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医用单色显示器性能参数

随着图像存储与传输系统(PACS)的快速发展, 图像识读已从传统的胶片和灯箱为主的硬拷贝阅读模式向以计算机和显示器为主的软拷贝阅读模式转变。指出了软阅读的认知载体—— —医用单色显示器的性能参数(包括亮度、分辨率和对比度等)是影响放射诊断系统效能的一个非常重要的因素, 应用ROC曲线理论可以方便地对这种影响进行定量评价, 并为选择合适的显示器提供了可靠的科学依据。

灰阶医用显示器,单色医疗显示器

医用显示器的性能参数

随着图像存储与传输系统(PACS)的快速发展, 成像系统已从传统的模拟化向数字化进程加速, 影像医师阅读影像的模式已经从传统的硬阅读模式向现代的软阅读模式过渡。软阅读模式下的影像诊断的认知载体—— —医用单色显示器是PACS中一个重要的组成部分, 其性能指标的好坏对影像诊断有着极其重要的影响。这些指标可分为显示器亮度、对比度、分辨率、刷新频率等。

单色医疗显示器亮度:

亮度是用来表征显示器发出的可见光的数量, 其物理量单位为cd/m2, 它对影像判读有着重要影响。物体与背景的亮度差(客观上的) 以及人眼检测细节的能力—— —视觉灵敏度(主观上的)是软阅读模式下影响影像诊断的重要因素, 前者可用“恰能分辨的亮度差JND(Just NoticeableDifferent)”来度量。分析证明, 人眼对灰阶的反应并不是线性的关系, 我们眼睛对黑暗部分的反应不如对明亮部分灵敏。在一定的视觉灵敏度下, 背景亮度(Luminance)越高, 人眼能分辨的JND也越多。人眼分辨细节的能力对骨小梁结构的观察以及细小的骨质病变的发现至关重要, 而分辨亮度差的能力对检测肺小结节等软组织的微小差异很关键。为了提升这种差异, 显示器的亮度必须提高。但显示器的亮度过大, 就会使医生的眼睛疲劳, 同时会缩短显示器的使用寿命。所以要在分辨细节、背景亮度和绝对亮度差这3个参量之间进行综合考虑。北美放射学会ACR规定数字化影像显示器的最大亮度不应低于170cd/m2, 韩国PACS协会建议最低亮度为250cd/m2。考虑到显示器的亮度会随时间而衰减, 许多专家认为, 如果亮度较正常值低10%时, 该显示器就不应再使用。

单色医疗显示器分辨率:

显示器的分辨率是影响影像识读的最重要的因素, 包括空间分辨率和密度分辨率。所谓空间分辨率, 是指整幅显示屏是由多少像素组成。目前主要的医用显示器有5、3、2、1MP4种, 我们应结合显示器的实际尺寸来考虑空间分辨率。比如同样为5MP的显示器, 541mm像素间距(点距, 相邻2个像素间同基色点之间的中心距离) 为165μm, 而528mm的点距为156μm, 点距越小则在屏幕上的像素排列越紧密, 图像就越清晰细腻, 所以我们应该选小点距的显示器。我们挑选合适空间分辨率的显示器时应充分考虑图像本身的分辨率, 一般影像图像的分辨率如下:DSA、数字胃肠、CT为1024×1024;MRI 为512×512;CR/DR为500万像素以上; 显示单幅的DSA、CT图像只需要1280×1024的显示器即可, 但需同时, 显示多幅图像时分辨率应在2048×2560左右。由于CR/DR影像的空间分辨率通常都超过500万像素, 所以最好选择500万像素以上的显示器[3]。由于我国PACS起步较晚, 诊断的准确性一直未引起放射学界的足够重视, 处于经济的考虑, 不少医院盲目采用空间分辨率1280×1024或

1024×768的普通PC显示器, 殊不知这要冒降低诊断精度的风险。密度分辨率用离散灰度级的总数来度量, 如CT用12bit 表示, 其最高密度分辨率为1/212。密度分辨率越高, 所呈现的图像越具有连贯性。目前, 在密度分辨率方面人们达成如下共识: 乳房照相、X线胸片CR/DR、骨骼的细微裂纹、CT、MRI 需要212 级灰度, 而血管造影(静态像)、B超、核医学则需要28级灰度。较高数量级的灰阶再加上窗宽、窗位技术的应用, 基本上可以满足在判读影像时视觉上的需要。

单色医疗显示器对比度:

对比度也叫动态范围, 定义为最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值, 可以反映出显示器能否表现出丰富的色阶和画面层次。对比度越大则代表此显示器越好, 因为对比度越高, 图像的锐利程度也就越高, 图像也就越清晰, 表现的层次感越丰富。CRT显示器呈现真正全黑的画面是容易做到的, 但对液晶显示器来说则相当不容易。因为液晶显示器的背光源是持续亮着的, 而液晶面板不可能完全阻隔光线, 总是会有一些漏光现象发生。制造商一直致力于漏光现象的改善,2007年是对比度技术突飞猛进的一年, 某些厂商已将对比度技术提高到5000∶1, 远远超过CRT的500∶1以上对比度的标准, 一般医用显示器的对比度应该不小于600∶1。

医用单色显示器刷新率

对于医用显示器来说, 刷新率是个相当重要的指标。刷新速度越快, 画面越不容易闪烁, 但即使通过了最新了VESA标准的显示器刷新频率在85Hz以上, 此时这种闪烁的时间间隔已经很短, 但长时间盯在屏幕上仍会导致眼睛的疲劳。刷新率对于LCD显示器的重要性就远低于CRT显示器了,刷新率的高低并不会使画面闪烁。当刷新率在60Hz时, LCD显示器就能获得稳定的画面, 因为像素的亮灭状态只有在画面内容改变时才会有所变化, 此时屏幕上的图像就如广告箱那样, 灯箱里的灯发出的光通过图案进入人眼, 人看到的图像非常稳定, 而不闪烁, 正因为它不闪烁、零辐射, 所以更适合长时间阅片。


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