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隨著圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(PACS)的快速發(fā)展, 圖像識讀已從傳統(tǒng)的膠片和燈箱為主的硬拷貝閱讀模式向以計(jì)算機(jī)和顯示器為主的軟拷貝閱讀模式轉(zhuǎn)變。指出了軟閱讀的認(rèn)知載體—— —醫(yī)用單色顯示器的性能參數(shù)(包括亮度、分辨率和對比度等)是影響放射診斷系統(tǒng)效能的一個非常重要的因素, 應(yīng)用ROC曲線理論可以方便地對這種影響進(jìn)行定量評價, 并為選擇合適的顯示器提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

一、醫(yī)用顯示器的性能參數(shù)
隨著圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(PACS)的快速發(fā)展, 成像系統(tǒng)已從傳統(tǒng)的模擬化向數(shù)字化進(jìn)程加速, 影像醫(yī)師閱讀影像的模式已經(jīng)從傳統(tǒng)的硬閱讀模式向現(xiàn)代的軟閱讀模式過渡。軟閱讀模式下的影像診斷的認(rèn)知載體——醫(yī)用單色顯示器是PACS中一個重要的組成部分, 其性能指標(biāo)的好壞對影像診斷有著極其重要的影響。這些指標(biāo)可分為顯示器亮度、對比度、分辨率、刷新頻率等。
二、單色醫(yī)療顯示器亮度：
亮度是用來表征顯示器發(fā)出的可見光的數(shù)量, 其物理量單位為cd/m2, 它對影像判讀有著重要影響。物體與背景的亮度差(客觀上的) 以及人眼檢測細(xì)節(jié)的能力—— —視覺靈敏度(主觀上的)是軟閱讀模式下影響影像診斷的重要因素, 前者可用“恰能分辨的亮度差JND(Just NoticeableDifferent)”來度量。分析證明, 人眼對灰階的反應(yīng)并不是線性的關(guān)系, 我們眼睛對黑暗部分的反應(yīng)不如對明亮部分靈敏。在一定的視覺靈敏度下, 背景亮度(Luminance)越高, 人眼能分辨的JND也越多。人眼分辨細(xì)節(jié)的能力對骨小梁結(jié)構(gòu)的觀察以及細(xì)小的骨質(zhì)病變的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要, 而分辨亮度差的能力對檢測肺小結(jié)節(jié)等軟組織的微小差異很關(guān)鍵。為了提升這種差異, 顯示器的亮度必須提高。但顯示器的亮度過大, 就會使醫(yī)生的眼睛疲勞, 同時會縮短顯示器的使用壽命。所以要在分辨細(xì)節(jié)、背景亮度和亮度差這3個參量之間進(jìn)行綜合考慮。北美放射學(xué)會ACR規(guī)定數(shù)字化影像顯示器亮度不應(yīng)低于170cd/m2, 韓國PACS協(xié)會建議亮度為250cd/m2?？紤]到顯示器的亮度會隨時間而衰減, 許多專家認(rèn)為, 如果亮度較正常值低10%時, 該顯示器就不應(yīng)再使用。
三、單色醫(yī)療顯示器對比度：
對比度也叫動態(tài)范圍, 定義為大亮度值(全白)除以小亮度值(全黑)的比值, 可以反映出顯示器能否表現(xiàn)出豐富的色階和畫面層次。對比度越大則代表此顯示器越好, 因?yàn)閷Ρ榷仍礁? 圖像的銳利程度也就越高, 圖像也就越清晰, 表現(xiàn)的層次感越豐富。CRT顯示器呈現(xiàn)真正全黑的畫面是容易做到的, 但對液晶顯示器來說則相當(dāng)不容易。因?yàn)橐壕э@示器的背光源是持續(xù)亮著的, 而液晶面板不可能完全阻隔光線, 總是會有一些漏光現(xiàn)象發(fā)生。制造商一直致力于漏光現(xiàn)象的改善,2007年是對比度技術(shù)突飛猛進(jìn)的一年, 某些廠商已將對比度技術(shù)提高到5000∶1, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CRT的500∶1以上對比度的標(biāo)準(zhǔn), 一般醫(yī)用顯示器的對比度應(yīng)該不小于600∶1。
四、醫(yī)用單色顯示器刷新率：
對于醫(yī)用顯示器來說, 刷新率是個相當(dāng)重要的指標(biāo)。刷新速度越快, 畫面越不容易閃爍, 但即使通過了新的VESA標(biāo)準(zhǔn)的顯示器刷新頻率在85Hz以上, 此時這種閃爍的時間間隔已經(jīng)很短, 但長時間盯在屏幕上仍會導(dǎo)致眼睛的疲勞。刷新率對于LCD顯示器的重要性就遠(yuǎn)低于CRT顯示器了,刷新率的高低并不會使畫面閃爍。當(dāng)刷新率在60Hz時, LCD顯示器就能獲得穩(wěn)定的畫面, 因?yàn)橄袼氐牧翜鐮顟B(tài)只有在畫面內(nèi)容改變時才會有所變化, 此時屏幕上的圖像就如廣告箱那樣, 燈箱里的燈發(fā)出的光通過圖案進(jìn)入人眼, 人看到的圖像非常穩(wěn)定, 而不閃爍, 正因?yàn)樗婚W爍、零輻射, 所以更適合長時間閱片。

醫(yī)療信息化發(fā)展到今天，醫(yī)用顯示器直接影響著醫(yī)師對病人病情的判斷，醫(yī)用顯示器在國內(nèi)各醫(yī)院的使用也越來越多。本文就醫(yī)用顯示器的發(fā)展及現(xiàn)階段的新技術(shù)和質(zhì)量控制綜述如下，供參考。

一、顯示效果的改善
醫(yī)用顯示器作為醫(yī)療信息化發(fā)展的重要組成部分，已經(jīng)從CRT(陰極射線顯像管顯示器)發(fā)展到現(xiàn)在全數(shù)字LCD(液晶面板)顯示器。從參數(shù)指標(biāo)上來看，醫(yī)用單色LCD顯示器的特點(diǎn)為亮度高，灰階層次顯示細(xì)膩，對比度較大，主要顯示靜態(tài)圖像。
1、灰階顯示能力的提高——孔徑調(diào)制技術(shù)
孔徑調(diào)制技術(shù)是新的液晶面板工藝技術(shù)，該技術(shù)改進(jìn)了液晶分子亮度組合方式，從而增加更多的灰階顯示效果。圖1顯示了在電子顯微鏡下新老液晶面板技術(shù)液晶分子排列的不同表現(xiàn)，圖1b新技術(shù)下面板液晶分子成不規(guī)則尺寸排列，這樣可以有更多的組合比例從而可以表現(xiàn)更多的灰階亮度信息。
灰階的效果增強(qiáng)，使得醫(yī)師在使用顯示器時可以輕松看到更明顯的病理變化和圖片效果，亮度的均勻性有保證，可以使顯示器長時間準(zhǔn)確顯示完美的圖像效果，并且可以延長顯示器準(zhǔn)確顯示圖像的壽命，這些都是重要技術(shù)指標(biāo)。
2、背光穩(wěn)定技術(shù)的發(fā)展
作為直接由醫(yī)師通過觀察來診斷、核查的醫(yī)用顯示器，應(yīng)具備高分辨率，以及高灰階顯示能力。其次，整屏均勻的亮度表現(xiàn)也是很關(guān)鍵的問題。LCD顯示器目前的發(fā)光技術(shù)是靠屏體內(nèi)部的背光燈管發(fā)光后照射在液晶模組上顯示出圖像的，液晶模組上的液晶分子通過開和關(guān)的反應(yīng)表現(xiàn)出不同的亮度，所有分子組合在一起就顯示出了整幅的圖像。如果背光燈照射出來后亮度分布不均勻，可能會產(chǎn)生中心亮，四周暗，或者上半部分亮，下半部分暗，這是肯定不行的。
解決亮度均勻性這個問題，目前技術(shù)有兩種方法：(1)通過電子電路(背光控制電路)(DUE)來實(shí)時監(jiān)測和修正顯示器的背光亮度均勻性。(2)選擇更均勻性背光技術(shù)。
二、質(zhì)量管理控制的改進(jìn)
隨著醫(yī)療信息數(shù)字化的普及，各醫(yī)院所使用的醫(yī)用顯示器數(shù)量越來越多，這時候就需要注意到另一個情況：多顯示器集中管理和每臺顯示器的顯示質(zhì)量控制。各顯示器廠商均提供醫(yī)療專用的顯示器質(zhì)量控制軟件，理想的顯示器質(zhì)量控制軟件應(yīng)該具有以下幾個特點(diǎn)：
(1)實(shí)現(xiàn)醫(yī)院的所有顯示器的中央管理：例如從校準(zhǔn)到認(rèn)可、穩(wěn)定性測試、改變設(shè)置和其他質(zhì)量控制操作。(2)支持足夠數(shù)量的顯示器管理：目前醫(yī)院的顯示器使用量已經(jīng)增加，后續(xù)會有更多的數(shù)量增加，據(jù)了解現(xiàn)在的某些廠家顯示器質(zhì)量控制軟件已經(jīng)可以控制8000臺連接在1000個用戶計(jì)算機(jī)上的單色/彩色顯示器。(3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及便捷的報告：使用瀏覽器界面隨時在有網(wǎng)絡(luò)的地方進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時生成多個顯示器的詳細(xì)信息并可以批量打印。(4)多顯示器遠(yuǎn)程控制：一臺顯示器的校準(zhǔn)設(shè)置、圖像檢查、亮度檢查資產(chǎn)管理和其他數(shù)據(jù)可以通過遠(yuǎn)程控制傳輸?shù)狡渌@示器，從而減輕管理員的工作量。(5)顯示器狀態(tài)告警及支持多種類顯示器：及時地反映顯示器實(shí)時狀態(tài)，并且可以讀取不同品牌的顯示器顯示狀態(tài)信息，這樣就提高了管理的效率以及增加了管理的范圍和內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)真正的全院顯示設(shè)備質(zhì)量以及顯示品質(zhì)的集中化管理。(6)防止非法侵入的能力：需要和Internet連接，并且涉及到診斷工作站的穩(wěn)定性，具備防止非法入侵的能力是重要的。
顯示器質(zhì)量控制軟件，可以對醫(yī)院內(nèi)的不同醫(yī)療部門的醫(yī)學(xué)影像存儲與通訊系統(tǒng)(PACS)、醫(yī)療信息系統(tǒng)(HIS)以及放射科信息系統(tǒng)(RIS)的各種顯示器提供統(tǒng)一的QC(質(zhì)量控制)管理。減輕了管理和維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，并且顯著降低醫(yī)院在大量使用顯示器時的養(yǎng)護(hù)成本。圖4示意在使用質(zhì)控軟件前后，相關(guān)工作人員的工作狀態(tài)以及管理的辦法。
三、有關(guān)臨床選用顯示器的建議
醫(yī)用單色顯示器一般主要顯示靜態(tài)圖像，顯示器的響應(yīng)時間比較長，如果放射臨床需要顯示動態(tài)效果圖像，例如血管造影等，建議選擇響應(yīng)時間小于25ms的醫(yī)用單色顯示器。
目前已經(jīng)安裝全院PACS的醫(yī)院，在門診臨床也可以調(diào)閱相關(guān)病患的影像信息，但是如果在門診臨床全部配套單色醫(yī)用顯示器，在成本上和應(yīng)用面上是不適合的，這時可以考慮配套部分具備DICOM顯示模式，臨床專用醫(yī)用彩色顯示器，這些顯示器可以具備以下相關(guān)條件：(1)支持校準(zhǔn)顯示模式和旋轉(zhuǎn)；(2)具有的亮度穩(wěn)定技術(shù)；(3)支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)亮度及灰階顯示模式；(4)符合通用顯示器質(zhì)量品質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)；(5)成本相對較低。