CR系统在医学影像学专业的教学应用研究

李永生，陈 奕，王英丽，廖静芸，于桐泊

CR系统在医学影像学专业的教学应用研究

李永生，陈 奕，王英丽，廖静芸，于桐泊

研究了CR系统在医学影像专业教学中的应用，通过实验教学使学生快速掌握CR系统的原理、软硬件操作方法和应用技巧，得到了一种高效优质的数字化影像设备教学方法，为医学影像学专业的教学方法改革指明了方向。

CR系统；教学应用；图像处理；学习方法

0 引言

随着计算机、微电子技术和生物医学技术的迅猛发展，计算机技术得以在X线设备中广泛应用。CR系统把X线摄影技术和计算机处理技术紧密结合，不仅使X线检查的曝光剂量变小，而且还提高了X线摄影的数字化水平，保证了影像质量[1]。CR设备所获得的数字图像可以直接纳入图像存储设备和PACS中。在临床疾病诊断中，CR设备在对肺、骨骼等的诊断中具有主导地位，它已然成为影像医学中的重要组成部分，是基本有效的临床检查设备[2]。

影像设备的迅猛发展使得对医学影像人才的要求也大大提高。医学影像专业近2 a的实践成果表明，受过实验教学的医学生能更快地适应实习工作环境，对于知识的理解与运用能力较没有受过实验教学的学生强[3]。在医学影像教学中促进医学人才和先进影像设备的紧密结合，实验是重要环节，其教学效果的好坏直接影响到医学生的实践能力。根据以上情况，我院开展了CR系统的教学应用研究，研究的目的是使在校大学生掌握CR系统的应用方法。研究对象为2010级影像诊断专业学生。研究的方法是学生在老师的指导下实际操作CR设备，完成老师布置的作业。我们科研小组从学生的角度出发，学习和研究CR825/850系统的硬件操作和软件应用，针对影像学专业的传统多媒体教学方式，设计适合影像专业特点的CR设备实验，由此探究出能提高教学质量（主要是提高医学生的实践动手能力以及对基础理论知识融会贯通的能力，培养医学生在CR设备上的操作、维护、维修能力）的方法，并逐步构建出理论与实验相结合的教学模式。

1 classic CR825/850系统的硬件操作应用

classic CR825/850系统的硬件设备主要包括classic CR825/850主机、IP板、远程操作面板（ROP）、条码扫描仪、Clinic Suite工作站等。

1.1 classic CR825/850主机

开关classic CR825/850主机时要遵循先开后关的原则，打开CR读取器，在侧面按“开/关”按钮，待主机开机后，再按照读取装置、主机、图像处理装置的顺序进行启动。

1.2 IP板

IP板是影像记录的重要材料，在其保存过程中要轻拿轻放，避免碰撞，防止其受静电影响而出现斑状伪影[4]。插入到读取装置中进行扫描时要注意插入时IP板的方向，矩形的IP板要竖直插入，黄色边角在上并靠近操作者一侧。在读取时，主机的“扫描状态”功能板块能显示其读取的全过程，可以实时了解扫描的进程。扫描结束后，将IP板取出。

1.3 远程操作面板

在扫描IP板时，必须在远程操作面板上选择相应的部位和体位，否则图像出来后会有很大的差异。例如：选择拍摄部位胸部后前位。选择完毕后，进行患者信息的录入，每位患者的个人资料必须准确，应包括患者ID号、性别、出生日期等内容，IP板只能辨识本身IP号所对应的信息，一旦出现输入错误，将会造成患者拍片后找不到影像的情况，严重时会造成误诊或漏诊。

1.4 IP板条码扫描仪

IP板条码扫描仪是读取IP板记录影像的设备。

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工作站工具栏、系统控制栏4大模块构成。

工作列表是已扫描的患者信息列表，可用于查询、修改、合并患者信息；打印面板用于查看影像并使用Clinic Suite工作站工具栏的各种工具对其进行处理；系统控制栏由面板启动栏、状态栏和系统托盘组成，可用于系统设置。

2 Care stream Clinic Suite软件的应用

CR不同于传统工频X线机，它是在不淘汰原有X线机的情况下，实现影像的数字化[5]。数字化的影像可以通过Carestream Clinic Suite软件进行各种各样的图像处理，从而凸显出感兴趣区的影像结构，使我们对疾病做出正确的评估。

Carestream Clinic Suite软件的图像处理功能归功于Clinic Suite工作站工具栏中各种各样的工具。就其常用功能，我们研究小组对其进行影像处理的应用及影像处理后效果的评估。

2.1 调整影像质量

classic CR在对影像质量处理上进行窗宽、窗位调整和图像平滑、锐化、边缘增强的处理。

2.1.1 窗宽、窗位的处理

窗宽是指影像灰阶的覆盖范围，降低或升高窗宽可提高或降低对比度；窗位是指灰阶的中心，降低或升高窗位可降低或提高亮度。亮度使影像变亮或变暗[4]。对比度控制影像上的可视灰色阴影数。增加对比度时灰度增加，使黑色和白色变得不那么明显。如果重要的解剖信息位于影像的黑色或白色区域，无法看见这些信息时，增加对比度，即可使影像变得清晰，例如影像中的关节腔、椎体腔和肋骨。增加精确对比度，可使解剖功能更加显著。在Clinic Suite工作站工具栏中有2种途径可用于调整窗宽/窗位（W/ L）设置：

（1）手动调整：单击并向4个方向拖动鼠标，向上或下可升高或降低窗位，向左或右可减小或增大窗宽。

（2）使用预设：W/L预设是一组用于特定身体部位的参数，可以将其W/L值应用于所选身体部位。图1是系统预设的窗宽、窗位，软组织和骨组织均清晰可见。图2是手动调整窗宽、窗位，包括提高窗位、降低窗宽以使骨组织清晰可见。图3是降低窗位、提高窗宽，通过反转进行二值化处理得到。

图1 系统预设

图2 手动调整

图3 二值化处理

2.1.2 锐化处理

独立的2种组织或器官毗邻存在时，其X线影像界限必须很清楚地显示出来，若因器官运动或摄影设备器材不佳等，会使2个毗邻组织影像的边界不够清楚。2个毗邻组织影像边界的清楚程度叫“锐利度（sharpness）”，与此相反的概念就称之为“模糊度（mistiness）”。因此，若要将2个结构区分开，我们可以运用锐化处理，凸显出结构的边缘。

（1）图4是系统预设窗宽、窗位的图像。骨组织的骨皮质、骨松质均清晰可见，软组织结构清晰。

（2）图5在原图像基础上降低窗位，再将其进行锐化处理控制边缘，使骨皮质的影像更加凸显，从而更加清晰地显示骨是否有骨折等结构的改变或破坏。

图4 锐化处理前

图5 锐化处理后

2.2 影像的测量

Clinic Suite工作站工具栏提供各种各样的影像测量工具，包括标尺、角度、心胸比、Cobb角度等。它们可以用于对我们在影像上看到的正常结构或某些特殊结构进行测量，以进一步了解其性质。

临床上，心脏疾病在影像中最先表现出来的是其形态学的变化。故我们可以运用“心胸比”测量一张胸部X线片上心脏的心胸比率（如图6所示），从而对心脏疾病做出初步的评估与诊断。除此之外，量尺可用于图像中异常密度影的大小测量，角度可用于心膈角和肋膈角的测量。

2.3 影像的标志

Clinic Suite工作站工具栏还有用于对影像进行批注和标志的“戳”、“选择批注”等，可对感兴趣区进行备注。

2.4 影像的更改

在工具栏中可以进行放大、缩小、旋转、局部放大（如图7所示）。

图6 软件测量图

图7 软件“放大镜”的应用

2.5 影像的存储、输入、输出

CR设备可长久保存患者图像信息，若提取某患者近期图像，通过“查询快捷方式列表”即可迅速获取。若长久保存历史图像，则通过磁带录入或光盘刻入保存，按季度或月份分批保存，以利于图像的调取和提高临床诊疗效率。

3 CR设备在教学中应用效果分析

CR设备在教学中的应用不仅提高了学生的动手操作兴趣和学习知识的积极性，而且还加强了学生对基础理论知识的理解和灵活应用，对提高学生的规范化操作技能有较好的效果。

3.1 有利于激发学生的学习兴趣

医学影像学专业内容繁多且较抽象，教材内容比较单调，使学生厌倦学习，并容易产生畏难情绪。学生可以在影像课程上亲自动手操作CR，学习课本上学习不到的知识，提高实践能力，为将来更进一步的学习、工作打下坚实的基础。

3.2 适应发展需要

应用型教学是当代教学的必然趋势，CR设备的教学应用与现代化影像教学相接轨，打破了传统教学的空间局限性。

3.3 特色教学

以医学影像设备学实验为基础的技能训练和创新教育对医学影像专业的学生非常重要。学生结合影像设备学、影像检查技术、图像处理等课程亲自动手去寻求最佳的摄影体位，通过CR扫描仪进行摄影得到医学影像图像并存储于计算机中，再运用多平面重组、表面阴影显示法等图像后处理技术对图像进行加工、修复，以期得到最利于教学和诊断的影像图像，最后将图像按部位等进行分类存储。

3.4 提高考试效果

考试是教学反馈的一种手段，也是检测学生学习效果、评价知识水平能力状况的最有效方法，同样也是学校管理水平的集中体现。学生往往对CR设备不了解，平时容易死记硬背知识点。但在经过对CR设备的操作、图像处理、维护、维修的学习后，可对理论知识的运用更加灵活，更快更好地将知识学以致用，从而使学生可以在考试中有的放矢，提高考试效果。

4 结语

本次研究使我们找到了高效优质的医学影像专业教学方法，为今后的进一步改革奠定了基础，指明了方向。

[1] 黎涛，杨永青，雷雨.CR系统与屏-胶组合系统照片质量评价[J].中国辐射卫生，2006，15（1）：98-99.

[2] 崔军胜.数字X线摄影在临床的应用[J].基层医学论坛，2007，11（1）：26-27.

[3] 胡霞，殷海，李玲.医学影像设备实践教学模式探讨[J].电脑知识与技术，2012，8（21）：5 170-5 171.

[4] 马劲，程相晨.CR成像系统应用的初步体会[J].现代医用影像学，2003，12（3）：140-141.

[5] 陈建新，黄艺生.CR技术的应用价值[J].实用放射学杂志，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

牡丹江医学院大学生科研项目（201321）

李永生（1978—），男，讲师，主要从事医学影像设备的开发与应用方面的研究工作，E-mail：liyongsheng1978@sina.com。

157011黑龙江牡丹江，牡丹江医学院影像设备教研室（李永生）；157011黑龙江牡丹江，牡丹江医学院2010级影像诊断专业（陈 奕，王英丽，廖静芸，于桐泊）