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AV化的醫療顯示

2013-06-06 文/本刊編輯 馬開春 InfoAV China


  在數字化信息一體化趨勢下,醫療行業也快速邁入了AV化進程。高科技的AV輔助設備呈現出肉眼所無法察覺到的細微病灶,為醫生對病灶的判斷和治療決策提供了重要手段,成為現代醫療的重要工具。而醫療數字影像系統中,信息經過獲取、影像處理后最終通過顯示器將影像信息呈現給醫生進行閱讀和診斷,顯示器作為醫生直接判斷讀取影像的工具,它的質量對整個醫療影像系統的準確性和有效性有著最為直接的影響,醫護人員在整個醫療過程中都需要依賴高規格的視頻顯示設備來保障診斷行為。

  與普通顯示器相比,醫療級顯示器在價格、性能、技術指標等各個方面都有著較大的差異。


顯示器的技術指標

  分辨率 在2K、4K分辨率“橫行”的時代,消費級顯示器都全面邁入高清化時代,盡管如此,普通顯示器仍然達不到閱片和診斷的要求。與消費級顯示器不同,在醫療行業應用中,對于不同種類的影像有不同的分辨率要求,例如對X光片、CR、乳腺X片影象,分辨率要求為2K以上,灰階分辨率為1,024級至4,096級;對CT、MRI影像,空間分辨率為512×512, 灰階分辨率為4,096級;對超聲、內窺鏡影像,空間分辨率為320-512, 灰階為256級彩色影像,這類影像還需要是16-30幅/秒連續的動態影像;對病理影像,空間分辨率為512×512或1K×1K, 具有灰階分辨率為256級的彩色圖像。因此對于X光片、CR、乳腺X片的影象最好用2K的顯示器顯示。如果用1K的顯示器,則必須放大后觀看。而對于CT、MRI等較小分辨率的影像,則在普通1K顯示器上就可較好顯示。

AV化的醫療顯示

 

  亮度 當然,顯示器分辨率的高低并不是保證顯示器所顯示影像質量及確保讀片質量的唯一因素。液晶顯示器(LCD)的使用壽命通常長達10年以上,但背光源的亮度下降的速度卻非常快,隨著燈泡使用時間的增長,屏幕就會逐漸變暗,色調的灰度和色彩可能變得不平衡。醫用顯示器相對于普通顯示器不僅亮度要高很多,而且其最高亮度在安裝就位后,利用光學校正手段按照DICOM標準進行校正,使亮度保持在一個閱片要求的亮度值,并保證在3-5萬小時恒定不變。這樣就能保證亮度的穩定性和影像的一致性。這也是普通顯示器無法替代的一個重要原因。

  為了能夠給醫生提供高質量的醫學診斷影像,顯示器定期校準非常重要,確保顯示器在所有照明環境中保持理想的亮度水平,校正器能夠隨時感應周圍亮度的變化并自動調整屏幕亮度以達到最佳的閱片效果。醫療顯示器通常      都包括一個內置監控系統,以確保其診斷質量。
  校正器具有亮度補償功能,可以保證醫用顯示器啟動時在最短的時間內使亮度進入穩定的狀態,同時檢測LCD的背景亮度和燈管的溫度以及環境溫度,并對由這些因素引起的亮度變化進行補償。內置亮度計自動校正因為其方便及時性,越來越受到廠家和醫院的青睞。
  響應時間 響應時間指的是液晶顯示器對輸入信號的反應速度,也就是液晶由晴轉亮或由亮轉暗的反應時間。通常都是以毫秒(ms)來計算。響應時一般說來分為兩個部分—Rising(上升時間)和Falling (下降時間),而我們所說的響應時間指的就是兩者之和。
  人眼存在“視覺殘留”的現象,也就是運動畫面在人腦中會形成短暫的印象,人能夠接受的畫面顯示速度一般為24幀/秒,這也是電影每秒24格的播放速度的由來,如果顯示速度低于這一標準,人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一標準計算,每張畫面顯示的時間需要小于40ms,從液晶的實際使用情況看還是會出現拖尾現象,不適合動態醫療影像的實時播放。所以在選擇醫用顯示器的時候,最好選響應時間不超過25ms的設備。

  此外,醫療顯示器與消費級顯示器最大的一點區別就是,醫療顯示器比較偏重于黑白的顯示,而不太偏重于彩色的顯示,因為它需要把X光轉化為數字格式顯示的效果,所以在醫療顯示器方面,主要還是看重它黑白顯示能力。很多時候醫生判斷病人的病情靠的就是這一點點黑白色,所以它的顯示效果必須精準嚴謹。而普通消費級市場的顯示器更重視使用感受和色彩,它們兩者一個重視嚴謹的技術,一個是重視使用者舒服的使用感受。這也是普通顯示器不用進行人工調整的原因。


醫療顯示也OLED

  OLED顯示技術的優勢不管是在專業AV市場還是消費市場都有著突出的表現。OLED以其超輕薄、響應快、寬視角、低功耗以及低成本等優勢使其快速躋身顯示器市場,并開始挑戰主流顯示技術,甚至被業界稱為“夢幻顯示器”。
  據市場研究公司iSuppli最新發表的研究報告稱,2013年全球OLED電視機出貨量將從2007年的3,000臺增長到2,800,000萬臺,復合年增長率為212.3%。從全球銷售收入看,2013年全球OLED電視機的銷售收入將從2007年的200萬美元增長到14億美元,復合年增長率為206.8%。快速的市場增長讓諸多大牌廠商爭相進入這一市場。
在醫療行業,OLED的優勢更加明顯,被譽為下一代顯示技術。OLED顯示器不像傳統的LCD屏幕,所顯示的黑色就是真正的黑色,而不是黑色背光。與液晶相比,實現了更高的對比度。通過消除背光使用,OLED顯示器也具有了更薄,更輕的特質。索尼則是這一技術的領先倡導者。2012年索尼就率先推出了全球首款使用OLED面板的醫用彩色顯示器,型號為PVM-2551MD。索尼表示,PVM-2551MD已成為首款也是目前唯一一款通過美國FDA驗證,被批準可用于外科手術的OLED彩顯產品。
  索尼醫療系統部門總經理 George Santanello表示,OLED彩顯的應用可為外科醫生帶來更清晰的視野和更真實的色彩還原,內置10bit信號處理引擎和超輕薄的體積/重量外加低功耗將使這款產品在“不久的將來”成為醫院必備。


搶灘3D醫療市場

  盡管3D醫療顯示器在一線醫療使用案例還比較少,但這已是大勢所趨。尤其是近一年多以來,松下、東芝、富士、索尼等日系廠商,紛紛搶進醫療3D顯示領域,探索3D技術在醫療領域的使用。松下推出了可用于外科手術的32英寸的3D顯示器 EJ-MDA32U-K。松下公司稱這款顯示器完全符合醫用標準,兼顧輸出2D和3D影像,并可同時顯示多種來源的圖像。它將大大提高外科手術的體驗,借助于大屏幕高清手段,所有臨床醫生可以清楚地看清手術的每個細節,為醫生提供了更大的靈活性。
  松下的另一款32英寸的用于內窺鏡手術的3D液晶顯示器,粘貼了偏光濾光片“Xpol”。利用圓偏振光方式的眼鏡可觀看3D影像。松下還提出了基于該公司高清攝像技術的“全高清手術室”概念。富士公司也發布了可三維顯示乳腺X光片的圖像診斷系統——Real 3D Mammography。
  隨著醫院手術示教、遠程會診等需求不斷延伸發展,這都使得快速發展中的3D高清影像技術有望迅速走入醫用。醫用顯示器必須以很高的質量確保醫生的觀察與臨床診斷,因而在技術指標上更具挑戰性。

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