如何选择医疗级显示器

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1、如何选择医疗级显示器 医疗影像事业处 - 中国培训,2009 年 5 月 Kenny Hsu 亚太区客户服务经理,医疗影像趋势,视觉革命 技术提升 医疗影像新模式 如何为不同医疗影像选择显示器,视觉革命正如火如荼,计算与通信,视觉革命正如火如荼,摄影与设计,视觉革命正如火如荼,电影与娱乐,视觉革命正如火如荼,艺术与广告,视觉革命正如火如荼,媒体与广电,视觉革命正如火如荼,内容分发与管理,视觉革命正如火如荼,医疗行业,驱动的技术 - 处理器能力,power of processors,source: Intel Corporation,驱动的技术 -图像处理器能力,source: nVidia

2、Corporation,Evolution of GPU power: 2004 to 2014,驱动的技术 - 断层扫瞄仪,source: Gary Glazer, Department of Radiology, Stanford University,Evolution of CT slices: 1990 to 2010,驱动的技术,硬件 更快的扫描仪 更强大的工作站 更佳显示器 网络 更快连接 高速网络 存储 更便宜 更少不动产 更可靠 软件 新操作系统 更佳渲染算法 更直观的用户界面,* 医学专家在读片时的需求 速度 精确度 信心度 -软件与硬件是重要关键,这将引领我们走向何方？,

3、影像新模式 量 更多图像 更高分辨率 更多细微图像特征 查看 从有胶片到无胶片 从 2D（胶片）到 3D（MIP/MPR、VR 等） 甚至更远 (4D),医疗影像正演进发展,转向彩色显示器 3D 重构 MR 功能影像 关联 FDG (去养葡萄糖) 的 PET-CT（彩色重叠） 多普勒超声波 核医学 CAD (计算机辅助诊断) 转向多模态显示器 : PACS 工作站用于可视化多种模态（CR、DR、CT、MR、PET、X 光乳房成像） 放射医学和 PACS 逐渐与其他颜色关键“学科”融合：病理学、内窥镜检查学、皮肤病学 更广泛地使用医疗显示器 : 将 RIS & PACS 集成进 EMR（电子病历

4、）系统 需要新影像产品 ,如何为不同医疗影像选择显示器,一台显示器可适用于全部影像吗 选择显示器时有什么规格,2560 x 2048 (5MP) Coronis 5MP Nio 5MP 2048 x 1536 (3MP) Coronis 3MP Nio 3MP 1600 x 1200 (2MP) Coronis 2MP Nio 2MP CID 2MP color 1280 x 1024 (1MP) CID 1MP color,该选择何种显示器 ?,2560 x 2048 (5MP) LCD,Mammo,该选择何种显示器 ?,Mammo Coronis 5MP Mammo Nio 5MP,医疗显

5、示器选择问题,家用级还是医疗级？ CRT 还是 LCD？ Mammo 应该使用多少分像素？1、2、3、5 百万像素 ？ 对比度该如何？ 多少 bit灰阶？ 8、10、12-bit？ 单色 还是彩色 显示屏 ？ PDA可以用来看影像吗 ？ 环境光状况该如何？ 医疗级显示器有检测标准吗 ？,Dr. Ehsan Samei 在 RSNA 2006 的研究报告,选择医疗级显示屏的重要参数,亮度 对比度 可视角 灰阶范围 影像质量的一致性 整个显示屏画面的亮度均匀性 色度 DICOM校准 医疗规范 配置与质量控制,分辨率,ACR / NEMA 标准,DICOM 设备指南涉及用于正式阅片渲染的两类基本电子

6、放射技术: 小矩阵 ：CT 或 MR 数据集应提供全分辨率数据（一般 512 x 512 分辨率，至少 8-bit 色深）以便进行处理、操作和后续工作 . 大矩阵 ：CR 或 DR 应采集至少支持 10-bit 色深 及 2.5 lp/mm 空间分辨率的数据 . * ACR (美国放射学会) * NEMA (美国电气制造商协会),显示器规范,Coronis 6MP fusion is 2.506 lp/mm,重塑 PACS 显示器格局,PACS based imaging segment,Display types,Legend: :typically used :not useable NA

7、: not applicable,Portrait,适合哪种类型？,Greyscale,Mammo - 乳房,Skeletal - 骨骼,Thorax - 胸片,Rad. 数字X光,DFR -数字透视,Angio - 血管,CT/MR - 断层/磁震,Greyscale,Greyscale,Color / Greyscale,Color / Greyscale,Color / Greyscale,Portrait / Landscape,Portrait,Portrait / Landscape,Landscape,Landscape,Landscape,Portrait / Landscap

8、e,2560X2048,2048x1536,2048x1536,2048x1536,1248x1024,1248X1024,1600X1200,Min. Resolution,2,2,2,2,1,2,2 / 4,No. of Display,Greyscale,Greyscale,我们推荐哪种类型？,Mammo - 乳房,Skeletal - 骨骼,Thorax - 胸片,Rad. 数字X光,DFR -数字透视,Angio - 血管,CT/MR - 断层/磁震,Color 2MP / Grayscale 2MP/ Color 4MP Fusion,Recommend Barco Product

9、,2,2,2,2,1,2,2 / 4,No. of Display,Color 2MP/ Grayscale 2MP / Color 4MP Fusion,Color 2MP/ Grayscale 2MP / Color 4MP Fusion,Grayscale 3MP / Color 6MP Fusion,Mammo 5MP - Grayscale,Grayscale 3MP / Color 6MP Fusion,Grayscale 3MP / Color 6MP Fusion,分辨率 对比度 可视角 灰阶范围 影像质量的一致性 整个显示屏画面的亮度均匀性 色度 DICOM校准 医疗规范 配

10、置与质量控制,亮度,选择医疗级显示屏的重要参数,整个显示器生命周期内保持恒定亮度,800 cd/m2 200 hours,最大亮度与使用寿命之关系,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,1,10,100,1000,10000,100000,背光寿命(小时),Luminance (%),资料来源: LCD 面板供货商,亮度,家用级显示器一般具有 250-300 cd/m2 最大亮度，因而 DICOM 校准显示器亮度为 125-150 cd/m2 医疗级显示器具有更高亮度，按照 DICOM 3.14 规范，正常校准亮度为 400 - 500 cd/m2，因而人眼可察觉

11、更大范围的灰阶 结果，在医疗显示器上更容易检测细微病变，放射科医师可以更快速地进行诊断 医疗显示器在整个显示器生命周期内保持恒定亮度和图像质量,DICOM 灰阶显示格式,显示器 亮度值 (cd/m2) JND 灯箱 1000 800 CRT显示器 300 600* 650 (BARCO MGD521) (* with P104 CRT) LCD显示器 500 700 750 (BARCO MFGD5421) 家用级显示器 60 250 400,亮度 vs JND,通常，厂商的亮度是引用最大显示亮度; 然而，这种设置并不是通常使用的显示器设置。 标准情况下，制造商该建议较低的标准设置，使显示器在

12、符合标准的使用条件下得到最长寿命。,亮度,对供货商该有的疑问: 最大亮度是多少? 建议使用亮度是多少?,分辨率 亮度 可视角 灰阶范围 影像质量的一致性 整个显示屏画面的亮度均匀性 色度 DICOM校准 医疗规范 配置与质量控制,对比度,选择医疗级显示屏的重要参数,对比度,校准亮度 + 环境光 对比度 = _ 最低亮度 + 环境光 对比度是受校准后的使用亮度影响,而非最高亮度。 环境光补偿对于对比度很重要。 高对比度显示器可呈现更多的 DICOM JND（恰可察觉差）。 DIN 要求对比度 100 AAPM 要求对比度 250,多高亮度足以达到 AAPM 标准,普通 LCD 原有全黑亮度为 0

13、.5 cd/m2（对比度 900:1），彩色为 1.2 cd/m2（对比度 400:1） AR 玻璃反射率低于 1% 时，环境光一般 100 150 流明，因此大约反射环境光为 1.5 cd/m2 L 校准亮度 = 250（AAPM 要求对比度） * (1.5 + 0.5 cd/m2)（最低亮度 + 环境光）= 500 cd/m2 因此，我们建议显示器校准达到 500 cd/m2 水平，确保在一般环境光下仍然一直具有诊断级对比度。,分辨率 亮度 对比度 灰阶范围 影像质量的一致性 整个显示屏画面的亮度均匀性 色度 DICOM校准 医疗规范 配置与质量控制,可视角,选择医疗级显示屏的重要参数,可

14、视角 : 3D 向量,不同视角下的测量亮度 可视角 中央亮度的 10%下的可视角,可视角,医疗显示器采用最新 LCD 技术，最佳视角 1700 。 大多数医疗工作站都采用多个显示头，因此宽视角对于在每台显示器上查看全部细微图像特征很重要。 另一方面，消费级应用很少采用多头配置，因此视角不太重要,分辨率 亮度 对比度 可视角 影像质量的一致性 整个显示屏画面的亮度均匀性 色度 DICOM校准 医疗规范 配置与质量控制,灰阶范围,选择医疗级显示屏的重要参数,灰阶范围,绝大多数家用级显示器的可用灰阶数限于 256 (8 bit) AAPM 和 EUREF 指南规定的灰阶范围高于这个水平 医疗显示器需

15、要更大灰阶范围，以便显示器渲染 DICOM 定义的每级灰阶 , 新显示器提供多达 4096 级灰阶 (12-bit 灰阶) ACR (美国放射学会)建议显示控制器至少需要输出 10-bit 灰阶(1024 级灰阶)，以便符合 DICOM 标准,分辨率 亮度 对比度 可视角 灰阶范围 整个显示屏画面的亮度均匀性 色度 DICOM校准 医疗规范 配置与质量控制,影像质量的一致性,选择医疗级显示屏的重要参数,始终如一的图像质量,LCD 技术本身造成图像质量不稳定 在医疗影像中，需要在多台显示器上长期持续地显示图像 医疗显示器在用户开机后立即必須提供诊断置信度,即时诊断置信度,问题 : LCD 电源启动之后，必须要等一会儿才可能达到全亮度 LCD 从节能状态恢复时，启动期亦是如此,Standard display,Medical display,LCD 显示器不稳定的原因,背光灯管老化 LCD 与 背光受温度改变影响 偏光板老化变黄,这可能是短时间或长时间的不稳定!,LCD 与 背光受温度改变影响,LCD 与 背光受温度改变影响 (0.3%/ C) 开机过程,背光的温度变化达到 20C to 70C,消除LCD不稳定性,最佳方法是稳定整体光学组成 包含光源 (背光