CR系統在醫(yī)學影像學專業(yè)的教學應用研究

李永生，陳 奕，王英麗，廖靜蕓，于桐泊

CR系統在醫(yī)學影像學專業(yè)的教學應用研究

李永生，陳 奕，王英麗，廖靜蕓，于桐泊

研究了CR系統在醫(yī)學影像專業(yè)教學中的應用，通過實驗教學使學生快速掌握CR系統的原理、軟硬件操作方法和應用技巧，得到了一種高效優(yōu)質的數字化影像設備教學方法，為醫(yī)學影像學專業(yè)的教學方法改革指明了方向。

CR系統；教學應用；圖像處理；學習方法

0 引言

隨著計算機、微電子技術和生物醫(yī)學技術的迅猛發(fā)展，計算機技術得以在X線設備中廣泛應用。CR系統把X線攝影技術和計算機處理技術緊密結合，不僅使X線檢查的曝光劑量變小，而且還提高了X線攝影的數字化水平，保證了影像質量[1]。CR設備所獲得的數字圖像可以直接納入圖像存儲設備和PACS中。在臨床疾病診斷中，CR設備在對肺、骨骼等的診斷中具有主導地位，它已然成為影像醫(yī)學中的重要組成部分，是基本有效的臨床檢查設備[2]。

影像設備的迅猛發(fā)展使得對醫(yī)學影像人才的要求也大大提高。醫(yī)學影像專業(yè)近2 a的實踐成果表明，受過實驗教學的醫(yī)學生能更快地適應實習工作環(huán)境，對于知識的理解與運用能力較沒有受過實驗教學的學生強[3]。在醫(yī)學影像教學中促進醫(yī)學人才和先進影像設備的緊密結合，實驗是重要環(huán)節(jié)，其教學效果的好壞直接影響到醫(yī)學生的實踐能力。根據以上情況，我院開展了CR系統的教學應用研究，研究的目的是使在校大學生掌握CR系統的應用方法。研究對象為2010級影像診斷專業(yè)學生。研究的方法是學生在老師的指導下實際操作CR設備，完成老師布置的作業(yè)。我們科研小組從學生的角度出發(fā)，學習和研究CR825/850系統的硬件操作和軟件應用，針對影像學專業(yè)的傳統多媒體教學方式，設計適合影像專業(yè)特點的CR設備實驗，由此探究出能提高教學質量（主要是提高醫(yī)學生的實踐動手能力以及對基礎理論知識融會貫通的能力，培養(yǎng)醫(yī)學生在CR設備上的操作、維護、維修能力）的方法，并逐步構建出理論與實驗相結合的教學模式。

1 classic CR825/850系統的硬件操作應用

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

1.1 classic CR825/850主機

開關classic CR825/850主機時要遵循先開后關的原則，打開CR讀取器，在側面按“開/關”按鈕，待主機開機后，再按照讀取裝置、主機、圖像處理裝置的順序進行啟動。

1.2 IP板

IP板是影像記錄的重要材料，在其保存過程中要輕拿輕放，避免碰撞，防止其受靜電影響而出現斑狀偽影[4]。插入到讀取裝置中進行掃描時要注意插入時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。在讀取時，主機的“掃描狀態(tài)”功能板塊能顯示其讀取的全過程，可以實時了解掃描的進程。掃描結束后，將IP板取出。

1.3 遠程操作面板

在掃描IP板時，必須在遠程操作面板上選擇相應的部位和體位，否則圖像出來后會有很大的差異。例如：選擇拍攝部位胸部后前位。選擇完畢后，進行患者信息的錄入，每位患者的個人資料必須準確，應包括患者ID號、性別、出生日期等內容，IP板只能辨識本身IP號所對應的信息，一旦出現輸入錯誤，將會造成患者拍片后找不到影像的情況，嚴重時會造成誤診或漏診。

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、系統控制欄4大模塊構成。

工作列表是已掃描的患者信息列表，可用于查詢、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其進行處理；系統控制欄由面板啟動欄、狀態(tài)欄和系統托盤組成，可用于系統設置。

2 Care stream Clinic Suite軟件的應用

CR不同于傳統工頻X線機，它是在不淘汰原有X線機的情況下，實現影像的數字化[5]。數字化的影像可以通過Carestream Clinic Suite軟件進行各種各樣的圖像處理，從而凸顯出感興趣區(qū)的影像結構，使我們對疾病做出正確的評估。

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，我們研究小組對其進行影像處理的應用及影像處理后效果的評估。

2.1 調整影像質量

classic CR在對影像質量處理上進行窗寬、窗位調整和圖像平滑、銳化、邊緣增強的處理。

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]。對比度控制影像上的可視灰色陰影數。增加對比度時灰度增加，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，無法看見這些信息時，增加對比度，即可使影像變得清晰，例如影像中的關節(jié)腔、椎體腔和肋骨。增加精確對比度，可使解剖功能更加顯著。在Clinic Suite工作站工具欄中有2種途徑可用于調整窗寬/窗位（W/ L）設置：

（1）手動調整：單擊并向4個方向拖動鼠標，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）使用預設：W/L預設是一組用于特定身體部位的參數，可以將其W/L值應用于所選身體部位。圖1是系統預設的窗寬、窗位，軟組織和骨組織均清晰可見。圖2是手動調整窗寬、窗位，包括提高窗位、降低窗寬以使骨組織清晰可見。圖3是降低窗位、提高窗寬，通過反轉進行二值化處理得到。

圖1 系統預設

圖2 手動調整

圖3 二值化處理

2.1.2 銳化處理

獨立的2種組織或器官毗鄰存在時，其X線影像界限必須很清楚地顯示出來，若因器官運動或攝影設備器材不佳等，會使2個毗鄰組織影像的邊界不夠清楚。2個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之為“模糊度（mistiness）”。因此，若要將2個結構區(qū)分開，我們可以運用銳化處理，凸顯出結構的邊緣。

（1）圖4是系統預設窗寬、窗位的圖像。骨組織的骨皮質、骨松質均清晰可見，軟組織結構清晰。

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

圖4 銳化處理前

圖5 銳化處理后

2.2 影像的測量

Clinic Suite工作站工具欄提供各種各樣的影像測量工具，包括標尺、角度、心胸比、Cobb角度等。它們可以用于對我們在影像上看到的正常結構或某些特殊結構進行測量，以進一步了解其性質。

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

2.3 影像的標志

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

2.4 影像的更改

在工具欄中可以進行放大、縮小、旋轉、局部放大（如圖7所示）。

圖6 軟件測量圖

圖7 軟件“放大鏡”的應用

2.5 影像的存儲、輸入、輸出

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

3 CR設備在教學中應用效果分析

CR設備在教學中的應用不僅提高了學生的動手操作興趣和學習知識的積極性，而且還加強了學生對基礎理論知識的理解和靈活應用，對提高學生的規(guī)范化操作技能有較好的效果。

3.1 有利于激發(fā)學生的學習興趣

醫(yī)學影像學專業(yè)內容繁多且較抽象，教材內容比較單調，使學生厭倦學習，并容易產生畏難情緒。學生可以在影像課程上親自動手操作CR，學習課本上學習不到的知識，提高實踐能力，為將來更進一步的學習、工作打下堅實的基礎。

3.2 適應發(fā)展需要

應用型教學是當代教學的必然趨勢，CR設備的教學應用與現代化影像教學相接軌，打破了傳統教學的空間局限性。

3.3 特色教學

以醫(yī)學影像設備學實驗為基礎的技能訓練和創(chuàng)新教育對醫(yī)學影像專業(yè)的學生非常重要。學生結合影像設備學、影像檢查技術、圖像處理等課程親自動手去尋求最佳的攝影體位，通過CR掃描儀進行攝影得到醫(yī)學影像圖像并存儲于計算機中，再運用多平面重組、表面陰影顯示法等圖像后處理技術對圖像進行加工、修復，以期得到最利于教學和診斷的影像圖像，最后將圖像按部位等進行分類存儲。

3.4 提高考試效果

考試是教學反饋的一種手段，也是檢測學生學習效果、評價知識水平能力狀況的最有效方法，同樣也是學校管理水平的集中體現。學生往往對CR設備不了解，平時容易死記硬背知識點。但在經過對CR設備的操作、圖像處理、維護、維修的學習后，可對理論知識的運用更加靈活，更快更好地將知識學以致用，從而使學生可以在考試中有的放矢，提高考試效果。

4 結語

本次研究使我們找到了高效優(yōu)質的醫(yī)學影像專業(yè)教學方法，為今后的進一步改革奠定了基礎，指明了方向。

[1] 黎濤，楊永青，雷雨.CR系統與屏-膠組合系統照片質量評價[J].中國輻射衛(wèi)生，2006，15（1）：98-99.

[2] 崔軍勝.數字X線攝影在臨床的應用[J].基層醫(yī)學論壇，2007，11（1）：26-27.

[3] 胡霞，殷海，李玲.醫(yī)學影像設備實踐教學模式探討[J].電腦知識與技術，2012，8（21）：5 170-5 171.

[4] 馬勁，程相晨.CR成像系統應用的初步體會[J].現代醫(yī)用影像學，2003，12（3）：140-141.

[5] 陳建新，黃藝生.CR技術的應用價值[J].實用放射學雜志，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)學院大學生科研項目（201321）

李永生（1978—），男，講師，主要從事醫(yī)學影像設備的開發(fā)與應用方面的研究工作，E-mail：liyongsheng1978@sina.com。

157011黑龍江牡丹江，牡丹江醫(yī)學院影像設備教研室（李永生）；157011黑龍江牡丹江，牡丹江醫(yī)學院2010級影像診斷專業(yè)（陳 奕，王英麗，廖靜蕓，于桐泊）