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医用专业显示器的临床应用

随着数字化影像诊断的普及,医用专业显示器已成为影像学医师及相关临床学科医师的重要诊断工具。本文就医用专业显示器临床应用中的若干问题进行综述。

一、影像学诊断必须用专业显示器

  由于影像学专业诊断对图像质量的严格要求,因此必须使用专业的医用显示器进行诊断,因为专业显示器与普通显示器的性能有较大的差别。普通显示器由于细节显示精度不够,可能导致误诊或漏诊。

二、医用专业显示器的技术要求

1. 高空间分辨率

  为了使数字化影像能将表征病变特异性的信息充分显示,要求显示器有足够的象素值。

2. 高密度分辨率(细致的灰阶)

  为了能够发现细微密度差异的微小病变,要求显示器能够正确显示出极为细微的灰阶变化。

3. 高亮度

  为了发现扭曲变化的细微结构异常,要求显示器具有高清晰度和高亮度,能以最大程度呈现细微的组织结构。

4. 良好的影像锐利度

  为了检测出细微的病变,显示器必须在显示微小影像轮廓时具有极高的锐利度。

5. 亮度均匀度

  为了将细微的物体密度差异以合适的亮度显示出来,要求显示器在整个屏幕范围内保持均匀一致的亮度。

6. 符合DICOM Part14要求并配备质量控制软件

  为达到多台显示器上所显示图像的一致性,显示器必须能够通过校准操作,将各自的特性调校到灰阶标准DICOM Part14的水平。

7. 简化显示质量控制的过程

  由于显示器的显示质量特性会随着显示器老化而逐渐改变,因此为了保持均匀一致的显示效果,要求用户能够对显示器的显示质量进行控制,以便于实施医疗环境下的常态管理。

、医用专业显示器的临床选用

1. 高分辨率显示及实现精细灰阶阴影显示

  在选择显示器品牌及型号时,应主要考虑需要显示医学图像的信息含量
  由于数字图像以乳腺摄影的精度要求为最高,这里以乳腺摄影为例。据测算,一帧数字乳腺X射线影像的“信息含量”应大于500万象素(5MP)。在用象素值较低的显示器显示此信息时,会导致信息的不真实呈现(马赛克式的影像会显示成阴影)。而在采用2048×2560的分辨率或524万象素的显示器时,这种不真实的显示效果就会控制到最低程度。在乳腺X射线图像内,马赛克式的图像会显示成微小的肿块和钙化点而导致误诊。

2. 高清晰度、高亮度和极小的象素

  0.165mm的象素尺寸是目前医学影像专业显示器产品中最小的象素尺寸,它提供高清晰度和高亮度的图像,并且不使阴影显示成颗粒状

3. 亮度均匀性及稳定性

  为保持图像显示的一致性,乳腺影像要求显示器具有均匀的亮度。但由于液晶显示器的本身特性,背光灯管很难达成一致的亮度,实验证明,具有数字均匀均衡器(DUE)功能的专业显示器则可提供高亮度均匀度的图像

4. 亮度稳定性

  在开机或显示器从休眠状态唤起时,具有漂移修正功能的显示器可以快速稳定亮度水平。此外,还可通过传感器来测量液晶显示器的背光亮度并补偿因周围环境亮度改变以及长时间使用导致的任何亮度波动

讨论

1. 象素值的正确表述

  医用专业显示器在商品流通过程中,厂商为了满足用户的要求,均宣称其象素值可以满足临床应用需求。但是脱离显示屏面积的“象素值”表述是没有意义的。笔者在政府采购、政府论证、招评标工作中曾遇到因文件中性能参数表述不严密而产生歧义,导致采购失误。例如某单位购置了6MP专业显示器,未注明显示屏面积,而厂方提供的产品为30?屏幕的。实际上其显示精度仅相当于24?屏幕的3MP,不能用于乳腺诊断。因此应将象素点的尺寸或象素间距作为精度的表征。

2. 医用专业显示器综合性能的考量

  (1)显卡性能
  专业显示器的显示质量仅以象素尺寸表述失之全面已如上述。此外,专业显示器中的显卡性能对图像显示质量也是至关重要的。显卡的精度大致有12/10/8位、10/8位和8位三种。高精度要求者应选择12/10/8位者。此外,优质专业显示器均配有定牌生产的显卡专门适配其产品。较差者则为外购价格低廉的通用型显卡,仅贴上该厂标贴而已。
  (2)显示器型号
  采购时不能光看品牌而不问型号。因为适应市场的价格竞争,同一品牌会有高端产品及低端产品之分。其性能相差悬殊。
  (3)应用性能
  除显示质量外,尚有一些应用性能值得关注,主要为背光灯管的色调,防眩光性能,自动质控功能等。
  (4)超大尺寸专用液晶屏显示器的应用
  影像科日常集体读片、专家会诊、医院间的远程医疗、医学影像教学等,这些工作都要求较大的显示面积,通过大画面的高清晰图像,展现影像细节,便于进行技术探讨和学术研究。为了满足这方面的需要,超大屏幕专业显示器开始进入临床应用,目前应用的大尺寸单体液晶屏已经达到70″。
  在超大尺寸液晶屏显示器问世之前,医院更多使用医学投影仪,两者比较,前者具有更多优势:
  (a)超大尺寸液晶屏具有50000小时的超长寿命设计。而投影仪一般使用寿命为5000小时。
  (b)超大尺寸液晶屏的分辨率达到2MP,而投影仪的分辨率都≤1.5MP
  (c)液晶特有的点阵排列,避免了一般CRT显示器或投影仪使用一段时间后可能出现的几何失真和聚焦不准等问题。
  (d)超大尺寸液晶屏超高亮度、超高对比度保证影像显示的高度清晰,并且使用时无需繁琐的调整和校正。
  (e)超大尺寸液晶屏配置的亮度和温度自动校正系统保证了全屏影像显示亮度的“一致性”,确保不会因为影像显示亮度的差异对诊断造成影响。
  (f)超大尺寸液晶屏显示界面非常灵活,既可以调出不同图像进行同画面显示,也可以同时显示灰阶和彩色图像,更有利于会诊、演示、电教等工作的进行。

3. 临床应用/选购注意要点

  (1)环境光照
  由于显示器屏幕的亮度与观片灯箱有一定的差距,因此对阅读环境的光照条件要求也较严格。读像阅读时进入阅读者眼—脑系统是所有光线的总和,因此环境光照过高会对读像阅读产生负面影响。所以环境光照应<50LUX。而且不能有直射屏面的直接负效光。
  (2)灰阶与彩色配置比例
  由于彩色显示器用于显示灰度图像时,在RGB三元色信号中仅需用单色表现灰阶图像,显然降低了信息的利用。由于量大面广的图像均用灰度显示,而仅在灌注成像或弥散成像时需彩色显示。据此,选择专业显示器时应考虑两者的配置比例。
  (3)“标准模式选择”功能
  有些高档显示器设置有自动“标准模式选择”功能。在阅读不同医学图像时可自动选择:CTMRI图像,或数字化图像,或乳腺图像等。如果选择不当,就会影响显示质量。
  (4)自动检测调整功能
  由于显示器显示屏的亮度会随使用时间递增而下降。因此高档专业显示器均配置自动检测、调整功能。如无自动检测调整功能者,应将此项目纳入科室常态质量管理范围。
  (5)性价比
  最后还应注意的是应选购性价比最高的医用专业显示器而不是选购价格最低的医用专业显示器。

 


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