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

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。可是，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)異常或骨骼的細(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚紅霞，段前深. 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)軟拷貝閱讀在肋骨細(xì)微骨折中的診斷價(jià)值[J]. 中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志，2016，08：600-602.

[2]鄭玲，顧海峰，袁立友. 胸部數(shù)字化影像軟拷貝閱讀時(shí)利于細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示的窗寬窗位的研究[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2008，01：91-92.

【項(xiàng)目基金】山東省高等學(xué)校科技計(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）