張會(huì)如 鄭 曦 孫處然 馬奎元

（1濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像系，山東 濟(jì)寧272067；2濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院信息技術(shù)中心，濟(jì)寧272067）

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)是醫(yī)學(xué)院校影像專業(yè)或生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的必修課，其實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)在整個(gè)教學(xué)中具有極其重要的地位。但是由于影像設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用高昂，限制了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室添置更多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，這樣必然使學(xué)生操作機(jī)會(huì)、技能訓(xùn)練不能得到有效的保障，難以滿足醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求；而學(xué)生臨床見(jiàn)習(xí)、實(shí)習(xí)期，由于受醫(yī)院工作資源的限制，學(xué)生很難有充分的實(shí)踐機(jī)會(huì)，無(wú)法親身經(jīng)歷和熟悉完整的影像設(shè)備工作過(guò)程，這些問(wèn)題都嚴(yán)重影響了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為此，國(guó)內(nèi)一些院校相繼對(duì)這門(mén)課程的教學(xué)進(jìn)行了一些改革［1－3］。本文認(rèn)真分析并結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果［4－6］，針對(duì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備課程，認(rèn)為建立一種數(shù)字化影像設(shè)備的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，能夠較好地解決上述存在的問(wèn)題。

1 數(shù)字X線攝影（Digital Radiography，DR）仿真教學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

DR設(shè)備的仿真教學(xué)系統(tǒng)，由理論知識(shí)學(xué)習(xí)和虛擬界面操作2大模塊構(gòu)成。本文利用網(wǎng)頁(yè)制作軟件Macromedia Dreamveaver 8，將系統(tǒng)制作成網(wǎng)站的形式，在網(wǎng)頁(yè)左框架內(nèi)顯示系統(tǒng)的目錄，右框架內(nèi)顯示該系統(tǒng)的內(nèi)容，見(jiàn)圖1。

圖1 DR仿真教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成方框圖

1.1 理論知識(shí)學(xué)習(xí)模塊

根據(jù)教材中DR設(shè)備的授課內(nèi)容，將理論學(xué)習(xí)模塊分為基本結(jié)構(gòu)、工作原理和臨床應(yīng)用3個(gè)子模塊。在基本結(jié)構(gòu)模塊中，系統(tǒng)將DR設(shè)備分為數(shù)個(gè)子結(jié)構(gòu)，采集大量子結(jié)構(gòu)的圖片和真實(shí)照片并結(jié)合文字介紹來(lái)描述DR設(shè)備；在工作原理模塊中，主要描述了X線管和平板探測(cè)器的工作原理，利用flash動(dòng)畫(huà)制作軟件，將X線管燈絲加熱輻射熱電子、并在管電壓的作用下轟擊陽(yáng)極靶面的過(guò)程，制作成flash動(dòng)畫(huà)，使一些抽象概念變得更容易理解；將非晶硒、非晶硅平板探測(cè)器和多絲正比室掃描型DR的工作原理制作成flash動(dòng)畫(huà)，使DR的工作原理一目了然；為了加深學(xué)生對(duì)設(shè)備的應(yīng)用理解，在臨床應(yīng)用模塊中，系統(tǒng)加入了醫(yī)院DR設(shè)備真實(shí)工作過(guò)程的視頻，便于學(xué)生立體的觀察設(shè)備，并結(jié)合文字介紹DR設(shè)備在臨床的應(yīng)用范圍。

1.2 虛擬界面操作模塊

本系統(tǒng)選取附院AXIOM Aristos VX Plus DR設(shè)備作為研究對(duì)象，DR操作界面上包含攝影時(shí)的各項(xiàng)要點(diǎn)，包括病人信息（登記號(hào)、姓名、年齡）、檢查部位、攝影條件等。攝影時(shí)，首先從病人列表中查找需要檢查的病人，選中后雙擊進(jìn)入病人信息界面，在該界面中核對(duì)病人信息無(wú)誤后點(diǎn)擊Exam按鈕，進(jìn)入檢查部位和攝影條件選取界面；根據(jù)病人檢查的部位和診斷需要，選取合適的條件后，進(jìn)入體位選取界面，選取攝影體位（包括前后位、后前位、側(cè)位等），此界面中含有KV、mAs的信息，如需改動(dòng)攝影條件，可在此界面中進(jìn)行更改；選好攝影條件后按下曝光手閘進(jìn)行曝光，操作界面中會(huì)自動(dòng)刷新出現(xiàn)曝光后的影像，點(diǎn)擊image－processing按鈕進(jìn)入圖像編輯界面，根據(jù)診斷需要進(jìn)行圖像裁剪、文字編輯、圖像旋轉(zhuǎn)等圖像處理。

虛擬仿真界面的開(kāi)發(fā)：對(duì)DR設(shè)備工作時(shí)的每一步操作界面進(jìn)行截屏，并按操作順序存儲(chǔ)截屏圖像，利用Macromedia Dreamveaver 8編輯每一幅圖像，方法如下：對(duì)在工作過(guò)程中需要鼠標(biāo)點(diǎn)擊的按鈕區(qū)域，利用網(wǎng)頁(yè)制作軟件中的超鏈接功能，將該按鈕區(qū)域選中并設(shè)置超鏈接，鼠標(biāo)點(diǎn)擊后，自動(dòng)鏈接至下一個(gè)工作界面，依次進(jìn)行，對(duì)每一步操作過(guò)程界面都設(shè)置超鏈接，DR設(shè)備使用曝光手閘進(jìn)行曝光部分，在虛擬界面中增加一個(gè)曝光手閘按鈕替代曝光手閘，此按鈕區(qū)域設(shè)置超鏈接，點(diǎn)擊此按鈕可自動(dòng)鏈接至曝光界面，最后建立基于網(wǎng)站的虛擬界面操作模塊。

2 結(jié)果

基于網(wǎng)站形式的DR仿真教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可在實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)的任意一臺(tái)電腦上使用，在網(wǎng)頁(yè)的左框架中，可以瀏覽系統(tǒng)的目錄，點(diǎn)擊理論知識(shí)學(xué)習(xí)模塊下的任意一個(gè)目錄，可以在網(wǎng)頁(yè)右框架中顯示其內(nèi)容，包含了DR設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和臨床應(yīng)用。

本文采集了大量醫(yī)院DR設(shè)備攝影過(guò)程中的操作界面，用于虛擬操作界面的開(kāi)發(fā)，虛擬界面操作模塊共涵蓋21個(gè)人體部位（鼻竇、頸部、胸部、腹部、顱骨、鼻骨、肩、手、脊柱、骨盆、踝、足等）的攝影條件，包含對(duì)人體各個(gè)部位進(jìn)行攝影的功能，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院DR設(shè)備操作界面的仿真。該系統(tǒng)可模擬實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有設(shè)備的實(shí)驗(yàn)，為影像專業(yè)學(xué)生提供了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，如圖2所示。

3 討論

基于DR設(shè)備的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，在理論知識(shí)學(xué)習(xí)模塊中，包含了大量DR設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖片、工作原理動(dòng)畫(huà)和設(shè)備真實(shí)工作視頻。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)使用該模塊，可以增加學(xué)生對(duì)DR設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)，使一些抽象的設(shè)備原理概念變得更容易理解，避免了授課過(guò)程中僅用文字介紹帶來(lái)的枯燥問(wèn)題，可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生觀看醫(yī)院DR設(shè)備的真實(shí)工作視頻，使DR設(shè)備的工作過(guò)程變得一目了然，加深了學(xué)生對(duì)設(shè)備的臨床應(yīng)用理解。虛擬界面操作模塊中，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院DR設(shè)備操作界面的仿真，使用該模塊，學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行DR設(shè)備模擬操作實(shí)驗(yàn)，這可以降低醫(yī)院影像設(shè)備使用過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使學(xué)生可以更快地適應(yīng)將來(lái)所從事的影像工作。

基于DR設(shè)備的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的建立，為醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)學(xué)生提供了一種虛擬仿真設(shè)備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。我校2009級(jí)醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)學(xué)生通過(guò)使用該系統(tǒng)，能夠較好地掌握DR設(shè)備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，熟悉醫(yī)院DR設(shè)備的工作過(guò)程，為今后進(jìn)入臨床實(shí)習(xí)工作打下了良好的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)能夠較好地解決影像實(shí)驗(yàn)設(shè)備少、學(xué)生人數(shù)多的矛盾，對(duì)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)起到促進(jìn)作用，完全可以推廣到其它醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的教學(xué)中。

圖2 虛擬界面操作模塊演示圖

［1］ 陳曉光，任伯緒，朱云霞.《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法初探［J］.實(shí)用醫(yī)技雜志，2009，16（11）：915－916.

［2］ 李良成，張永順，李忠紅，等.優(yōu)化《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》教學(xué)的幾點(diǎn)措施［J］.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2009，19（16）：2551－2552.

［3］ 馬敬研.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索［J］.衛(wèi)生職業(yè)教育，2012，30（18）：87－88.

［4］ 齊現(xiàn)英，魯雯，韓豐談，等.虛擬仿真教學(xué)在《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》教學(xué)中的研究與應(yīng)用［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2012，29（1）：3208－3210.

［5］ 陳建方，曹明娜，汪百真，等.《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2008，22（1）：40－41.

［6］ 門(mén)秀麗，趙利軍，孔小燕，等.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在病理生理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2013，15（2）：148－149.