醫(yī)用顯示器為了能夠?yàn)獒t(yī)生提供穩(wěn)定性和一致性的醫(yī)學(xué)診斷影像,，必須進(jìn)行校正,。校正器的作用就是保證顯示器在所有照明環(huán)境中能保持理想的亮度水平，校正器能夠隨時(shí)感應(yīng)四周亮度的變化并自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度以達(dá)到最佳的閱片效果,。校正器還具有亮度補(bǔ)償功能,，可以保證醫(yī)用顯示器啟動(dòng)時(shí)在最短的時(shí)間內(nèi)使亮度進(jìn)進(jìn)穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)檢測(cè)LCD的背景亮度和燈管的溫度以及環(huán)境溫度,，并對(duì)有上述因素引起的亮度變化進(jìn)行補(bǔ)償,。醫(yī)用顯示器的校正分為外置亮度計(jì)手動(dòng)校正與內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正。內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正由于其方便及時(shí)性,，越來(lái)越受到廠家和醫(yī)院的青睞,。
序言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)數(shù)字影像系統(tǒng)（PACS,、DR,、CR、CT,、DSA和MRI等）日漸成熟,，正迅速地取代傳統(tǒng)的膠片系統(tǒng),。醫(yī)學(xué)數(shù)字影像系統(tǒng)包含三個(gè)關(guān)鍵的內(nèi)容：影像的獲取、影像的處理和影像的顯示,。通過影像系統(tǒng)得到的影像經(jīng)過處理,，優(yōu)化到最佳狀態(tài)，終極通過顯示器由醫(yī)生來(lái)閱讀,、解譯并診斷,。[1]因此，作為診斷醫(yī)生直接判讀影像的依據(jù)--顯示器,，其顯示質(zhì)量對(duì)整個(gè)醫(yī)學(xué)數(shù)字影像系統(tǒng)的有效性和正確性有著最直接和重要的影響,。
但有些個(gè)別醫(yī)院出于本錢的考慮使用普通顯示器進(jìn)行閱片和診斷，以為效果似乎還可以接受,，實(shí)在,，普通顯示器遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到閱片和診斷的要求。普通顯示器較低的對(duì)比度以及較低的分辨率為醫(yī)生的閱片帶來(lái)巨大的障礙,。而且,，更重要的是，固然普通顯示器似乎已達(dá)到了閱片要求的亮度,，但是隨著時(shí)間的推移,，顯示器老化，亮度會(huì)迅速衰減,，很快就低于閱片所需要的最低亮度,，醫(yī)生也就很難或無(wú)法在普通顯示器上做出正確的診斷；[2]同時(shí),，不同普通顯示器對(duì)同一幅醫(yī)療影像圖片所顯示的效果可能相差很大,，無(wú)法達(dá)到醫(yī)療診斷影像所要求的一致性要求。因此醫(yī)用顯示器越來(lái)越被醫(yī)院認(rèn)可,。
1 .醫(yī)用顯示器的概述：
相對(duì)于普通顯示器,，醫(yī)用顯示用具有更高的最大亮度，更高的對(duì)比度,，更高的分辨率,，支持更高比特（10比特至12比特）的灰階顯示。更重要的是醫(yī)用顯示用具有普通顯示器難以達(dá)到的穩(wěn)定性和一致性,。穩(wěn)定性主要是指醫(yī)用顯示器的亮度能夠穩(wěn)定地保持在理想的閱片亮度值（一般在400-500 cd/m2之間）上,。即使液晶面板會(huì)隨著時(shí)間的推移老化，亮度降低,，醫(yī)用顯示器也能夠調(diào)整亮度到原來(lái)的理想值,。一致性是指在醫(yī)學(xué)數(shù)字影像系統(tǒng)中，無(wú)論是在影像獲取設(shè)備（CR機(jī),、DR機(jī),、CT機(jī)等）的顯示器上,，還是在門診醫(yī)生所用的顯示器上，所有的醫(yī)療影像都要保持視覺的一致性,，即各個(gè)顯示器的顯示效果是一致的[3],。這對(duì)醫(yī)生的正確診斷非常重要。由于,，不一致的醫(yī)療影像,，會(huì)帶來(lái)不一致的、不可靠的或者是錯(cuò)誤的診斷,。
2 .醫(yī)用顯示器校正的原理
在使用過程中,，主要有外在的和內(nèi)在的兩個(gè)方面的因素會(huì)影響醫(yī)用顯示器的穩(wěn)定性和一致性。外在的因素是主要指環(huán)境光線（照明,、窗戶等）影響顯示器的顯示效果。內(nèi)在的因素主要指液晶面板的物理特性,。液晶面板的背光燈管的效率很大程度上取決于溫度,，啟動(dòng)時(shí)溫度變化，亮度可以在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生巨大的變化,；在工作一段較長(zhǎng)的時(shí)間后,由于背光燈管的老化,，顯示器亮度會(huì)逐漸變暗,所以,顯示器的亮度隨時(shí)間在變暗。為了解決上述題目,，美國(guó)放射學(xué)會(huì)(American College of Radiology)和美國(guó)電氣生產(chǎn)聯(lián)合會(huì)（ National Electrical Manufacturers Association)共同制定DICOM（Digital Imaging and Communication in Medicine,，醫(yī)療數(shù)字影像及通訊）標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范系統(tǒng)間,、設(shè)備間醫(yī)學(xué)圖像通訊[4],。DICOM標(biāo)準(zhǔn)推出了關(guān)于灰度圖像顯示標(biāo)準(zhǔn)方面的內(nèi)容(Part 14)：灰度標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)(GSDF, Grayscale Standard Display Function)，其目的是：醫(yī)學(xué)圖像傳輸?shù)饺我獾攸c(diǎn),，在任何符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的顯示設(shè)備上,，圖像能夠以一致的灰度表現(xiàn)得到表達(dá)。“一致的灰度表現(xiàn)”即相同的圖像灰度變化對(duì)應(yīng)到相同的可感知的亮度級(jí)別變化,?；叶葮?biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù)定義的并不是灰度變化與亮度成線性關(guān)系，而是灰度變化與人眼視覺感知成線性關(guān)系,。[5] DICOM標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)Barten視覺模型,，將亮度劃分為一定的亮度級(jí)別JND（Just Noticeable Difference，人眼恰好能分辨的亮度差）[6],。每個(gè)亮度級(jí)別間的亮度差恰好對(duì)應(yīng)人眼在該亮度水平下能夠辨別的最小亮度變化,。DICOM以表格的方式給出了每個(gè)JND級(jí)別對(duì)應(yīng)的亮度值，這就是DIC0M定義的標(biāo)準(zhǔn)灰度顯示函數(shù)GSDF,。 DICOM夸大的是視覺感知的線性,，其含義是,，一幅醫(yī)學(xué)圖像，無(wú)論在何種顯示設(shè)備上,，在何種顯示環(huán)境下,，閱讀者應(yīng)該獲得相同的視覺感知印象，這種感知印象不是一種定性的描述,，而是以嚴(yán)格的物理光學(xué)特性定義來(lái)獲得的,。在DICOM標(biāo)準(zhǔn)中已考慮到環(huán)境光對(duì)顯示系統(tǒng)的影響，并定義了糾正環(huán)境光影響的技術(shù)方法,。DICOM還給出了顯示系統(tǒng)校正到GSDF的方法[4],。
3. 醫(yī)用顯示器校正的方法
實(shí)際應(yīng)用中，醫(yī)用顯示器需要使用亮度計(jì)和相應(yīng)的程序來(lái)對(duì)亮度丈量并進(jìn)行校正,，以使其符合DICOM要求,。常見的有外置亮度計(jì)手動(dòng)校正和內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正。
3.1外置亮度計(jì)手動(dòng)校正 在校正時(shí),，亮度計(jì)置于顯示器的前方,。顯示器顯示各種不同的測(cè)試圖片，亮度計(jì)分別丈量這些測(cè)試圖片中特定位置的亮度值,，然后利用專門的亮度校正軟件,，對(duì)顯示器的亮度進(jìn)行校正。外置亮度計(jì)圖1：外置亮度計(jì)手動(dòng)校正外置亮度計(jì)手動(dòng)校正的一個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn)是直觀,，由于亮度計(jì)放置在顯示屏前,，亮度計(jì)所測(cè)得的亮度就是人眼所看見的亮度，不需要其它的計(jì)算進(jìn)行轉(zhuǎn)換,。外置亮度計(jì)手動(dòng)校正的不足是它需要具有一定技術(shù)的專業(yè)職員手動(dòng)操縱,，對(duì)職員的要求比較高；顯示器的每隔一定時(shí)間（3至6個(gè)月）就要校正一次,，工作量較大,，而且很可能會(huì)錯(cuò)過校正時(shí)間；亮度計(jì)測(cè)的是屏幕的某一非常小的區(qū)域的光線,，采光區(qū)域小,，由于屏幕的亮度不是完全的均勻，所以測(cè)得的亮度不能代表整個(gè)屏幕的亮度水平,。[7]
3.2 內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正 內(nèi)置的亮度計(jì)裝在液晶面板后部,，從透光孔中接收背光燈射出的背光，丈量背光的亮度,，并由校正器控制電路完成校正工作,。內(nèi)置的亮度計(jì)校正器控制電路液晶面板后部透光孔圖2：內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正 內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正主要采用Intelli-GuardTM光學(xué)傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器的校正。 Intelli-GuardTM系統(tǒng)是一套自動(dòng)檢測(cè)亮度和溫度的精密控制系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)的醫(yī)用顯示器需要定期檢測(cè)和重新校準(zhǔn)的題目,。顯示器內(nèi)置的處理器SmartController能存儲(chǔ)Dicom校正結(jié)果,，根據(jù)校正結(jié)果智能地修正和補(bǔ)償顯示器的亮度輸出。Intelli-GuardTM通過自動(dòng)調(diào)整背光源驅(qū)動(dòng)來(lái)控制液晶面板亮度輸出的穩(wěn)定性,，使天天的工作亮度恒定在校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)亮度,。Intelli-GuardTM的穩(wěn)定控制功能，彌補(bǔ)了液晶面板因溫度升降帶來(lái)的透光率降低題目,，確保各種環(huán)境溫度波動(dòng)時(shí),，顯示亮度恒定保持在校準(zhǔn)的亮度范圍內(nèi)。Intelli-GuardTM自動(dòng)控制背光驅(qū)動(dòng)電路,，大大縮短了專業(yè)高分辨率顯示器的達(dá)到亮度穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間,，從過往的幾分鐘縮短為現(xiàn)在的十幾秒以內(nèi)。[8] 內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正的優(yōu)點(diǎn)是：不需要人工參與,，顯示器自動(dòng)完成,，省往了專業(yè)職員的勞動(dòng)，也避免了人工操縱可能帶來(lái)的誤差,；自動(dòng)監(jiān)測(cè)到顯示器的亮度變化并自動(dòng)調(diào)整,，使得顯示器在使用壽命內(nèi)一直保持穩(wěn)定的亮度；丈量的是背光燈的亮度,，即顯示器的整體亮度，能夠正確表示顯示器的整體水平,。內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正也有其不足：其所測(cè)得的亮度是背光的亮度,，不是背光經(jīng)過液晶面后被人眼所感受到的亮度。該技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)主流醫(yī)用顯示器如巨鯊,、巴可等所采用的技術(shù),。
4. 小結(jié)
外置亮度計(jì)手動(dòng)校正和內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正各有其優(yōu)缺點(diǎn)，由于外置亮度計(jì)手動(dòng)校正需要專業(yè)職員進(jìn)行,，不能顯示器自動(dòng)完成,，進(jìn)步了使用和維護(hù)本錢，給使用者帶來(lái)很多不便,，同時(shí)會(huì)有滯后或忽略的可能,。隨著感測(cè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益進(jìn)步，內(nèi)置亮度計(jì)自動(dòng)校正越來(lái)越成熟,，其缺點(diǎn)也相對(duì)越來(lái)越小,。[9]該技術(shù)將會(huì)成為醫(yī)用顯示器校正的主要方法，被國(guó)際國(guó)內(nèi)主流醫(yī)用顯示器廠家所采用,。
