大。尽管空间分辨率 相对较高，密度分辨率却很差。这一结果给影像诊断带来诸多困难。
胸部 CT 扫描利用其硬件结构特点，射线采集原理，数据重组分析，三维重建技术方面的优势， 对肺组织病变的高敏感性，在新型冠状病毒肺炎影像学诊断方面，为临床做出了很大贡献，对新冠 肺炎的早确诊、早治疗，病程跟踪，愈后随访诸多方面提供了帮助。胸部 CT 扫描拥有诸多优势，电 离辐射仍是检查中不可避免与长期关注的风险与焦点，此次报道的胸部 CT 扫描均为常规剂量扫描， 与低剂量胸部 CT 扫描辐射剂量尚无明确比较，笔者后续重点关注与追踪。
42 例复查床旁胸片患者中 14 例每天进行一次 X 线摄影，5 例胸部 CT 复查患者中每隔两天做一 次胸部 CT 扫描。这样的检查频率相对于一般疾病的 X 线检查有所增高，放射技师与被检者接受的辐 射剂量增加。我们认为在特殊疾病特殊就医秩序和环境下，首先考虑拯救患者生命是医护人员的必 背素质与信念，随着重症新型冠状病毒肺炎患者的病情趋于稳定，症状转为轻症后，可动态考虑减 少床旁胸片和胸部 CT 扫描频率。
本次研究不足： ① 入组胸部CT 扫描病例数较少； ② 42 例重症新冠肺炎患待病情转归后仍需追 踪胸部影像学改变； ③ 入组患者病情较重，无法正常配合床旁胸片患者多； ④ 临床症状出现与消 退的速度和床旁胸片与胸部 CT 扫描的影像学表现是否完全一致，是否迟滞于各阶段临床指征仍需大 量图像信息对照分析； ⑤ Mindray Mobieye 700 床旁 X 线诊断仪图像角标并未标注曝光辐射剂量， 故无法与胸部 CT 扫描辐射剂量做出明确对比。
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