数字形象体系(PACS、DR、CR、DSA等)跟着IT业的开展,日渐老练,很快进入了医疗放射范畴。因为其“软读片的功用”和前瞻性,越来越遭到国内医院的喜爱,各种医学数字形象体系被列为医院的置办方案之中。可是,因为对本钱的考虑,数字形象体系的装备在显现器方面,常常疏忽或放弃医用显现器的装备,以一般的PC显现器或是非显现器代用,使数字形象体系的形象显现效果大打扣头,成为我国现在数字形象开展的一个“瓶颈”。
现在,国内许多的厂家、集成商在数字化X机,CR、DR体系和PACS体系的出资装备份额上,显现器的选配参数和出资份额较低,显现功用天然相对较低,导致我国现在数字形象体系全体功用呈现“木桶效应”,即全体体系功用 = 部件最低功用,这种现象的发生是因为国内业界对医用显现器的知道缺乏所构成的。为了使放射学界对数字形象体系的确诊精确性问题有充沛的知道,了解医用显现器在数字形象中的效果,咱们从医用显现器几个方面进行评论。
医用显现器的参数挑选:
1、 亮度人眼对灰阶的分辩才能使跟着亮度的不同,有着一个非线性联系。如图,亮度(Luminance)越高,人眼能辨的灰阶(JND-Just Noticeable Difference)就越多。反之,低亮度时,人眼对灰阶分辩力较差。亮度愈高,人眼能分辩的灰阶就愈多。为了进步灰阶的分辩力,显现器的亮度必需求高。亮度 (Luminance) 越高,人眼能分辩的灰阶 (JND – Just Noticeable Difference) 也越多。医师阅片室的环境光对显现器的亮度是有影响的,显现器图画亮的部分取决于显现器的亮度,但暗的部分除了显现器亮度,还与环境亮度与显现屏的折射率有关。
假设室内照度为100lux,显现屏折射为2%,则亮度为2 cd/M2。当要求比照度为1:100时,显现器亮度至少应为200 cd/M2(一般作业室的照度常常能够到达500lux,显现器的亮度就要求能到达1000 cd/M2)这样,因为人眼的非线性灰阶区分才能和环境照度的要素。
医用显现器规划制作的最大亮度为800-600 cd/M2。一般显现器亮度为200-350 cd/M2。美国放射学会(ACR)规则了数字化X线图画的最大亮度至少应该为170 cd/M2。2001年3月在德国的X线形象评论会上,业界定见是凡用数字化图象的显现器要求亮度至少为200 cd/M2。一般透视或CT图象至少为100 cd/M2。那么由此看来,一般显现器的亮度好像已到达了阅片要求的亮度(许多医院对刚装置时的显现器形象也较为满意)。考虑到CRT 或 LCD显现器,亮度都会跟着时刻而衰减。
咱们期望至少在三年时刻内,显现器的亮度都能维持在最低要求的亮度以上,所以主张新显现器的亮度至少应在500 cd/M2 以上。可是因为一般显现器没有亮度安稳和校对功用,亮度随时刻的衰减和环境光的折射,显现亮度大大扣头,不能真实到达阅片的要求(关于亮度问题,在后面的安稳性内还要胪陈)而医用显现器的最高亮度在装置就位后,运用光学校对手法依照DICOM规范进行校对,使亮度坚持在一个阅片要求的亮度值。(一般在400-500 cd/M2之间),并确保在3-5万小时安稳不变。这样就确保了亮度的安稳性和形象的一致性。由此看来,一般显现器和医用显现器在医疗放射科阅片室作业环境下的实践功用是不同很大的。
2、灰阶人眼对灰阶的反响并不是线性的联系。咱们眼睛对漆黑部分的反响不如亮堂部分活络。 DICOM 3.0 第十四章为显现灰阶图画供给了一个规范显现函数。运用这个规范显现函数在不同亮度的显现体系上显现图画,能供给某种程度的相似性。通过此函数转化的灰阶,人眼的反响近似呈线性联系。因而一个好的医用显现器,必需具有有调整灰阶显现曲线以契合DICOM3.14中规则的灰阶显现函数的功用。而有较高亮度的显现体系则能显现更多可分辩的灰阶数 (JND)。
在放射学的确诊中,这种灰度差异(安排密度小差异性),有可能对前期病灶的确诊有很大的协助。显现器在显现是非形象的灰阶数是和显卡相关的,一般显卡更多的关怀五颜六色显现参数,如:显存,速度,五颜六色位数等.可是, windows体系是8bit输出显现,反映是非形象时的灰阶,仍是256个灰阶.因为windows在调色盘上要独占20个色彩,形象实践只要236个灰阶,这便是一般显卡常常遇到的灰阶不接连的问题。要到达完美地再现灰阶接连的是非形象,就应选配专业的输出灰阶在10bit以上显卡.
3.分辩率分辩率是指单位面积显现像素的数量,一起显现器的本钱与分辩率也成成正比。挑选一般显现器分辩率为1024×768,用于作业文字是能够满意的。可是在低分辩下通过对软件处理来显现高分辩率形象时,需求对显现画面的内容做出改动,比方改动部分医学像素的内容,再通过对该像素周围的像素进行比照后,“生成”新的像素,刺进到显现画面中。
显着,这种改动显现内容的方法必定导致画面的“失真”。这样,也改动了医学形象显现的基本要求,所以,单从分辩率上来讲,不只要挑选医用显现器,还要依据不同的体系要挑选不同的分辩率。显现器的分辩率与图画自身的分辩率有很亲近的联系. 恰当的挑选显现器的分辩率能有用的减低显现器的置办本钱. 一般图画的分辩率如下; 心血管造影, 数字胃肠机: 1024X1024 (单幅图画), 加上菜单为1280X1024 MRI: 256X256 或 512X512 (单幅图画) CT: 512X512 或 1024X1024 (单幅图画) DR/CR: 5百万以上 (单幅图画) 以DSA, CT,MRI而言, 显现单幅图画只需求1280X1024分辩率的显现器即可满意需求. 但若要观看多幅图画, 如CT 3X4 或 4X5 的多幅图画, 分辩率达1536X2048 及 2048X2560. 此刻就需求较高分辩率的显现器, 如三百万或五百万像素的显现器。
DR及CR 图画的分辩率一般都超越五百万像素, 最好运用如三百万或五百万像素的显现器. 以上装备挑选是针对放射科医师做图画确诊运用的,而一般临床调查可恰当的减低分辩率如一百万像素或二百万像素以节约本钱。
4.呼应时刻呼应时刻指的是液晶显现器对输入信号的反响速度,也便是液晶由转亮或由亮转暗的反响时刻。一般都是以毫秒(ms)来核算。呼应时一般说来分为两个部分—Rising(上升时刻)和Falling (下降时刻),而咱们所说的呼应时刻指的便是两者之和。人眼存在“视觉残留”的现象,也便是运动画面在人脑中会构成时刻短的形象,人能够承受的画面显现速度一般为24张/秒,这也是电影每秒24格的播映速度的由来,假如显现速度低于这一规范,人就会显着感到画面的中止和不适。依照这一规范核算,每张画面显现的时刻需求小于40ms,依据液晶的实践运用情况,呼应时刻:30ms(1/0.03=33.3 祯 /秒),仍是会呈现拖尾现象,不适合动态医疗形象的实时播映。呼应时刻在25ms以下(1/0.025=40祯/秒)能够满意临床心血管DSA的实时播映。
在医用显现器的选配上,CR、DR静态形象对呼应时刻无过高要求。可是在播映动态形象的体系装备时,如心血管机和数字胃肠机,就要首选呼应时刻在25ms以下的医用显现器。
5、显现器的尺度 医用显现器的尺度与分辩率有连带联系。分辩率愈高, 尺度愈大, 但并不成正比联系.生产厂在制作时已考虑到和胶片挨近一致性的尺度了。一般显现器则没有这方面的考虑。 CRT显现器尺度散布在17英寸到21英寸. 液晶(LCD)显现器尺度在18英寸到22英寸之间.
6、横屏及竖屏关于显现器是挑选横屏或竖屏的问题, 并无必定的规范或规则. 放射图画有横有竖, 须视图画而定. 最好挑选横, 竖可调整的液晶显现器. 现在的医用液晶显现器厂家已考虑到医师阅片的习气和要求,规划了反正能够转化的功用,大大方便了临床的运用。
医用显现器的安稳性、全体性和一致性:
1. 安稳性相对于一般显现器, 医用灰阶显现器的价格较为贵重. 咱们期望运用寿数能在5年以上. 不论是CRT显现器或LCD显现器, 亮度都会跟着时刻而衰减. 一般显现器寿数的界说是当亮度衰减到最大亮度的50%的时刻. 以液晶显现器而言, 此刻刻大约是30,000小时到50,000小时 即便在运用寿数时刻内, 亮度并不是每天都相同的. 所以隔一段时刻 (大约三个月到六个月), 显现器有必要要做亮度及灰阶的校对, 以确保显现器的一致性. 假如显现器数量许多, 作业量也是适当大的. 较先进的显现器内部有传感器(Sensor), 能侦测显现器的亮度改动而主动调整.使显现器在运用寿数内能随时坚持亮度安稳。液晶显现器的亮度并不是很安稳. 它的亮度会随温度不同而改动.现在有些显现器内部有传感器(Sensor), 能侦测显现器的亮度改动而主动调整. 这样就能够节约许多的人力。
别的液晶显现器在刚开机时, 亮度不会马上到达设定的亮度. 大约通过20 – 30 分钟后才会到达设定的亮度. 在此亮度未达设定美丽的时刻内, 显现器是不适协作确诊用。运用者常常因其他业务而停止运用显现器, 一段时刻后, 屏幕保护就开端发动. 显现器电源封闭. 这对延伸显现器授命是有优点的. 但当运用者再度开端运用显现器时, 显现器又处于刚开机状况, 又须等候20 –30 分钟温机机遇. 如此一来, 运用上适当不方便. 若封闭屏幕保护, 又下降运用寿数. 因而, 鱼与熊掌, 不行蒹得. 规划杰出的显现器, 运用内置传感器, 侦测开机时的亮度. 若亮度未达规范, 则进步电源电压, 使显现器在30秒内到达预设亮度. 如此一来, 既不等候温机时刻, 又可在怠机时发动屏幕保护, 延伸显现器寿数。
2. 一致性和全体性一致性是指:假如隔了一段时刻,同一图画其显现质量仍是相同,犹如看同一张胶片相同。全体性是指在医院内不同地址的作业站上显现的同一图画其亮度、灰度、比照度等是彻底相同的,这样不同地址医师看到的是相同的图画;当打印出来的图画与显现在监视器上的图画也是相同的。这样不论何种媒质上的图画也均是相同的。本来医院在运用胶片确诊时, QA(Quality Assurance 质量确保) 是放在洗片机上. 放射科每天都要查看洗片机的洗片速度, 药水浓度及温度. 确保每张胶片洗出来的质量是相同的. 医院全院施行PACS体系后, QA(Quality Assurance 质量确保) 则是放在显现器上. 显现器的数量将不在少数. 如安在不同厂牌, 不同运用率, 不一起刻购买的显现器,要确保形象的全体性,维持在同一亮度, 同一显现函数则成为一重要课题. 所以在挑选显现器时, 除了以上所述的几点外, 显现器厂家能否供给显现器QA(Quality Assurance 质量确保)和PM(preventive maintenance planned maintenance预防性的保护)的东西及显现器是否有QA的功用, 也是需求考虑的重要要素。