摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各行各業(yè)運(yùn)用到了新的創(chuàng)新技術(shù),醫(yī)學(xué)也不例外。隨著科技發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像的存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)(PACS)被廣泛應(yīng)用到了醫(yī)學(xué)影像中,醫(yī)學(xué)影像中這種軟拷貝閱讀也要合理配置,保證圖像顯示的高質(zhì)量和準(zhǔn)確性。本文主要圍繞著“軟拷貝閱讀”的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制,分別從顯示器的分辨率和亮度、環(huán)境照度等方面研究了軟拷貝閱讀影像工作的質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)影像;軟拷貝閱讀;標(biāo)準(zhǔn)化;質(zhì)量控制
1 引言
“軟拷貝閱讀”(即Soft-Copy Reading)是顯示在顯示屏中的數(shù)字圖像等,顯示器的類型有很多種,并且把這種顯示器介入到疾病的診斷中;它的應(yīng)用在數(shù)字化放射科中多種多樣的多模態(tài)三維圖像、四維圖像的診斷具有很重要的作用,能夠達(dá)到解決復(fù)雜圖像的作用,取代了傳統(tǒng)的硬閱讀模式,軟拷貝閱讀在將來(lái)的醫(yī)學(xué)中必然成為一種趨勢(shì)。軟拷貝閱讀也不是完美的,有很多影響因素,例如:顯示器的:分辨率和亮度和讀片的環(huán)境照度、亮度分布、通風(fēng)及空氣質(zhì)量、背景噪聲等方面都會(huì)對(duì)軟拷貝閱讀產(chǎn)生影響。
軟拷貝閱讀的優(yōu)點(diǎn)是顯示效果明顯、儲(chǔ)存方式效率高、圖像利用率高,在如今的軟拷貝閱讀中更是得到了廣泛的應(yīng)用??墒?,很多醫(yī)院專門負(fù)責(zé)影像專業(yè)的工作者對(duì)于軟閱讀和硬閱讀的切換缺乏一定的經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有很好的適應(yīng)。要想軟拷貝閱讀這種新的閱讀模式廣泛應(yīng)用,要對(duì)各種相關(guān)的器械和設(shè)備性能進(jìn)行研究并掌握,使其能夠廣泛并且合理的應(yīng)用。這對(duì)于專業(yè)影像工作者能夠盡快適應(yīng)新的閱讀模式,使得“軟拷貝閱讀”在影像診斷中充分發(fā)揮其先進(jìn)的技術(shù)和功能,極大地提高了影像的工作效率和診斷中的正確率。
2 材料與方法
2.1 被檢顯示設(shè)備
在我院現(xiàn)用的顯示器中隨機(jī)選取兩臺(tái)專業(yè)液晶顯示器,分別為最大分辨率1200×1600(1K)的EIZOG20和最大分辨率為1536×2048(1.5K)的EIZO G31及隨機(jī)選取50.3cm(21英寸)普通顯示器1臺(tái)。
顯示器的分辨率是影響影像識(shí)讀質(zhì)量最重要的因素,包括空間分辨率(如2.0k×2.5k,相當(dāng)于3.0LP/mm)及密度分辨率(如CT數(shù)12bit即表示4096(4k)級(jí))。通過(guò)對(duì)CRT軟拷貝讀片與普通X線膠片讀片的對(duì)比研究,目前在“軟拷貝閱讀”顯示器分辨率的要求方面已經(jīng)取得了基本共識(shí),其中乳房照相要求至少4096×4096×12bit(對(duì)于微鈣化灶簇或?qū)Ρ榷鹊偷娜橄倌[瘤則要求高達(dá)6144×6144×12bit),X線胸片或CR至少2048×2048×12bit(觀察氣胸和肺間質(zhì)異?;蚬趋赖募?xì)微裂紋則需要4096×4096×12bit),其余如CT、MRI及DSA(靜態(tài)像)均低于此水平。
顯示器亮度是用來(lái)表征CRT發(fā)出的可見(jiàn)光的數(shù)量,對(duì)影像識(shí)讀效果也會(huì)產(chǎn)生直接的影響。人眼進(jìn)行圖像分辨的主要參數(shù)為觀察對(duì)象與背景的亮度差及人眼檢測(cè)細(xì)節(jié)的能力(即視覺(jué)靈敏度),分辨亮度差的能力對(duì)檢測(cè)如肺小結(jié)節(jié)等軟組織的微小差異很關(guān)鍵,分辨細(xì)節(jié)的能力對(duì)骨小梁結(jié)構(gòu)觀察及細(xì)小的骨質(zhì)病變的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要;同時(shí),背景亮度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)增加醫(yī)生眼睛的疲勞程度,并且在亮度不夠的情況下,影像識(shí)讀更易受環(huán)境影響。因此往往需要在分辨細(xì)節(jié)、背景亮度及絕對(duì)亮度差這三個(gè)參量之間綜合考慮。
2.2 方法
以視覺(jué)評(píng)測(cè)法對(duì)上述顯示器進(jìn)行亮度、分辨率、灰度及解剖結(jié)構(gòu)顯示能力等項(xiàng)測(cè)試,了解:①專業(yè)顯示器與普通顯示器在醫(yī)學(xué)影像顯示方面的差別;②顯示器參數(shù)調(diào)整與圖像質(zhì)量的關(guān)系;③負(fù)效光對(duì)圖像顯示的影響。
3 結(jié)果
3.1 亮度、空間分辨率、失真度檢測(cè)結(jié)果
三臺(tái)顯示器均能顯示相嵌在黑、白大色塊中相對(duì)應(yīng)的95%亮度的小色塊和5%亮度的小色塊,表明亮度、對(duì)比度符合指控要求。專業(yè)顯示器能顯示測(cè)試模板四周及中心水平與垂直線且大部分顯示清晰,少數(shù)隱約顯示;無(wú)線條扭曲、變形,無(wú)細(xì)線對(duì)融合。普通顯示器能部分顯示測(cè)試模板四周及中心水平與垂直線但僅部分顯示清晰,少數(shù)線對(duì)未能顯示;無(wú)線條扭曲、變形,細(xì)線對(duì)有重疊融合。專業(yè)顯示器細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰,普通顯示器肺紋理、骨小梁、軟組織層次等精細(xì)結(jié)構(gòu)部分顯示不清。
2.2 灰階檢測(cè)結(jié)果
在普通的顯示器和專業(yè)的顯示器中,都沒(méi)有出現(xiàn)同心圓,這說(shuō)明了兩者的灰階檢測(cè)結(jié)果都合格,都在合理的范圍內(nèi)。
3.3 環(huán)境光照影響檢測(cè)結(jié)果
較強(qiáng)的光線直接照射在顯示屏上形成“眩光斑”,部分影像細(xì)節(jié)被遮掩無(wú)法顯示。
4 討論
4.1 軟拷貝閱讀的影像質(zhì)量評(píng)價(jià)體系完全不同于傳統(tǒng)的增感屏-膠片生成的硬拷貝圖像
硬拷貝閱讀產(chǎn)生圖像的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是它的密度、對(duì)比度和層次,這些評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)在軟拷貝閱讀中都能夠進(jìn)行后期的處理和調(diào)整。因此軟拷貝閱讀的質(zhì)量管理是其重點(diǎn)項(xiàng)目。要進(jìn)行不斷的查閱相關(guān)資料和不斷的測(cè)試,并與傳統(tǒng)的硬拷貝閱讀相比較,分析影像中紋理、組織層次的區(qū)別,所以可以得到的是:軟拷貝閱讀中使用的專業(yè)顯示器在圖像和診斷中都有著質(zhì)的變化,診斷要用合格的專業(yè)顯示器。傳統(tǒng)普通顯示器只用于臨床的影像瀏覽。
4.2 進(jìn)入醫(yī)院使用的專業(yè)顯示器產(chǎn)品質(zhì)量均經(jīng)嚴(yán)格的檢測(cè)與認(rèn)證
本研究中包括的所有專業(yè)顯示器都是經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的檢測(cè)和認(rèn)證的專業(yè)顯示器,研究中不包括傳統(tǒng)的普通顯示器,傳統(tǒng)普通顯示器只是起到對(duì)比作用。主要對(duì)專業(yè)的顯示器在醫(yī)學(xué)影像中的日常工作進(jìn)行研究。主要研究方法為:圖像顯示的質(zhì)量控制和對(duì)軟拷貝閱讀的質(zhì)量管理。
4.3 顯示系統(tǒng)的質(zhì)控管理含三個(gè)等級(jí)
①視覺(jué)檢測(cè);②定量檢測(cè);③專業(yè)檢測(cè)。醫(yī)療環(huán)境下的質(zhì)控管理應(yīng)定位于①、②范圍。適合于影像技師、質(zhì)量管理師及醫(yī)學(xué)物理師進(jìn)行操作,不需特殊儀器,在醫(yī)療環(huán)境下具有可操作性。
4.4 軟拷貝閱讀在平時(shí)的質(zhì)量控制管理中,首先要測(cè)試顯示器的初始工作是否處于一個(gè)正常的狀態(tài),例如對(duì)顯示器的亮度和對(duì)比度等方面進(jìn)行測(cè)試。之所以進(jìn)行測(cè)試,是因?yàn)槊總€(gè)人的眼球?qū)τ诹炼鹊拿舾卸仁欠蔷€性的,它對(duì)明處的敏感度高于在暗處的敏感度,也就是說(shuō)在亮處中,人眼的分辨率更高,能
分辨出更小的變化。但是,人眼在亮度過(guò)高的環(huán)境中,極易產(chǎn)生疲勞,而且顯示器如果亮度過(guò)高,也會(huì)縮短其使用期限。軟拷貝閱讀不僅僅在顯示質(zhì)量上有一定的效果,也會(huì)影響其周圍環(huán)境的照度。目前,醫(yī)院對(duì)于顯示器的照度沒(méi)有明確的規(guī)定,但是有很多在形成影像時(shí)產(chǎn)生的負(fù)效光會(huì)影響圖像的質(zhì)量,可能導(dǎo)致“眩光斑”的形成。
“軟拷貝閱讀”與醫(yī)學(xué)影像診斷評(píng)價(jià)近年來(lái)已經(jīng)引起國(guó)際醫(yī)學(xué)影像學(xué)界的關(guān)注,如:CRT影像的JND解析的心理評(píng)價(jià)等。在國(guó)內(nèi),雖然朱榮發(fā)等早在1994年即闡述了監(jiān)視器在QA、QC工作中的重要性。(質(zhì)量保證(quality assurance,QA)、質(zhì)量控制(quality control,QC)),但是,關(guān)于CRT性能測(cè)試及與影像診斷質(zhì)量關(guān)系方面的研究報(bào)道仍極少,而且至今尚未參加過(guò)ISO/TC215的有關(guān)國(guó)際會(huì)議,對(duì)CRT影像評(píng)價(jià)工作尚處于起步階段。寄望于全體影像界同仁對(duì)“軟拷貝閱讀”與醫(yī)學(xué)影像評(píng)價(jià)予以高度關(guān)注,加大研究力度,積極交流CRT影像評(píng)價(jià)成果,相信很快會(huì)趕上國(guó)際研究的步伐。
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【項(xiàng)目基金】山東省高等學(xué)??萍加?jì)劃項(xiàng)目《醫(yī)學(xué)影像軟拷貝閱讀的標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量控制研究》(項(xiàng)目編號(hào):J07WE16)