在數(shù)字化信息一體化趨勢下,醫(yī)療行業(yè)也快速邁入了AV化進程。高科技的AV輔助設備呈現(xiàn)出肉眼所無法察覺到的細微病灶,為醫(yī)生對病灶的判斷和治療決策提供了重要手段,成為現(xiàn)代醫(yī)療的重要工具。而醫(yī)療數(shù)字影像系統(tǒng)中,信息經(jīng)過獲取、影像處理后最終通過顯示器將影像信息呈現(xiàn)給醫(yī)生進行閱讀和診斷,顯示器作為醫(yī)生直接判斷讀取影像的工具,它的質(zhì)量對整個醫(yī)療影像系統(tǒng)的準確性和有效性有著最為直接的影響,醫(yī)護人員在整個醫(yī)療過程中都需要依賴高規(guī)格的視頻顯示設備來保障診斷行為。
與普通顯示器相比,醫(yī)療級顯示器在價格、性能、技術(shù)指標等各個方面都有著較大的差異。
顯示器的技術(shù)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(yī)療行業(yè)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(nèi)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(xù)的動態(tài)影像;對病理影像,空間分辨率為512×512或1 K×1 K,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1 K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1 K顯示器上就可較好顯示。
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(zhì)量及確保讀片質(zhì)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???,隨著燈泡使用時間的增長,屏幕就會逐漸變暗,色調(diào)的灰度和色彩可能變得不平衡。醫(yī)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(wěn)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(yī)生提供高質(zhì)量的醫(yī)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(huán)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(diào)整屏幕亮度以達到最佳的閱片效果。醫(yī)療顯示器通常都包括一個內(nèi)置監(jiān)控系統(tǒng),以確保其診斷質(zhì)量。
校正器具有亮度補償功能,可以保證醫(yī)用顯示器啟動時在最短的時間內(nèi)使亮度進入穩(wěn)定的狀態(tài),同時檢測LCD的背景亮度和燈管的溫度以及環(huán)境溫度,并對由這些因素引起的亮度變化進行補償。內(nèi)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(yī)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(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)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一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(xiàn)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(xiàn)拖尾現(xiàn)象,不適合動態(tài)醫(yī)療影像的實時播放。所以在選擇醫(yī)用顯示器的時候,最好選響應時間不超過25ms的設備。
此外,醫(yī)療顯示器與消費級顯示器最大的一點區(qū)別就是,醫(yī)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(zhuǎn)化為數(shù)字格式顯示的效果,所以在醫(yī)療顯示器方面,主要還是看重它黑白顯示能力。很多時候醫(yī)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?shù)募夹g(shù),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(diào)整的原因。
醫(yī)療顯示也OLED
OLED顯示技術(shù)的優(yōu)勢不管是在專業(yè)AV市場還是消費市場都有著突出的表現(xiàn)。OLED以其超輕薄、響應快、寬視角、低功耗以及低成本等優(yōu)勢使其快速躋身顯示器市場,并開始挑戰(zhàn)主流顯示技術(shù),甚至被業(yè)界稱為“夢幻顯示器”。
據(jù)市場研究公司iSuppli最新發(fā)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,201 3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%??焖俚氖袌鲈鲩L讓諸多大牌廠商爭相進入這一市場。
在醫(yī)療行業(yè),OLED的優(yōu)勢更加明顯,被譽為下一代顯示技術(shù)。OLED顯示器不像傳統(tǒng)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(xiàn)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(zhì)。索尼則是這一技術(shù)的領(lǐng)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(yī)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(shù)的OLED彩顯產(chǎn)品。
索尼醫(yī)療系統(tǒng)部門總經(jīng)理George Santanello表示,OLED彩顯的應用可為外科醫(yī)生帶來更清晰的視野和更真實的色彩還原,內(nèi)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(chǎn)品在“不久的將來”成為醫(yī)院必備。
搶灘3D醫(yī)療市場
盡管3D醫(yī)療顯示器在一線醫(yī)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(yī)療3D顯示領(lǐng)域,探索3D技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的使用。松下推出了可用于外科手術(shù)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(yī)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(shù)的體驗,借助于大屏幕高清手段,所有臨床醫(yī)生可以清楚地看清手術(shù)的每個細節(jié),為醫(yī)生提供了更大的靈活性。
松下的另一款32英寸的用于內(nèi)窺鏡手術(shù)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(shù)的“全高清手術(shù)室”概念。富士公司也發(fā)布了可三維顯示乳腺x光片的圖像診斷系統(tǒng)——Real 3D Mammography。
隨著醫(yī)院手術(shù)示教、遠程會診等需求不斷延伸發(fā)展,這都使得快速發(fā)展中的3D高清影像技術(shù)有望迅速走入醫(yī)用。醫(yī)用顯示器必須以很高的質(zhì)量確保醫(yī)生的觀察與臨床診斷,因而在技術(shù)指標上更具挑戰(zhàn)性。