李永生，陳 奕，王英麗，廖靜蕓，于桐泊

CR系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)應(yīng)用研究

李永生，陳 奕，王英麗，廖靜蕓，于桐泊

研究了CR系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生快速掌握CR系統(tǒng)的原理、軟硬件操作方法和應(yīng)用技巧，得到了一種高效優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化影像設(shè)備教學(xué)方法，為醫(yī)學(xué)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)方法改革指明了方向。

CR系統(tǒng)；教學(xué)應(yīng)用；圖像處理；學(xué)習(xí)方法

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)得以在X線設(shè)備中廣泛應(yīng)用。CR系統(tǒng)把X線攝影技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)緊密結(jié)合，不僅使X線檢查的曝光劑量變小，而且還提高了X線攝影的數(shù)字化水平，保證了影像質(zhì)量[1]。CR設(shè)備所獲得的數(shù)字圖像可以直接納入圖像存儲(chǔ)設(shè)備和PACS中。在臨床疾病診斷中，CR設(shè)備在對(duì)肺、骨骼等的診斷中具有主導(dǎo)地位，它已然成為影像醫(yī)學(xué)中的重要組成部分，是基本有效的臨床檢查設(shè)備[2]。

影像設(shè)備的迅猛發(fā)展使得對(duì)醫(yī)學(xué)影像人才的要求也大大提高。醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)近2 a的實(shí)踐成果表明，受過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的醫(yī)學(xué)生能更快地適應(yīng)實(shí)習(xí)工作環(huán)境，對(duì)于知識(shí)的理解與運(yùn)用能力較沒(méi)有受過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生強(qiáng)[3]。在醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中促進(jìn)醫(yī)學(xué)人才和先進(jìn)影像設(shè)備的緊密結(jié)合，實(shí)驗(yàn)是重要環(huán)節(jié)，其教學(xué)效果的好壞直接影響到醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐能力。根據(jù)以上情況，我院開(kāi)展了CR系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用研究，研究的目的是使在校大學(xué)生掌握CR系統(tǒng)的應(yīng)用方法。研究對(duì)象為2010級(jí)影像診斷專(zhuān)業(yè)學(xué)生。研究的方法是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下實(shí)際操作CR設(shè)備，完成老師布置的作業(yè)。我們科研小組從學(xué)生的角度出發(fā)，學(xué)習(xí)和研究CR825/850系統(tǒng)的硬件操作和軟件應(yīng)用，針對(duì)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)的傳統(tǒng)多媒體教學(xué)方式，設(shè)計(jì)適合影像專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的CR設(shè)備實(shí)驗(yàn)，由此探究出能提高教學(xué)質(zhì)量（主要是提高醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力以及對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)融會(huì)貫通的能力，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生在CR設(shè)備上的操作、維護(hù)、維修能力）的方法，并逐步構(gòu)建出理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式。

1 classic CR825/850系統(tǒng)的硬件操作應(yīng)用

classic CR825/850系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括classic CR825/850主機(jī)、IP板、遠(yuǎn)程操作面板（ROP）、條碼掃描儀、Clinic Suite工作站等。

1.1 classic CR825/850主機(jī)

開(kāi)關(guān)classic CR825/850主機(jī)時(shí)要遵循先開(kāi)后關(guān)的原則，打開(kāi)CR讀取器，在側(cè)面按“開(kāi)/關(guān)”按鈕，待主機(jī)開(kāi)機(jī)后，再按照讀取裝置、主機(jī)、圖像處理裝置的順序進(jìn)行啟動(dòng)。

1.2 IP板

IP板是影像記錄的重要材料，在其保存過(guò)程中要輕拿輕放，避免碰撞，防止其受靜電影響而出現(xiàn)斑狀偽影[4]。插入到讀取裝置中進(jìn)行掃描時(shí)要注意插入時(shí)IP板的方向，矩形的IP板要豎直插入，黃色邊角在上并靠近操作者一側(cè)。在讀取時(shí)，主機(jī)的“掃描狀態(tài)”功能板塊能顯示其讀取的全過(guò)程，可以實(shí)時(shí)了解掃描的進(jìn)程。掃描結(jié)束后，將IP板取出。

1.3 遠(yuǎn)程操作面板

在掃描IP板時(shí)，必須在遠(yuǎn)程操作面板上選擇相應(yīng)的部位和體位，否則圖像出來(lái)后會(huì)有很大的差異。例如：選擇拍攝部位胸部后前位。選擇完畢后，進(jìn)行患者信息的錄入，每位患者的個(gè)人資料必須準(zhǔn)確，應(yīng)包括患者ID號(hào)、性別、出生日期等內(nèi)容，IP板只能辨識(shí)本身IP號(hào)所對(duì)應(yīng)的信息，一旦出現(xiàn)輸入錯(cuò)誤，將會(huì)造成患者拍片后找不到影像的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成誤診或漏診。

1.4 IP板條碼掃描儀

IP板條碼掃描儀是讀取IP板記錄影像的設(shè)備。

1.5 Clinic Suite工作站

工作站界面主要由工作列表、打印面板、Clinic Suite工作站工具欄、系統(tǒng)控制欄4大模塊構(gòu)成。

工作列表是已掃描的患者信息列表，可用于查詢(xún)、修改、合并患者信息；打印面板用于查看影像并使用Clinic Suite工作站工具欄的各種工具對(duì)其進(jìn)行處理；系統(tǒng)控制欄由面板啟動(dòng)欄、狀態(tài)欄和系統(tǒng)托盤(pán)組成，可用于系統(tǒng)設(shè)置。

2 Care stream Clinic Suite軟件的應(yīng)用

CR不同于傳統(tǒng)工頻X線機(jī)，它是在不淘汰原有X線機(jī)的情況下，實(shí)現(xiàn)影像的數(shù)字化[5]。數(shù)字化的影像可以通過(guò)Carestream Clinic Suite軟件進(jìn)行各種各樣的圖像處理，從而凸顯出感興趣區(qū)的影像結(jié)構(gòu)，使我們對(duì)疾病做出正確的評(píng)估。

Carestream Clinic Suite軟件的圖像處理功能歸功于Clinic Suite工作站工具欄中各種各樣的工具。就其常用功能，我們研究小組對(duì)其進(jìn)行影像處理的應(yīng)用及影像處理后效果的評(píng)估。

2.1 調(diào)整影像質(zhì)量

classic CR在對(duì)影像質(zhì)量處理上進(jìn)行窗寬、窗位調(diào)整和圖像平滑、銳化、邊緣增強(qiáng)的處理。

2.1.1 窗寬、窗位的處理

窗寬是指影像灰階的覆蓋范圍，降低或升高窗寬可提高或降低對(duì)比度；窗位是指灰階的中心，降低或升高窗位可降低或提高亮度。亮度使影像變亮或變暗[4]。對(duì)比度控制影像上的可視灰色陰影數(shù)。增加對(duì)比度時(shí)灰度增加，使黑色和白色變得不那么明顯。如果重要的解剖信息位于影像的黑色或白色區(qū)域，無(wú)法看見(jiàn)這些信息時(shí)，增加對(duì)比度，即可使影像變得清晰，例如影像中的關(guān)節(jié)腔、椎體腔和肋骨。增加精確對(duì)比度，可使解剖功能更加顯著。在Clinic Suite工作站工具欄中有2種途徑可用于調(diào)整窗寬/窗位（W/ L）設(shè)置：

（1）手動(dòng)調(diào)整：?jiǎn)螕舨⑾?個(gè)方向拖動(dòng)鼠標(biāo)，向上或下可升高或降低窗位，向左或右可減小或增大窗寬。

（2）使用預(yù)設(shè)：W/L預(yù)設(shè)是一組用于特定身體部位的參數(shù)，可以將其W/L值應(yīng)用于所選身體部位。圖1是系統(tǒng)預(yù)設(shè)的窗寬、窗位，軟組織和骨組織均清晰可見(jiàn)。圖2是手動(dòng)調(diào)整窗寬、窗位，包括提高窗位、降低窗寬以使骨組織清晰可見(jiàn)。圖3是降低窗位、提高窗寬，通過(guò)反轉(zhuǎn)進(jìn)行二值化處理得到。

圖1 系統(tǒng)預(yù)設(shè)

圖2 手動(dòng)調(diào)整

圖3 二值化處理

2.1.2 銳化處理

獨(dú)立的2種組織或器官毗鄰存在時(shí)，其X線影像界限必須很清楚地顯示出來(lái)，若因器官運(yùn)動(dòng)或攝影設(shè)備器材不佳等，會(huì)使2個(gè)毗鄰組織影像的邊界不夠清楚。2個(gè)毗鄰組織影像邊界的清楚程度叫“銳利度（sharpness）”，與此相反的概念就稱(chēng)之為“模糊度（mistiness）”。因此，若要將2個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)分開(kāi)，我們可以運(yùn)用銳化處理，凸顯出結(jié)構(gòu)的邊緣。

（1）圖4是系統(tǒng)預(yù)設(shè)窗寬、窗位的圖像。骨組織的骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)均清晰可見(jiàn)，軟組織結(jié)構(gòu)清晰。

（2）圖5在原圖像基礎(chǔ)上降低窗位，再將其進(jìn)行銳化處理控制邊緣，使骨皮質(zhì)的影像更加凸顯，從而更加清晰地顯示骨是否有骨折等結(jié)構(gòu)的改變或破壞。

圖4 銳化處理前

圖5 銳化處理后

2.2 影像的測(cè)量

Clinic Suite工作站工具欄提供各種各樣的影像測(cè)量工具，包括標(biāo)尺、角度、心胸比、Cobb角度等。它們可以用于對(duì)我們?cè)谟跋裆峡吹降恼＝Y(jié)構(gòu)或某些特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，以進(jìn)一步了解其性質(zhì)。

臨床上，心臟疾病在影像中最先表現(xiàn)出來(lái)的是其形態(tài)學(xué)的變化。故我們可以運(yùn)用“心胸比”測(cè)量一張胸部X線片上心臟的心胸比率（如圖6所示），從而對(duì)心臟疾病做出初步的評(píng)估與診斷。除此之外，量尺可用于圖像中異常密度影的大小測(cè)量，角度可用于心膈角和肋膈角的測(cè)量。

2.3 影像的標(biāo)志

Clinic Suite工作站工具欄還有用于對(duì)影像進(jìn)行批注和標(biāo)志的“戳”、“選擇批注”等，可對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行備注。

2.4 影像的更改

在工具欄中可以進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、局部放大（如圖7所示）。

圖6 軟件測(cè)量圖

圖7 軟件“放大鏡”的應(yīng)用

2.5 影像的存儲(chǔ)、輸入、輸出

CR設(shè)備可長(zhǎng)久保存患者圖像信息，若提取某患者近期圖像，通過(guò)“查詢(xún)快捷方式列表”即可迅速獲取。若長(zhǎng)久保存歷史圖像，則通過(guò)磁帶錄入或光盤(pán)刻入保存，按季度或月份分批保存，以利于圖像的調(diào)取和提高臨床診療效率。

3 CR設(shè)備在教學(xué)中應(yīng)用效果分析

CR設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手操作興趣和學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性，而且還加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和靈活應(yīng)用，對(duì)提高學(xué)生的規(guī)范化操作技能有較好的效果。

3.1 有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

醫(yī)學(xué)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容繁多且較抽象，教材內(nèi)容比較單調(diào)，使學(xué)生厭倦學(xué)習(xí)，并容易產(chǎn)生畏難情緒。學(xué)生可以在影像課程上親自動(dòng)手操作CR，學(xué)習(xí)課本上學(xué)習(xí)不到的知識(shí)，提高實(shí)踐能力，為將來(lái)更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)、工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 適應(yīng)發(fā)展需要

應(yīng)用型教學(xué)是當(dāng)代教學(xué)的必然趨勢(shì)，CR設(shè)備的教學(xué)應(yīng)用與現(xiàn)代化影像教學(xué)相接軌，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的空間局限性。

3.3 特色教學(xué)

以醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的技能訓(xùn)練和創(chuàng)新教育對(duì)醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)的學(xué)生非常重要。學(xué)生結(jié)合影像設(shè)備學(xué)、影像檢查技術(shù)、圖像處理等課程親自動(dòng)手去尋求最佳的攝影體位，通過(guò)CR掃描儀進(jìn)行攝影得到醫(yī)學(xué)影像圖像并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，再運(yùn)用多平面重組、表面陰影顯示法等圖像后處理技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行加工、修復(fù)，以期得到最利于教學(xué)和診斷的影像圖像，最后將圖像按部位等進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)。

3.4 提高考試效果

考試是教學(xué)反饋的一種手段，也是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果、評(píng)價(jià)知識(shí)水平能力狀況的最有效方法，同樣也是學(xué)校管理水平的集中體現(xiàn)。學(xué)生往往對(duì)CR設(shè)備不了解，平時(shí)容易死記硬背知識(shí)點(diǎn)。但在經(jīng)過(guò)對(duì)CR設(shè)備的操作、圖像處理、維護(hù)、維修的學(xué)習(xí)后，可對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用更加靈活，更快更好地將知識(shí)學(xué)以致用，從而使學(xué)生可以在考試中有的放矢，提高考試效果。

4 結(jié)語(yǔ)

本次研究使我們找到了高效優(yōu)質(zhì)的醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)教學(xué)方法，為今后的進(jìn)一步改革奠定了基礎(chǔ)，指明了方向。

[1] 黎濤，楊永青，雷雨.CR系統(tǒng)與屏-膠組合系統(tǒng)照片質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生，2006，15（1）：98-99.

[2] 崔軍勝.數(shù)字X線攝影在臨床的應(yīng)用[J].基層醫(yī)學(xué)論壇，2007，11（1）：26-27.

[3] 胡霞，殷海，李玲.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備實(shí)踐教學(xué)模式探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2012，8（21）：5 170-5 171.

[4] 馬勁，程相晨.CR成像系統(tǒng)應(yīng)用的初步體會(huì)[J].現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué)，2003，12（3）：140-141.

[5] 陳建新，黃藝生.CR技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[J].實(shí)用放射學(xué)雜志，2004，20（5）：463-464.

（收稿：2013-12-06 修回：2014-03-25）

Application of CR system to teaching in medical iconography course

LI Yong-sheng1,CHEN Yi2,WANG Ying-li2,LIAO Jing-yun2,YU Tong bo2
（1.Teaching and Research Section of Imaging Equipment,Mudanjiang Medical College,Mudanjiang 157011,Heilongjiang Province,China;2.Class 2010 of Imaging Diagnosis Specialty, Mudanjiang Medical College,Mudanjiang 157011,Heilongjiang Province,China）

The application of CR system is introduced in teaching of medical imaging course.Experiments make the student master the principle,and software and hardware operation.A teaching methods is proposed for digital imaging equipment.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（9）：144-146]

CR system;teaching application;image processing;learning method

R318.6；G642.0

A

1003-8868（2014）09-0144-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.09.144

牡丹江醫(yī)學(xué)院大學(xué)生科研項(xiàng)目（201321）

李永生（1978—），男，講師，主要從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面的研究工作，E-mail：liyongsheng1978@sina.com。

157011黑龍江牡丹江，牡丹江醫(yī)學(xué)院影像設(shè)備教研室（李永生）；157011黑龍江牡丹江，牡丹江醫(yī)學(xué)院2010級(jí)影像診斷專(zhuān)業(yè)（陳 奕，王英麗，廖靜蕓，于桐泊）