疫情期間煤礦人員胸部低劑量CT新型冠狀病毒肺炎篩查研究

韓 超 李 曉 陳新暉 康雯雯 趙寶瓊

2020年初新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）給廣大人民群眾生產、生活造成一定的影響，作為人員密集的大型國有煤礦企業，對疫情防控、保障安全生產顯得尤為重要。核酸檢測陽性為確診新型冠狀病毒肺炎的標準，但在疫情最初期，核酸檢測試劑有限且檢測結果等待時間較長，并存在假陰性，全體人群普查核酸存在一定困難，實驗室檢查、胸部低劑量CT掃描影像表現可以作為輔助診斷依據［1］。本文總結2020年初疫情期間暴露于疫情的大批量煤礦人員胸部LDCT篩查結果，希望能為疫情防控提供有效地幫助。

方 法

1. 臨床資料

收集整理了于2020年2月6日至2020年3月26日在我院行胸部低劑量CT掃描的本市煤礦人員共8 270例，其中男性8 162例，女性108例，年齡21～58歲，平均年齡38.6歲。滿足以下任意一條的煤礦人員均納入標準：①出現發熱、呼吸道癥狀的井下及地面煤礦工人；②與出現癥狀人員密切接觸的人群；③與第1和2條同一單位的人員。

2.CT檢查方法

所有患者均行胸部低劑量CT檢查，檢查設備采用飛利浦256 iCT、GE64排VCT、西門子16排Emotion CT、GE16排Optima 540 CT進行螺旋掃描，掃描方向從頭到足位。掃描范圍：胸廓入口至膈肌水平；掃描參數：采用迭代成像技術，X線球管的管電壓為120 kV、有效管電流為50～70 mA。掃描層厚2.5 mm，重建間隔0.5 mm，掃描視野FOV為500 mm，肺窗WW 1 500～2 000 HU、WL-450～-600 HU，縱隔窗WW250～350 HU、WL30～50 HU；后處理重建層厚為1.25 mm或1.5 mm。我院單獨安排專用檢查設備及檢查路徑，檢查路徑安排專人防護。CT檢查過程中采取防護措施：①CT機房要求相對獨立和通風良好；②檢查人員佩戴口罩，操作技術人員按穿隔離衣，戴口罩、帽子和手套；③使用一次性檢查床單，檢查完后及時處理；④工作結束后對機房工作環境及機器進行消毒，用紫外線照射1 h。

3. 圖像分析

由2名高年資放射科診斷醫生（1名副主任醫師、1名工作經驗＞10年主治醫師）獨立閱片，結合人工智能（AI）肺部結節篩查軟件（深睿公司），必要時輔助工作站后處理重建技術分析。篩查肺部CT影像陽性病例標準：①片狀磨玻璃密度影（單發、多發）；②結節影（結合AI肺結節篩查軟件篩查肺部3 mm以上且10 mm以下實性結節、磨玻璃結節及混合磨玻璃結節）；③片狀高密度影（單發、多發）；④索條及鈣化影；⑤其他（塵肺、肺氣腫、肺大泡、支氣管擴張、疑似腫瘤、結核、先天改變等）并進行分類。

CT影像疑似COVID-19病例3～5天復查CT，變化顯著標準：①出現新發病灶；②病灶密度變化≥100 HU；③病灶最大橫截面積變化≥30%。變化不大標準：①未出現新發病灶；②病灶密度變化＜100 HU；③病灶最大橫截面積變化＜30%。

塵肺診斷標準：①有井下煤塵接觸史；②CT影像表現為小葉間隔增厚、小葉中心及小葉內間質增厚、兩肺沿間質分布彌漫1～5 mm微小粟粒結節、肺氣腫。

4.CT影像疑似及確診COVID-19標準

所有CT篩查出肺內片狀磨玻璃影的病例為影像疑似病例，均隔離觀察并行流行病學史調查、臨床癥狀病史采集、當日血常規及C反應蛋白檢測、咽拭子核酸檢測。由醫院新型冠狀病毒肺炎專家診治組參照新型冠狀病毒肺炎相關的診療方案和指導意見［1-2］進行會診，判定標準如下。1）具有流行病學史：①14天內有疫區居住或旅游史；②14天內有疫區人員或COVID-19感染者接觸史；③聚集性發病。2）臨床表現：①發熱和/或呼吸道癥狀；②新型冠狀病毒肺炎影像學特征；③實驗室檢查白細胞總數正?；蚪档?，淋巴細胞計數正?；驕p少。有流行病學史任何1條，且符合臨床表現中任意2條，無明確流行病學史的，符合臨床表現中的3條者為臨床疑似病例［1-2］。核酸檢測陽性者為COVID-19確診病例。疑似及確診病例均在3～5天內復查CT。

結 果

1. 確診病例

胸部LDCT篩查8 270例，核酸檢測確診31例COVID-19患者，28例患者CT均表現為肺內斑片狀磨玻璃影，3例CT呈陰性（肺內未發現病灶），其余8 239例1個月后觀察未發現COVID-19患者。

2.CT影像表現

按照肺部CT影像陽性篩查標準共篩查出影像陽性病例1 667例（20.2%，1 667/8 270），其中189例（2.3%，189/8 270）診斷為塵肺。189例塵肺CT影像表現中，172例（91.0%，172/189）見小葉中心及小葉內間質改變，123例（65.1%，123/189）見不同程度小葉間隔增厚，181例（95.8%，181/89）見兩肺多發粟粒樣長徑5 mm以下微小結節，97例（51.3%，97/189）見不同類型肺氣腫。肺部CT影像陽性表現分布詳見表1。

93例（1.1%，93/8 270）CT影像疑似COVID-19病例均表現為肺內片狀磨玻璃影，其中病毒核酸檢測陽性28例（30.1%，28/93）。28例確診COVID-19患者中，CT表現病變累及2個或2個肺葉以上21例（圖1、2），僅單側肺葉7例（圖3）；多灶性分布23例，單灶病變5例；小片狀（最大橫斷面長徑≤3 cm）19例（圖1、2），大片狀（最大橫斷面長徑＞3 cm）9例（圖3）；胸膜下分布為主（胸膜下病變占總體病變＞50%）15例（圖2），肺胸膜下及中內帶混合分布（胸膜下病變占總體病變≤50%）13例（圖1）；支氣管通氣征11例（圖3A），小葉間隔增厚3例（圖3B），鋪路石癥2例。

表1 篩查人群肺部影像陽性病例分析

圖1 核酸檢測陽性者（男性，21歲）2次CT檢查對比

93例可疑病例均3～5天后復查CT，32例（34.4%，32/93）CT顯示病灶變化顯著（圖1、2），61例（65.6%，61/93）CT顯示病灶變化不大（圖4）。28例COVID-19確診患者中26例（92.9%，26/28）CT復查顯示病灶變化顯著，其中13例（46.4%，13/28）病灶密度增高、出現不同程度實變，CT值增加≥100 HU（圖1），9例（32.1%，9/28）肺內新見斑片狀磨玻璃影（圖2），7例（25.0%，7/28）病灶明顯增大，另外2例（7.1%，2/28）CT復查顯示病灶同前變化不大。與核酸檢測結果對比，短期CT復查顯示磨玻璃影快速變化診斷COVID-19的靈敏度為92.9%（26/28），特異度為90.7%（59/65），準確度為91.4%（85/93），陽性預測值為90.6%（26/32）。詳見表2。

3.臨床表現及實驗室檢查

CT檢出28例新型冠狀病毒肺炎患者中男性23例，女性5例，平均年齡36.3歲，均為輕型及普通型。出現發熱18例（64.3%，18/28），咳嗽、咳痰21例（75.0%，21/28），胸悶11例（39.3%，11/28），乏力、肌肉酸痛4例（14.3%，4/28），惡性嘔吐1例（3.6%，1/28），無癥狀6例（21.4%，6/28）。聚集性發病25例（89.3%，25/28），有明確密切接觸史25例（89.3%，25/28）。外周血常規結果白細胞正?；驕p低23例（82.1%，23/28），增高5例（17.9%，5/28）。淋巴細胞計數減低22例（78.6%，22/28），正常6例（21.4%，6/28）。C反應蛋白增高20例（71.4%，20/28），正常8例（28.6%，8/28）。

圖2 核酸檢測陽性者（男性，38歲）2次CT檢查對比

圖3 核酸檢測陽性者肺部CT影像表現

圖4 核酸檢測陰性者（男性，51歲）2次CT檢查對比

表2 核酸檢測結果與3～5天后CT復查影像變化病例數對比

4. 流行病學史

CT檢出28例新型冠狀病毒肺炎患者中聚集性發病25例（89.3%，25/28），均為密切接觸人群，14天內均無疫區居住或旅游史，其中1例（3.6%，1/28）有14天內有疫區人員接觸史。3例（10.7%，3/28）為單獨發病，無明確接觸史，14天內無疫區居住或旅游史，無疫區人員接觸史。

討 論

新型冠狀病毒肺炎傳播速度快、感染率高，國家把該病作為急性呼吸道傳染病納入《中華人民共和國傳染病防治法》規定的乙類傳染病，按甲類傳染病管理［2］。2020年初新型冠狀病毒肺炎疫情期間，筆者所在單位為國有大型煤炭企業集團，屬于人口密集聚集性單位，企業如何在疫情期間，既能保證安全生產，又能有效避免新型冠狀病毒肺炎疫情的發生與傳播，是企業及衛生防疫部門所面臨的一個現實性難題。COVID-19的主要檢查方法有胸部DR、胸部CT和實驗室核酸檢測等［1-2］，各有利弊。胸部DR片診斷能力有限，漏診率較高，早期實驗室核酸檢測速度較慢，篩查成本高，存在假陰性率等特點。由于COVID-19患者多數可引起肺部炎性病變，而且COVID-19在CT早期表現有其一定的特征性。胸部低劑量CT檢查可以用于肺部病變的體檢篩查［3］，能夠發現肺部細微的病變，靈敏度高，對疾病的診斷有較大的幫助［1-2，4］，有利于控制疾病傳播。

常規CT使用輻射劑量較大，對人體健康存在一定影響。Naidich等［5］在1990年首次提出胸部低劑量CT的概念，通過降低mA數并沒有影響胸部結構的顯示，人體的輻射劑量降低近1～2.8倍［6-7］。低劑量CT在保證圖片質量及滿足診斷要求基礎上最大幅度下調了輻射劑量，有效減少輻射劑量對患者影響，不會對肺部病變的診斷和檢出造成明顯影響。且隨著迭代重建技術及光子探測器的應用，低劑量CT檢查作為體檢已經廣泛應用于臨床［7］。

COVID-19患者兩肺呈彌漫性肺泡損傷伴細胞纖維黏液性滲出，肺泡上皮脫落，肺透明膜形成，肺間質內以淋巴細胞為主的單核細胞炎性浸潤，而在肺泡腔以多核巨細胞和非典型增大的肺泡細胞［8］。本組28例COVID-19確診病例均為輕型及普通型，均未合并基礎病變，臨床癥狀輕，CT影像均顯示有不同程度的片狀磨玻璃影［9］。COVID-19易累及肺泡上皮及肺泡間隔，引起肺泡上皮反應性增生和肺間質內淋巴細胞炎性浸潤，形成肺泡間隔水腫及小葉間隔增厚，CT表現為磨玻璃影。本研究顯示COVID-19患者常見CT影像特征：胸膜下分布、多個肺葉、多灶性、早期以磨砂玻璃密度為主、進展期呈磨玻璃與實性密度混合。大部分患者累及多葉，呈磨玻璃密度且位于胸膜下［10］。胸腔積液、氣胸、心包積液、縱隔增大淋巴結、肺氣腫是少見的影像學表現。結合AI肺結節篩查軟件CT能夠能夠客觀準確地檢出肺內早期病變，但需要結合臨床癥狀、流行病學史、實驗室檢查及核酸檢測結果，也需要與早期肺癌鑒別。本研究結果顯示28例確診患者中26例（92.9%，26/28）CT復查顯示病灶變化顯著，2例（7.1%，2/28）CT復查顯示病灶變化不大，以核酸檢測為金標準，3～5天CT復查顯示磨玻璃影快速變化診斷COVID-19有較高的靈敏度（92.9%）、特異度（90.7%）、準確度（91.4%）和陽性預測值（90.6%），提示COVID-19短期內影像變化快，為特征性影像改變，可作為COVID-19診斷的參考依據，與肺內其他磨玻璃病變的鑒別，用于臨床COVID-19影像診斷。

本組病例中塵肺病例較多，有189例（2.3%，189/8 270），均有接觸井下煤塵粉塵接觸史，CT顯示大部分為兩肺內彌漫以小葉中心以及胸膜下分布微小結節影，伴有鄰近小葉間隔不均勻增厚（圖5）。而COVID-19易累及肺泡上皮及肺泡間隔，引起肺泡上皮反應性增生和肺間質內淋巴細胞炎性浸潤［8］，形成肺泡間隔水腫及小葉內隔增厚，CT表現為較均勻的胸膜下斑片狀磨玻璃影（圖1～3）。兩者病灶均會累及肺間質，出現小葉間隔增厚，二者區別于小葉間隔是否均勻以及結節狀改變、是否合并兩肺彌漫微小粟粒結節可作為鑒別。在肺間質性改變的背景下，依靠CT影像判斷肺內磨玻璃病變，可能會增加判斷難度以及判斷時間，結合AI肺結節篩查軟件可利于提高肺內磨玻璃病變的檢出，本組病例數據顯示塵肺未對COVID-19檢出產生影響。

圖5 核酸檢測陰性塵肺病例CT表現

本研究為回顧性研究，新型冠狀病毒核酸檢測為金標準，但基于特定時期無法對全體人群普及核酸檢測且COVID-19患者自然病程中存在核酸檢測假陰性的可能，因此將胸部LDCT檢查用于輔助診斷。雖然僅憑借影像表現不能確診COVID-19，但通過3～5天復查觀察病灶動態變化能作為診斷COVID-19的重要依據。COVID-19患者早期CT影像大部分表現為胸膜下片狀磨玻璃影，胸部LDCT有助于發現早期病變，并盡快隔離傳染源，切斷傳播途徑，減少傳播的風險，加快診療速度，對降低死亡率、減少重癥患者有幫助，有利于疫情防控。

本研究有一定的局限性，核酸陽性但CT陰性病例太少沒有過多研究；新型冠狀病毒肺炎CT影像陽性樣本量較少，且復查CT掃描儀器沒有相對固定，無重癥病例，沒有更長時間的后續隨訪，因此其肺內變化趨勢有待進一步隨訪分析其影像學表現。

綜上所述，對大型國有煤礦企業密集人群，胸部低劑量CT篩查能夠快速有效的檢出COVID-19疑似病例［11］，結合短期CT復查對比影像變化更加有效，能為疫情防控提供科學依據，塵肺不影響COVID-19診斷。