大屏幕液晶電視在數字影像會診教學系統中的應用

王子軍，郭勇，花炎，應立剛

海軍總醫院 醫學影像科，北京 100048

在放射科的日常工作中，每日的會診閱片制度是重要的組成部分，同時讀片教學也成為大型綜合教學醫院必須完成的工作。我科室目前每天需會診閱片，并對大量進修人員進行讀片教學工作。傳統的燈箱膠片閱片方式以及采用個人診斷顯示屏會診閱片方式，只能滿足少數人觀看的要求，圖像顯示小、患者信息少、功能單一[1]。對會診醫生和進修人員調查發現，使用上述兩種方式，多數人員不能及時發現關鍵圖像信息，教學方式單一、接受信息量小、效率低、教學效果不明顯、在會診教學工作中不能滿足需求。隨著醫學影像存儲與傳輸系統（PACS）、放射學信息系統（RIS）以及電子病歷的推廣應用，我科室已經實現了影像科全數字化[2]。利用數字化影像技術，網絡傳輸技術以及多屏幕顯示技術，我們設計并實現了大屏幕液晶電視數字影像會診教學系統，解決了影像會診教學中傳統閱片方式存在的問題。經過實際應用表明，該系統功能完善，具有方便實用、顯示圖像具體、信息量豐富等優點，受到了會診醫生和進修醫師的一致好評[3]。

1 材料與方法

1.1 材料

（1）網絡架構。以千兆交換機連接影像采集設備、RIS報告工作站、PACS服務器、RIS服務器、HIS服務器，采用V-lan形式將放射科所有設備化為一個虛擬局域網。

（2）影像采集。全部支持DICOM協議的數字化采集設備，包括西門子multix-FD、GE Discovery XR650、島津平板數字胃腸、Philips iCT、GE lightspeed 16、GE Signahorizon MR、GESigna HDx MR。

（3）圖像顯示與存儲。支持雙屏顯示圖像后處理工作站1臺、夏普60英寸全高清液晶電視（1920×1080分辨率）1臺；系統平臺為Windows XP，采用新網RIS醫生診斷報告工作站軟件、Philips portal三維圖像后處理工作軟件； PACS服務器、RIS服務器、薄層影像專屬存儲服務器各1臺[4]。

（4）線對灰階測試體模1個。

1.2 方法

（1）檢查影像及患者資料的保存。通過網絡將數字化影像采集設備所采集的圖像以DICOM3.0協議方式存儲到相應服務器。患者的常規層厚圖像存儲于PACS服務器，與患者膠片的圖像完全一致。將患者的薄層圖像（圖像層厚≤1.0 mm）存儲于薄層圖像專屬存儲服務器，存儲過程由采集設備設定自動傳輸或人工手動傳輸。在需做三維后處理工作時，醫生可通過網絡由薄層圖像專屬存儲服務器調取圖像到三維后處理工作站。患者申請檢查信息及診斷報告、圖像索引信息存儲于RIS服務器。

（2）軟硬件配置。在支持雙屏顯示圖像后處理工作站上安裝RIS醫生診斷報告工作站軟件及三維后處理軟件，工作站硬件配置需滿足三維后處理軟件的需求。在Philips portal三維后處理工作站上安裝了新網公司的RIS醫生診斷報告工作站軟件，由于該工作站硬件為原廠配置，滿足三維后處理軟件的需求，同時該工作站的顯卡支持DVI和HDMI接口雙顯示屏視頻輸出功能。將普通液晶顯示器通過DVI接口與主機連接，設置為主顯示器；大屏幕液晶電視與主機通過HDMI相連，并配置為與主顯示器顯示內容復制模式。圖像后處理工作站通過網線經千兆交換機與PACS服務器、RIS服務器、薄層存儲服務器構成網絡連接（圖1）。

（3）數據調用及顯示方式。通過RIS醫生診斷報告工作站軟件連接RIS服務器，調取患者的檢查信息，包括患者個人信息、電子病歷、檢查申請、診斷報告等。通過患者個人及檢查信息，在PACS服務器上進行檢索并調閱患者診斷圖像。通過患者個人信息從薄層專屬存儲服務器上調取患者的薄層檢查圖像，利用三維后處理軟件進行重建后處理。上述所有患者信息及圖像均以復制方式顯示于大屏幕液晶電視上。在會診時，講解醫生對患者圖像的處理，圖像重建等操作以及相應的處理結果，均同步顯示于液晶電視上，對于局部病灶的圖像，在講解時予以重點說明并指出。對特殊病歷或需行三維后處理，以及實時動態顯示的圖像均可以實時顯示于液晶電視上。

（4）分辨率和灰階測試。利用DR設備拍攝線對灰階測試體模得到數字圖像，通過PACS軟件在豎屏顯示器（2048×1536）、普通液晶顯示器（1920×1200）和大屏幕液晶電視（1920×1080）顯示并對比，對顯示分辨率和灰階度進行測量[5]。同時還可與激光膠片進行比較。

圖1 大屏幕數字影像會診系統構成

2 結果

（1）圖像分辨率及灰階。由于目前還沒有相關的大屏幕液晶電視對醫學圖像顯示性能分析，我們對大屏幕液晶電視顯示醫學圖像的性能，圖像分辨率及灰階（圖2～3）進行了相應的比較，比較結果，見表1～2。

圖2 放大比率從左至右分別為1:1；2:1；3:1

圖3 低密度分辨率及灰階顯示

表1 灰度等級顯示及低密度分辨率比較

表2 同一圖像在不同顯示器顯示上的空間分辨率比較（LP/mm）

3 討論

根據表1～2的比較結果，三款顯示設備都可以顯示相應的16級不同灰度圖像，同時在低密度分辨率顯示結果中，專業醫用灰度顯示器明顯優于普通液晶顯示器以及大屏幕液晶電視。大屏幕液晶電視的低密度分辨率較普通液晶顯示器稍高。從空間分辨率的對比發現，同樣專業醫用灰度顯示器顯示效果明顯高于其他兩者，在1：1的顯示比率下，即能達到2.8 LP/mm，普通液晶顯示器顯示效果略高于大屏幕液晶電視。值得注意的是，在3：1放大比率的情況下，三者均可顯示出2.8 LP/mm的線對[6]。為保證圖像顯示不發生變形，我們采用了圖像復制顯示模式，將圖像直接復制拷貝到大屏幕液晶電視上進行顯示，此時圖像與普通液晶顯示器上的圖像顯示完全相同，不存在變形問題，操作人員可在普通液晶顯示器上進行常規操作，操作結果同步顯示于液晶電視上。調查相關會診醫生及進修人員發現，利用專業醫用灰度顯示器和普通液晶顯示器進行教學演示，只有靠近操作者的人群能夠較為容易地看到相關病灶位置以及解剖結構，同時能注意到操作人員在三維重建工作中的操作過程；離操作人員較遠距離的會診人員及學員需要較長時間找到病變位置，以及理解演示人員的各項操作。采用大屏幕液晶電視同步顯示后，距離講解醫生較遠距離的多數學員也能夠從大屏幕上迅速找到病灶位置，并能夠迅速了解各項操作流程，易于理解、印象深刻、教學效果明顯。

由于仍然存在顯示分辨率差異以及灰階顯示的差異，專業醫用灰度顯示器按照醫用標準生產制造，其性能完全滿足醫用的診斷需求。普通液晶顯示器與大屏幕液晶電視并不適合于診斷級別圖像觀察。作為日常的會診和教學工作，大屏幕液晶電視可以滿足對已經確診病例的教學演示及會診工作，且僅應用于此用途[7]。

PACS/ RIS系統在為臨床醫療工作服務的同時，也為醫學影像教學和會診工作提供了先進的手段。在影像教學中具有查找快速準確、圖像質量無失真、影像資料可共享等特點。傳統影像學教學需要提前積累資料,資料的收集、整理、保存過程復雜漫長,實際教學中也難以將收集的素材直觀形象地展現在每一位醫生面前,學生往往聽得到,看不到或者看不清,理解得五花八門,教學效果不理想[8]。在大屏幕液晶電視用于確診病例的教學演示及會診工作以來，彌補了傳統影像會診與教學的缺點，對普通豎屏及液晶顯示器數字化會診教學做出了改良，收到了很好的教學效果。在數字影像會診教學系統的應用中，大屏幕液晶電視具有顯示灰階良好、圖像清晰、受眾面廣等優點，同時操作簡便、實用性強、成本低廉、易于推廣。

[1]張振勇,徐向峰.PACS在醫學影像教學中的應用[J].衛生職業教育,2012,30 (19):45-46.

[2]田芳,祝樂群.基于RIS/PACS的醫學影像學臨床教學[J].中國高等醫學教育,2012,(3):85-86.

[3]梁新強,周洋洋.淺談PACS在影像教學中的幾點優勢[J].現代醫用影像學,2010,19(4):264-265.

[4]王子軍,田樹平.多排CT薄層影像數據存儲問題的研究[J].醫療衛生裝備,2011,32(3):41-42.

[5]王學建,胡建.數字影像會診系統的創建及初步應用[J].中華放射學雜志,2002,36(6):503-506.

[6]劉岳輝.PACS系統顯示性能對診斷質量的影響評價[J].中國醫療設備,2009,24(5):47-48.

[7]王子真,胡剛.醫學影像診斷工作站顯示終端的配置與選擇[J].醫療衛生裝備,2010,31(4):310-311.

[8]張松,張鐳.PACS/RIS系統在醫學影像學教學中的優勢[J].中國病案,2011,12(6):65-66.