医用显示器在数字影像系统的作用和选配

数字影像系统（PACS、DR、CR、DSA等）随着IT业的发展，日渐成熟，很快进入了医疗放射领域。由于其“软读片的功能”和前瞻性，越来越受到国内医院的青睐，各种医学数字影像系统被列为医院的购置计划之中。但是，由于对成本的考虑，数字影像系统的配置在显示器方面，常常忽略或舍弃医用显示器的配置，以普通的PC显示器或黑白显示器代用，使数字影像系统的影像显示效果大打折扣，成为我国目前数字影像发展的一个“瓶颈”。

　　目前,国内众多的厂家、集成商在数字化X机，CR、DR系统和PACS系统的投资配置比例上，显示器的选配参数和投资比例较低，显示功能自然相对较低，导致我国目前数字影像系统整体功能出现“木桶效应”,即整体系统功能 = 部件低功能，这种现象的产生是由于国内业界对医用显示器的认识不足所造成的。为了使放射学界对数字影像系统的诊断准确性问题有充分的认识，了解医用显示器在数字影像中的作用，我们从医用显示器几个方面进行讨论。

　　医用显示器的参数选择：

　　1、 亮度人眼对灰阶的分辨能力使随着亮度的不同，有着一个非线性关系。如图，亮度（Luminance）越高，人眼能辨的灰阶（JND-Just Noticeable Difference）就越多。反之，低亮度时，人眼对灰阶分辨力较差。亮度愈高，人眼能分辨的灰阶就愈多。为了提高灰阶的分辨力，显示器的亮度必需要高。亮度 (Luminance) 越高，人眼能分辩的灰阶 (JND – Just Noticeable Difference) 也越多。医生阅片室的环境光对显示器的亮度是有影响的，显示器图像亮的部分取决于显示器的亮度，但暗的部分除了显示器亮度，还与环境亮度与显示屏的折射率有关。

　　假如室内照度为100lux，显示屏折射为2%，则亮度为2 cd/M2。当要求对比度为1：100时，显示器亮度至少应为200 cd/M2（一般办公室的照度经常可以达到500lux，显示器的亮度就要求能达到1000 cd/M2）这样，由于人眼的非线性灰阶辨别能力和环境照度的因素。

　　医用显示器设计制造的大亮度为800-600 cd/M2。普通显示器亮度为200-350 cd/M2。美国放射学会（ACR）规定了数字化X线图像的大亮度至少应该为170 cd/M2。2001年3月在德国的X线影像讨论会上，业内意见是凡用数字化图象的显示器要求亮度至少为200 cd/M2。一般透视或CT图象至少为100 cd/M2。那么由此看来，普通显示器的亮度似乎已达到了阅片要求的亮度（许多医院对刚安装时的显示器影像也颇为满意）。考虑到CRT 或 LCD显示器，亮度都会随着时间而衰减。

　　我们希望至少在三年时间内，显示器的亮度都能维持在低要求的亮度以上，所以建议新显示器的亮度至少应在500 cd/M2 以上。但是由于普通显示器没有亮度稳定和校正功能，亮度随时间的衰减和环境光的折射，显示亮度大大折扣，不能真正达到阅片的要求（关于亮度问题，在后面的稳定性内还要详述）而医用显示器的高亮度在安装就位后，利用光学校正手段按照DICOM标准进行校正，使亮度保持在一个阅片要求的亮度值。（一般在400-500 cd/M2之间），并保证在3-5万小时恒定不变。这样就保证了亮度的稳定性和影像的一致性。由此看来，普通显示器和医用显示器在医疗放射科阅片室工作环境下的实际功能是差别很大的。

　　2、灰阶人眼对灰阶的反应并不是线性的关系。我们眼睛对黑暗部分的反应不如明亮部分灵敏。 DICOM 3.0 第十四章为显示灰阶图像提供了一个标准显示函数 (如图五)。使用这个标准显示函数在不同亮度的显示系统上显示图像，能提供某种程度的相似性。经过此函数转化的灰阶，人眼的反应近似呈线性关系。因此一个好的医用显示器，必需具备有调整灰阶显示曲线以符合DICOM3.14中规定的灰阶显示函数的功能。而有较高亮度的显示系统则能显示更多可分辨的灰阶数 (JND)。