醫(yī)用顯示器的綜合性能考量

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醫(yī)用顯示器及醫(yī)療行業(yè)所用的高清晰高亮度顯示器。PACS技術(shù)的日趨成熟和普及，以及各種數(shù)字影像設(shè)備如DR、CR、多排CT、3D圖像等飛速發(fā)展，醫(yī)用顯示器的選購(gòu)配置成了醫(yī)院和PACS集成商關(guān)注的焦點(diǎn)，由于醫(yī)用顯示器在數(shù)字系統(tǒng)中，是醫(yī)學(xué)影像的呈現(xiàn)者，它承載著替代膠片、保證影像質(zhì)量、終實(shí)現(xiàn)醫(yī)生“軟讀片”對(duì)患者的觀察與診斷。 在PACS系統(tǒng)中，要求所有的醫(yī)用顯示器要求具有一致性和整體性。

醫(yī)用顯示器
  1. 象素值的正確表述
    醫(yī)用顯示器在商品流通過程中，廠商為了滿足用戶的要求，均宣稱其象素值可以滿足臨床應(yīng)用需求。但是脫離顯示屏面積的“象素值”表述是沒有意義的。筆者在政府采購(gòu)、政府論證、招評(píng)標(biāo)工作中曾遇到因文件中性能參數(shù)表述不嚴(yán)密而產(chǎn)生歧義，導(dǎo)致采購(gòu)失誤。例如某單位購(gòu)置了6MP顯示器，未注明顯示屏面積，而廠方提供的產(chǎn)品為30?屏幕的。實(shí)際上其顯示精度僅相當(dāng)于24?屏幕的3MP，不能用于乳腺診斷。因此應(yīng)將象素點(diǎn)的尺寸或象素間距作為精度的表征。
  2. 醫(yī)用顯示器綜合性能的考量
    (1)顯卡性能
    醫(yī)用顯示器的顯示質(zhì)量?jī)H以象素尺寸表述失之已如上述。此外，醫(yī)用顯示器中的顯卡性能對(duì)圖像顯示質(zhì)量也是至關(guān)重要的。顯卡的精度大致有12位/10位/8位、10位/8位和8位三種。高精度要求者應(yīng)選擇12位/10位/8位者。此外，優(yōu)質(zhì)顯示器均配有定牌生產(chǎn)的顯卡專門適配其產(chǎn)品。較差者則為外購(gòu)價(jià)格低廉的通用型顯卡，僅貼上該廠標(biāo)貼而已。
    (2)顯示器型號(hào)
    采購(gòu)時(shí)不能光看品牌而不問型號(hào)。因?yàn)檫m應(yīng)市場(chǎng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，同一品牌會(huì)有高端產(chǎn)品及低端產(chǎn)品之分。其性能相差懸殊。
    (3)應(yīng)用性能
    除顯示質(zhì)量外，尚有一些應(yīng)用性能值得關(guān)注，主要為背光燈管的色調(diào)，防眩光性能，自動(dòng)質(zhì)控功能等。

醫(yī)用顯示器有何特性

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醫(yī)用顯示器及醫(yī)療行業(yè)所用的高清晰高亮度顯示器。PACS技術(shù)的日趨成熟和普及，以及各種數(shù)字影像設(shè)備如DR、CR、多排CT、3D圖像等飛速發(fā)展，醫(yī)用顯示器的選購(gòu)配置成了醫(yī)院和PACS集成商關(guān)注的焦點(diǎn)，由于醫(yī)用顯示器在數(shù)字系統(tǒng)中，是醫(yī)學(xué)影像的呈現(xiàn)者，它承載著替代膠片、保證影像質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)醫(yī)生“軟讀片”對(duì)患者的觀察與診斷。 在PACS系統(tǒng)中，要求所有的醫(yī)用顯示器要求具有一致性和整體性。那么醫(yī)用顯示器有何特性？

醫(yī)用顯示器

一、穩(wěn)定性
相對(duì)于普通顯示器, 醫(yī)用灰階顯示器的價(jià)格較為昂貴. 我們希望使用壽命能在5年以上. 不論是CRT顯示器或LCD顯示器, 亮度都會(huì)隨著時(shí)間而衰減. 一般顯示器壽命的定義是當(dāng)亮度衰減到亮度的50%的時(shí)間. 以液晶顯示器而言, 此時(shí)間大約是30,000小時(shí)到50,000小時(shí)即使在使用壽命時(shí)間內(nèi), 亮度并不是每天都相同的. 所以隔一段時(shí)間 (大約三個(gè)月到六個(gè)月), 顯示器必須要做亮度及灰階的校正, 以保證顯示器的一致性. 如果顯示器數(shù)量很多, 工作量也是相當(dāng)大的. 較先進(jìn)的顯示器內(nèi)部有傳感器, 能偵測(cè)顯示器的亮度變化而自動(dòng)調(diào)整.使顯示器在使用壽命內(nèi)能隨時(shí)保持亮度穩(wěn)定。液晶顯示器的亮度并不是很穩(wěn)定. 它的亮度會(huì)隨溫度不同而改變.有些顯示器內(nèi)部有傳感器, 能偵測(cè)顯示器的亮度變化而自動(dòng)調(diào)整. 這樣就可以節(jié)省很多的人力。
另外液晶顯示器在剛開機(jī)時(shí), 亮度不會(huì)立刻達(dá)到設(shè)定的亮度. 大約經(jīng)過20 – 30 分鐘后才會(huì)達(dá)到設(shè)定的亮度. 在此亮度未達(dá)設(shè)定標(biāo)致的時(shí)間內(nèi), 顯示器是不適合作診斷用。使用者常常因其他事務(wù)而停止使用顯示器, 一段時(shí)間后, 屏幕保護(hù)就開始啟動(dòng). 顯示器電源關(guān)閉. 這對(duì)延長(zhǎng)顯示器受命是有好處的. 但當(dāng)使用者再度開始使用顯示器時(shí), 顯示器又處于剛開機(jī)狀態(tài), 又須等待20 –30 分鐘溫機(jī)時(shí)機(jī). 如此一來, 使用上相當(dāng)不方便. 若關(guān)閉屏幕保護(hù), 又降低使用壽命. 因此, 魚與熊掌, 不可蒹得. 設(shè)計(jì)良好的顯示器, 利用內(nèi)置傳感器, 偵測(cè)開機(jī)時(shí)的亮度. 若亮度未達(dá)標(biāo)準(zhǔn), 則提高電源電壓, 使顯示器在30秒內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)亮度. 如此一來, 既不等待溫機(jī)時(shí)間, 又可在怠機(jī)時(shí)啟動(dòng)屏幕保護(hù), 延長(zhǎng)顯示器壽命。
二、一致性
如果隔了一段時(shí)間，同一圖像其顯示質(zhì)量還是一樣，猶如看同一張膠片一樣。整體性是指在醫(yī)院內(nèi)不同地點(diǎn)的工作站上顯示的同一圖像其亮度、灰度、對(duì)比度等是完全一樣的，這樣不同地點(diǎn)醫(yī)生看到的是同樣的圖像；當(dāng)打印出來的圖像與顯示在監(jiān)視器上的圖像也是一樣的。這樣不管何種媒質(zhì)上的圖像也均是一樣的。原來醫(yī)院在使用膠片診斷時(shí), QA(Quality Assurance 質(zhì)量保證) 是放在洗片機(jī)上. 放射科每天都要檢查洗片機(jī)的洗片速度, 藥水濃度及溫度. 確保每張膠片洗出來的質(zhì)量是一樣的. 醫(yī)院全院實(shí)施PACS系統(tǒng)后, QA(Quality Assurance 質(zhì)量保證) 則是放在顯示器上. 顯示器的數(shù)量將不在少數(shù). 如何在不同廠牌, 不同使用率, 不同時(shí)間購(gòu)買的顯示器，要保證影像的整體性，維持在同一亮度, 同一顯示函數(shù)則成為一重要課題. 所以在選擇顯示器時(shí), 除了以上所述的幾點(diǎn)外, 顯示器廠家能否提供顯示器QA(Quality Assurance 質(zhì)量保證)和PM（preventive maintenance & planned maintenance預(yù)防性的維護(hù)）的工具及顯示器是否有QA的功能, 也是需要考慮的重要因素。

醫(yī)用大屏顯示器的特點(diǎn)

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隨著醫(yī)院數(shù)字化的快速發(fā)展及影像存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)（PACS）的日趨成熟與普及，影像診斷逐漸由傳統(tǒng)的硬拷貝閱讀轉(zhuǎn)變?yōu)檐浛截愰喿x，其診斷的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴于醫(yī)用顯示器所顯示的圖像信息。 因此，顯示器的顯示品質(zhì)及多臺(tái)顯示器的顯示一致性問題越來越引起人們的關(guān)注。那么醫(yī)用大屏顯示器的特點(diǎn)？

醫(yī)用顯示器

（1） 大屏幕都是VGA 多頻醫(yī)用顯示器，因此它具有多頻顯示器的一切特點(diǎn)。
（2） 在電路方面采用好的技術(shù)，比如微電腦的應(yīng)用，超小型元器件的應(yīng)用，中、大功率集成電路的應(yīng)用等，因此在顯示器這個(gè)領(lǐng)域中，在技術(shù)方面它總是處于領(lǐng)先地位。
（3） 具有較高的技術(shù)指標(biāo)：首先在顯示分辨率方面可達(dá)到1800*1440， 甚至于更高，點(diǎn)距為0.22mm ，甚至更小，顯示顏色可達(dá)到數(shù)十萬(wàn)種顏色。因此它的圖像清晰、畫面色彩鮮艷，適宜CAD 制圖和多媒體的應(yīng)用。
（4） 面板操作功能比較齊全，絕大多數(shù)型號(hào)的顯示器采用數(shù)字化控制微動(dòng)開關(guān)，有的還用搖控器操作，用戶使用起來很方便。
（5） 絕大多數(shù)大屏幕顯示器為綠色產(chǎn)品，即防靜電、低輻射、無(wú)閃爍等，因此用戶使用可靠。
（6） 在結(jié)構(gòu)方面為防止電磁干擾，采用金屬全封閉式屏蔽，這既能防止外部電磁干擾，又能防止顯示器對(duì)外產(chǎn)生輻射干擾。但大屏幕顯示器體積大、重量重、不易搬動(dòng)，維修不方便。

醫(yī)用顯示器常用參數(shù)介紹

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目前,國(guó)內(nèi)眾多的廠家、集成商在數(shù)字化X機(jī)，CR、DR系統(tǒng)和PACS系統(tǒng)的投資配置比例上，顯示器的選配參數(shù)和投資比例較低，顯示功能自然相對(duì)較低，導(dǎo)致我國(guó)目前數(shù)字影像系統(tǒng)整體功能出現(xiàn)“木桶效應(yīng)”,即整體系統(tǒng)功能等于部件功能，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于國(guó)內(nèi)業(yè)界對(duì)醫(yī)用顯示器的認(rèn)識(shí)不足所造成的。為了使放射學(xué)界對(duì)數(shù)字影像系統(tǒng)的診斷準(zhǔn)確性問題有充分的認(rèn)識(shí)，了解醫(yī)用顯示器在數(shù)字影像中的作用，下面將從以下幾個(gè)方面為您解讀醫(yī)用顯示器的參數(shù)。

醫(yī)用顯示器

1.亮度
醫(yī)用顯示器設(shè)計(jì)制造的大亮度為800-600 cd/M2。普通顯示器亮度為200-350 cd/M2。美國(guó)放射學(xué)會(huì)（ACR）規(guī)定了數(shù)字化X線圖像的大亮度至少應(yīng)該為170 cd/M2。2001年3月在德國(guó)的X線影像討論會(huì)上，業(yè)內(nèi)意見是凡用數(shù)字化圖象的顯示器要求亮度至少為200 cd/M2。一般透視或CT圖象至少為100 cd/M2。那么由此看來，普通顯示器的亮度似乎已達(dá)到了閱片要求的亮度（許多醫(yī)院對(duì)剛安裝時(shí)的顯示器影像也頗為滿意）。考慮到CRT 或 LCD顯示器，亮度都會(huì)隨著時(shí)間而衰減。
2、灰階
人眼對(duì)灰階的反應(yīng)并不是線性的關(guān)系。我們眼睛對(duì)黑暗部分的反應(yīng)不如明亮部分靈敏。 DI 3.0 第十四章為顯示灰階圖像提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)。使用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)在不同亮度的顯示系統(tǒng)上顯示圖像，能提供某種程度的相似性。經(jīng)過此函數(shù)轉(zhuǎn)化的灰階，人眼的反應(yīng)近似呈線性關(guān)系。因此一個(gè)好的醫(yī)用顯示器，必需具備有調(diào)整灰階顯示曲線以符合DI3.14中規(guī)定的灰階顯示函數(shù)的功能。而有較高亮度的顯示系統(tǒng)則能顯示更多可分辨的灰階數(shù) (JND)。
3、分辨率
分辨率是指單位面積顯示像素的數(shù)量，同時(shí)顯示器的成本與分辨率也成成正比。選擇普通顯示器分辨率為1024×768，用于辦公文字是可以滿足的。但是在低分辨下通過對(duì)軟件處理來顯示高分辨率影像時(shí)，需要對(duì)顯示畫面的內(nèi)容做出改動(dòng)，比如改變部分醫(yī)學(xué)像素的內(nèi)容，再通過對(duì)該像素周圍的像素進(jìn)行對(duì)比后，“生成”新的像素，插入到顯示畫面中。
4、響應(yīng)時(shí)間
在醫(yī)用顯示器的選配上，CR、DR靜態(tài)影像對(duì)響應(yīng)時(shí)間無(wú)過高要求。但是在播放動(dòng)態(tài)影像的系統(tǒng)配置時(shí)，如心血管機(jī)和數(shù)字胃腸機(jī)，就要響應(yīng)時(shí)間在25ms以下的醫(yī)用顯示器。
5、顯示器的尺寸
醫(yī)用顯示器的尺寸與分辨率有連帶關(guān)系。分辨率愈高, 尺寸愈大, 但并不成正比關(guān)系.生產(chǎn)廠在制造時(shí)已考慮到和膠片接近一致性的尺寸了。普通顯示器則沒有這方面的考慮。 CRT顯示器尺寸分布在17英寸到21英寸. 液晶(LCD)顯示器尺寸在18英寸到22英寸之間.
6、橫屏及豎屏
關(guān)于顯示器是選擇橫屏或豎屏的問題, 并無(wú)一定的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定. 放射圖像有橫有豎, 須視圖像而定. 好選擇橫, 豎可調(diào)整的液晶顯示器. 巨烽顯示在設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮到醫(yī)生閱片的習(xí)慣和要求，設(shè)計(jì)了可以橫豎屏切換的醫(yī)用顯示器，大大方便了臨床的使用。

醫(yī)用顯示器亮度質(zhì)量控制方法研究測(cè)試

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隨著醫(yī)院數(shù)字化的快速發(fā)展及影像存儲(chǔ)和傳輸系統(tǒng)（PACS）的日趨成熟與普及，影像診斷逐漸由傳統(tǒng)的硬拷貝閱讀轉(zhuǎn)變?yōu)檐浛截愰喿x，其診斷的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴于醫(yī)用顯示器所顯示的圖像信息。 因此，顯示器的顯示品質(zhì)及多臺(tái)顯示器的顯示一致性問題越來越引起人們的關(guān)注。

醫(yī)用顯示器

醫(yī)用顯示器的性能參數(shù)主要包括分辨率、對(duì)比度、亮度、色度、噪聲、偽影、失真及表面清潔度等。其中，就亮度這一基本參數(shù)而言，對(duì)其顯示性能的優(yōu)劣，將直接影響到分辨率、對(duì)比度等其他參數(shù)。人眼對(duì)灰階的分辨能力隨著亮度的不同，有著一個(gè)非線 性關(guān)系：亮度（luminance）越高，圖像中能夠產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)范圍 就越大，人眼能夠辨別的灰階就越多；反之，亮度越低，圖像中能夠產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)范圍就越小，人眼對(duì)灰階的分辨力就越差。實(shí)驗(yàn)研究證明，顯示器亮度與肉眼敏感度的關(guān)系為：當(dāng)亮度在500cd/m2時(shí)，肉眼敏感度為700；當(dāng)亮度在800cd/m2 時(shí)，肉眼敏感度為777；理想亮度在400～500cd/m2，所以選擇亮度≥700cd/m2就可以了。
一、亮度穩(wěn)定性的測(cè)試方法：
普通顯示器的亮度似乎已達(dá)到了閱片要求的亮度，但是由于普通顯示器沒有亮度穩(wěn)定功能，其亮度會(huì)隨時(shí)間的推移而衰減，加上環(huán)境光的折射，其顯示亮度會(huì)大打折扣，不能達(dá)到閱片的要求。醫(yī)用顯示器的高亮度在安裝就位后，利用光學(xué)校正手段，按照醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標(biāo)準(zhǔn)（DICOM）進(jìn)行校正，使亮度保持在一個(gè)閱片要求的亮度值，并保證在30～50kh內(nèi)恒定不變這樣就保證了顯示器亮度的穩(wěn)定性和不同顯示器顯示影像的一致性。
（1）測(cè)試條件：開機(jī)前觀測(cè)屏幕中是否存在光源，如果存在，消除之。須開機(jī)至少30min 以上，再行檢測(cè)。使用黑布將顯示器罩住，這樣室內(nèi)環(huán)境亮度可以忽略不計(jì)。
（2）使用TG18-LN測(cè)試圖，窗寬設(shè)置為4080，窗位設(shè)置為2040。使用光度計(jì)測(cè)量每個(gè)模板的亮度，記錄數(shù)據(jù)。
二、亮度均勻性的測(cè)試方法：
亮度不均勻性指的是顯示均勻圖像時(shí)在顯示區(qū)域內(nèi)亮度的大變化。 亮度不均勻性是 CRT（陰極射線管）顯示器的一個(gè)共同特征, 從顯示器中心到其邊角，其亮度有所下降。 多種因素導(dǎo)致此現(xiàn)象的產(chǎn)生, 包括電子束路徑長(zhǎng)度、 線束的入射角度和面板玻璃的傳輸特性等。影響液晶顯示器亮度不均勻性的因素主要有： 背后照明的非均勻性 （由于顯示器像素矩陣表面缺陷造成的明顯的非均勻性）、潛影、彩色坐標(biāo)的空間穩(wěn)定性及液晶元件的厚度等。
（1）測(cè)試條件：開機(jī)前觀測(cè)屏幕中是否存在光源，如果存在，消除之。開機(jī)至少30min以后再行檢測(cè)。使用黑布將顯示器罩住，這樣室內(nèi)環(huán)境亮度可忽略不計(jì)。
（2）使用TG18-UNL10（如圖1所示）和TG18-UNL80（如圖2所示）測(cè)試圖，窗寬設(shè)置為4096，窗位設(shè)置為2048，使用光度計(jì)測(cè)量每個(gè)模板4個(gè)角和中心的亮度，記錄數(shù)據(jù)。