醫學影像軟拷貝閱讀的標準化與質量控制研究

摘要：隨著科學技術的發展，各行各業運用到了新的創新技術，醫學也不例外。隨著科技發展，醫學影像的存儲與傳輸系統（PACS）被廣泛應用到了醫學影像中，醫學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量和準確性。本文主要圍繞著“軟拷貝閱讀”的標準化和質量控制，分別從顯示器的分辨率和亮度、環境照度等方面研究了軟拷貝閱讀影像工作的質量控制。

關鍵詞：醫學影像;軟拷貝閱讀;標準化;質量控制

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;它的應用在數字化放射科中多種多樣的多模態三維圖像、四維圖像的診斷具有很重要的作用，能夠達到解決復雜圖像的作用，取代了傳統的硬閱讀模式，軟拷貝閱讀在將來的醫學中必然成為一種趨勢。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境照度、亮度分布、通風及空氣質量、背景噪聲等方面都會對軟拷貝閱讀產生影響。

軟拷貝閱讀的優點是顯示效果明顯、儲存方式效率高、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用。可是，很多醫院專門負責影像專業的工作者對于軟閱讀和硬閱讀的切換缺乏一定的經驗，沒有很好的適應。要想軟拷貝閱讀這種新的閱讀模式廣泛應用，要對各種相關的器械和設備性能進行研究并掌握，使其能夠廣泛并且合理的應用。這對于專業影像工作者能夠盡快適應新的閱讀模式，使得“軟拷貝閱讀”在影像診斷中充分發揮其先進的技術和功能，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 被檢顯示設備

在我院現用的顯示器中隨機選取兩臺專業液晶顯示器，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及隨機選取50.3cm（21英寸）普通顯示器1臺。

顯示器的分辨率是影響影像識讀質量最重要的因素，包括空間分辨率（如2.0k×2.5k，相當于3.0LP/mm）及密度分辨率（如CT數12bit即表示4096（4k）級）。通過對CRT軟拷貝讀片與普通X線膠片讀片的對比研究，目前在“軟拷貝閱讀”顯示器分辨率的要求方面已經取得了基本共識，其中乳房照相要求至少4096×4096×12bit（對于微鈣化灶簇或對比度低的乳腺腫瘤則要求高達6144×6144×12bit），X線胸片或CR至少2048×2048×12bit（觀察氣胸和肺間質異常或骨骼的細微裂紋則需要4096×4096×12bit），其余如CT、MRI及DSA（靜態像）均低于此水平。

顯示器亮度是用來表征CRT發出的可見光的數量，對影像識讀效果也會產生直接的影響。人眼進行圖像分辨的主要參數為觀察對象與背景的亮度差及人眼檢測細節的能力（即視覺靈敏度），分辨亮度差的能力對檢測如肺小結節等軟組織的微小差異很關鍵，分辨細節的能力對骨小梁結構觀察及細小的骨質病變的發現至關重要;同時，背景亮度過大或過小都會增加醫生眼睛的疲勞程度，并且在亮度不夠的情況下，影像識讀更易受環境影響。因此往往需要在分辨細節、背景亮度及絕對亮度差這三個參量之間綜合考慮。

2.2 方法

以視覺評測法對上述顯示器進行亮度、分辨率、灰度及解剖結構顯示能力等項測試，了解：①專業顯示器與普通顯示器在醫學影像顯示方面的差別;②顯示器參數調整與圖像質量的關系;③負效光對圖像顯示的影響。

3 結果

3.1 亮度、空間分辨率、失真度檢測結果

三臺顯示器均能顯示相嵌在黑、白大色塊中相對應的95%亮度的小色塊和5%亮度的小色塊，表明亮度、對比度符合指控要求。專業顯示器能顯示測試模板四周及中心水平與垂直線且大部分顯示清晰，少數隱約顯示;無線條扭曲、變形，無細線對融合。普通顯示器能部分顯示測試模板四周及中心水平與垂直線但僅部分顯示清晰，少數線對未能顯示;無線條扭曲、變形，細線對有重疊融合。專業顯示器細微解剖結構顯示清晰，普通顯示器肺紋理、骨小梁、軟組織層次等精細結構部分顯示不清。

2.2 灰階檢測結果

在普通的顯示器和專業的顯示器中，都沒有出現同心圓，這說明了兩者的灰階檢測結果都合格，都在合理的范圍內。

3.3 環境光照影響檢測結果

較強的光線直接照射在顯示屏上形成“眩光斑”，部分影像細節被遮掩無法顯示。

4 討論

4.1 軟拷貝閱讀的影像質量評價體系完全不同于傳統的增感屏-膠片生成的硬拷貝圖像

硬拷貝閱讀產生圖像的評價標準是它的密度、對比度和層次，這些評價的標準在軟拷貝閱讀中都能夠進行后期的處理和調整。因此軟拷貝閱讀的質量管理是其重點項目。要進行不斷的查閱相關資料和不斷的測試，并與傳統的硬拷貝閱讀相比較，分析影像中紋理、組織層次的區別，所以可以得到的是：軟拷貝閱讀中使用的專業顯示器在圖像和診斷中都有著質的變化，診斷要用合格的專業顯示器。傳統普通顯示器只用于臨床的影像瀏覽。

4.2 進入醫院使用的專業顯示器產品質量均經嚴格的檢測與認證

本研究中包括的所有專業顯示器都是經過了嚴格的檢測和認證的專業顯示器，研究中不包括傳統的普通顯示器，傳統普通顯示器只是起到對比作用。主要對專業的顯示器在醫學影像中的日常工作進行研究。主要研究方法為：圖像顯示的質量控制和對軟拷貝閱讀的質量管理。

4.3 顯示系統的質控管理含三個等級

①視覺檢測;②定量檢測;③專業檢測。醫療環境下的質控管理應定位于①、②范圍。適合于影像技師、質量管理師及醫學物理師進行操作，不需特殊儀器，在醫療環境下具有可操作性。

4.4 軟拷貝閱讀在平時的質量控制管理中，首先要測試顯示器的初始工作是否處于一個正常的狀態，例如對顯示器的亮度和對比度等方面進行測試。之所以進行測試，是因為每個人的眼球對于亮度的敏感度是非線性的，它對明處的敏感度高于在暗處的敏感度，也就是說在亮處中，人眼的分辨率更高，能

分辨出更小的變化。但是，人眼在亮度過高的環境中，極易產生疲勞，而且顯示器如果亮度過高，也會縮短其使用期限。軟拷貝閱讀不僅僅在顯示質量上有一定的效果，也會影響其周圍環境的照度。目前，醫院對于顯示器的照度沒有明確的規定，但是有很多在形成影像時產生的負效光會影響圖像的質量，可能導致“眩光斑”的形成。

“軟拷貝閱讀”與醫學影像診斷評價近年來已經引起國際醫學影像學界的關注，如：CRT影像的JND解析的心理評價等。在國內，雖然朱榮發等早在1994年即闡述了監視器在QA、QC工作中的重要性。（質量保證（quality assurance，QA）、質量控制（quality control，QC）），但是，關于CRT性能測試及與影像診斷質量關系方面的研究報道仍極少，而且至今尚未參加過ISO/TC215的有關國際會議，對CRT影像評價工作尚處于起步階段。寄望于全體影像界同仁對“軟拷貝閱讀”與醫學影像評價予以高度關注，加大研究力度，積極交流CRT影像評價成果，相信很快會趕上國際研究的步伐。

參考文獻：

[1]姚紅霞，段前深. 點對點軟拷貝閱讀在肋骨細微骨折中的診斷價值[J]. 中國臨床醫學影像雜志，2016，08：600-602.

[2]鄭玲，顧海峰，袁立友. 胸部數字化影像軟拷貝閱讀時利于細微結構顯示的窗寬窗位的研究[J]. 醫療衛生裝備，2008，01：91-92.

【項目基金】山東省高等學校科技計劃項目《醫學影像軟拷貝閱讀的標準化與質量控制研究》（項目編號：J07WE16）