在数字化信息一体化趋势下,医疗行业也快速迈入了AV化进程。高科技的AV辅助设备呈现出肉眼所无法察觉到的细微病灶,为医生对病灶的判断和治疗决策提供了重要手段,成为现代医疗的重要工具。而医疗数字影像系统中,信息经过获取、影像处理后最终通过显示器将影像信息呈现给医生进行阅读和诊断,显示器作为医生直接判断读取影像的工具,它的质量对整个医疗影像系统的准确性和有效性有着最为直接的影响,医护人员在整个医疗过程中都需要依赖高规格的视频显示设备来保障诊断行为。
与普通显示器相比,医疗级显示器在价格、性能、技术指标等各个方面都有着较大的差异。
显示器的技术指标
分辨率 在2K、4K分辨率“横行”的时代,消费级显示器都全面迈入高清化时代,尽管如此,普通显示器仍然达不到阅片和诊断的要求。与消费级显示器不同,在医疗行业应用中,对于不同种类的影像有不同的分辨率要求,例如对X光片、CR、乳腺X片影象,分辨率要求为2K以上,灰阶分辨率为1,024级至4,096级;对CT、MRI影像,空间分辨率为512×512, 灰阶分辨率为4,096级;对超声、内窥镜影像,空间分辨率为320-512, 灰阶为256级彩色影像,这类影像还需要是16-30幅/秒连续的动态影像;对病理影像,空间分辨率为512×512或1K×1K, 具有灰阶分辨率为256级的彩色图像。因此对于X光片、CR、乳腺X片的影象最好用2K的显示器显示。如果用1K的显示器,则必须放大后观看。而对于CT、MRI等较小分辨率的影像,则在普通1K显示器上就可较好显示。

亮度 当然,显示器分辨率的高低并不是保证显示器所显示影像质量及确保读片质量的唯一因素。液晶显示器(LCD)的使用寿命通常长达10年以上,但背光源的亮度下降的速度却非常快,随着灯泡使用时间的增长,屏幕就会逐渐变暗,色调的灰度和色彩可能变得不平衡。医用显示器相对于普通显示器不仅亮度要高很多,而且其最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,并保证在3-5万小时恒定不变。这样就能保证亮度的稳定性和影像的一致性。这也是普通显示器无法替代的一个重要原因。
为了能够给医生提供高质量的医学诊断影像,显示器定期校准非常重要,确保显示器在所有照明环境中保持理想的亮度水平,校正器能够随时感应周围亮度的变化并自动调整屏幕亮度以达到最佳的阅片效果。医疗显示器通常 都包括一个内置监控系统,以确保其诊断质量。
校正器具有亮度补偿功能,可以保证医用显示器启动时在最短的时间内使亮度进入稳定的状态,同时检测LCD的背景亮度和灯管的温度以及环境温度,并对由这些因素引起的亮度变化进行补偿。内置亮度计自动校正因为其方便及时性,越来越受到厂家和医院的青睐。
响应时间 响应时间指的是液晶显示器对输入信号的反应速度,也就是液晶由晴转亮或由亮转暗的反应时间。通常都是以毫秒(ms)来计算。响应时一般说来分为两个部分—Rising(上升时间)和Falling (下降时间),而我们所说的响应时间指的就是两者之和。
人眼存在“视觉残留”的现象,也就是运动画面在人脑中会形成短暂的印象,人能够接受的画面显示速度一般为24帧/秒,这也是电影每秒24格的播放速度的由来,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一标准计算,每张画面显示的时间需要小于40ms,从液晶的实际使用情况看还是会出现拖尾现象,不适合动态医疗影像的实时播放。所以在选择医用显示器的时候,最好选响应时间不超过25ms的设备。
此外,医疗显示器与消费级显示器最大的一点区别就是,医疗显示器比较偏重于黑白的显示,而不太偏重于彩色的显示,因为它需要把X光转化为数字格式显示的效果,所以在医疗显示器方面,主要还是看重它黑白显示能力。很多时候医生判断病人的病情靠的就是这一点点黑白色,所以它的显示效果必须精准严谨。而普通消费级市场的显示器更重视使用感受和色彩,它们两者一个重视严谨的技术,一个是重视使用者舒服的使用感受。这也是普通显示器不用进行人工调整的原因。
医疗显示也OLED
OLED显示技术的优势不管是在专业AV市场还是消费市场都有着突出的表现。OLED以其超轻薄、响应快、宽视角、低功耗以及低成本等优势使其快速跻身显示器市场,并开始挑战主流显示技术,甚至被业界称为“梦幻显示器”。
据市场研究公司iSuppli最新发表的研究报告称,2013年全球OLED电视机出货量将从2007年的3,000台增长到2,800,000万台,复合年增长率为212.3%。从全球销售收入看,2013年全球OLED电视机的销售收入将从2007年的200万美元增长到14亿美元,复合年增长率为206.8%。快速的市场增长让诸多大牌厂商争相进入这一市场。
在医疗行业,OLED的优势更加明显,被誉为下一代显示技术。OLED显示器不像传统的LCD屏幕,所显示的黑色就是真正的黑色,而不是黑色背光。与液晶相比,实现了更高的对比度。通过消除背光使用,OLED显示器也具有了更薄,更轻的特质。索尼则是这一技术的领先倡导者。2012年索尼就率先推出了全球首款使用OLED面板的医用彩色显示器,型号为PVM-2551MD。索尼表示,PVM-2551MD已成为首款也是目前唯一一款通过美国FDA验证,被批准可用于外科手术的OLED彩显产品。
索尼医疗系统部门总经理 George Santanello表示,OLED彩显的应用可为外科医生带来更清晰的视野和更真实的色彩还原,内置10bit信号处理引擎和超轻薄的体积/重量外加低功耗将使这款产品在“不久的将来”成为医院必备。
抢滩3D医疗市场
尽管3D医疗显示器在一线医疗使用案例还比较少,但这已是大势所趋。尤其是近一年多以来,松下、东芝、富士、索尼等日系厂商,纷纷抢进医疗3D显示领域,探索3D技术在医疗领域的使用。松下推出了可用于外科手术的32英寸的3D显示器 EJ-MDA32U-K。松下公司称这款显示器完全符合医用标准,兼顾输出2D和3D影像,并可同时显示多种来源的图像。它将大大提高外科手术的体验,借助于大屏幕高清手段,所有临床医生可以清楚地看清手术的每个细节,为医生提供了更大的灵活性。
松下的另一款32英寸的用于内窥镜手术的3D液晶显示器,粘贴了偏光滤光片“Xpol”。利用圆偏振光方式的眼镜可观看3D影像。松下还提出了基于该公司高清摄像技术的“全高清手术室”概念。富士公司也发布了可三维显示乳腺X光片的图像诊断系统——Real 3D Mammography。
随着医院手术示教、远程会诊等需求不断延伸发展,这都使得快速发展中的3D高清影像技术有望迅速走入医用。医用显示器必须以很高的质量确保医生的观察与临床诊断,因而在技术指标上更具挑战性。