Konference: 2005 XXIX. Brněnské onkologické dny a XIX. Konference pro sestry a laboranty
Kategorie: Onkologická diagnostika
Téma: Zobrazovací diagnostické metody
Číslo abstraktu: 219
Autoři: R. Pospíšil
LCD panely nachází stále větší uplatnění v
medicíně díky svým technickým parametrům a kvalitě
zobrazení.
Začátkem 70 let, kdy analogový svět medicíny začal být pohlcován digitálním světem IT (Informačních Technologií), nahradily analogové objekty a procesy ve zdravotnictví nuly a jedničky. Po problémech s málo flexibilním workflow neslučitelným s dalším růstem a produktivitou práce ve zdravotnictví, můžeme směle říci, že valná většina procesů a činností, se již dá bez větších obtíží zmodernizovat novými technologiemi a postupy, jako jsou například telemedicína a PACS (Picture Archiving and Communication System). Jednou konkrétní kapitolou zmíněného pokroku jsou technologie digitálního zobrazení v medicíně, kterými se zabývá valná část naší hardwarové nabídky. V následujícím příspěvku naleznete informace týkající se jednoho z finálních obrazových výstupů – sice LCD panelů.
Není tomu tak dávno, kdy uživatelé výpočetní techniky měly pouze jedinou možnost grafického výstupu – CRT monitor. Ve svém důsledku se jedná o výrobek, který i nadále zastává ne zcela bezvýznamnou pozici na trhu s monitory. Markantní změna však nastala v účelu použití. Nyní se můžeme s CRT monitory převážně setkat v kontextu použití s domácími počítači, kdy uživatelé tráví u těchto monitorů relativně krátký čas. Pokud bychom měli zmínit hlavní důvody, proč se LCD panel stává běžnou součástí našeho pracovního prostředí je hlavním argumentem především pořizovací cena.
Díky masivní výrobě LCD panelů (rozumějme sub komponentu – desku s aktivními zobrazovacími tranzistory) došlo k tak markantnímu zlevnění celé technologie, že případné cenové rozdíly CRT monitorů a LCD panelů jsou již nyní zanedbatelné.
Obdobná situace vládne i u LCD panelů, které jsou určeny pro specifické použití například v medicíně.
Hlavní výhodou LCD panelů pro medicínské účely jsou zejména:
Celková bilance zmíněných výhod není zcela kompletní, již citované výhody však patří k nejvýznamnějším. Nebylo by korektní, kdybychom neuvedli i nevýhody LCD panelů jmenujme alespoň základní:
• LCD panely mají možnost zobrazit bez zkreslení pouze nativní rozlišení (takové rozlišení pro které byly vyrobeny například 1280 bodů x 1024 bodů)
• odezva bodu může být problémem pro zobrazení dynamických kompozic – přehrávání videa (zpoždění od impulsu pro rozsvícení bodu po jeho zhasnutí)
Před samotnou kategorizací medicínských LCD panelů si dovolím sdělit několik závažných důvodů, proč nejsou kancelářské LCD panely pro medicínské účely vhodné.
Jedním z vážných důvodů je samotný DICOM formát, ve kterém se vyskytuje valná většina digitální obrazové dokumentace pro prohlížení a diagnostiku na LCD panelech.
Například černobílé diagnostické LCD panely, mimo jiného všeobecně využívají vjemového spektra lidského oka, kde je lidské oko nejcitlivější. Laicky řečeno se jedná o spektrum, které je lidskému oku „jemné v odstínech šedi“. Kvalitu výstupu (obrazu na LCD panelu) zaručuje kombinace použitého formátu DICOM obrázku s LCD panelem schopným pracovat pod takzvanou DICOM křivkou, která je garantem správného poměru jasu a kontrastu. Právě v tomto prostředí (spektru) dokáže cvičené oko lékaře lépe rozeznat zdravou tkáň například od tkáně zasažené rakovinovým bujením (laicky a s trochou nadsázky si zkuste představit pohled z okna přes záclonu, nebo bez ní). Nastavení takového spektra je možné pouze optimálním nastavením GAMMA spektra a jasu (Luminance).
U běžných LCD panelů, které nejsou primárně určeny pro medicínské účely dochází celkem k sedmi závažným problémům díky kterým tyto panely nejsou použitelné ani pro prohlížení obrázků v DICOM formátu a pro eventuální diagnostiku jsou již zcela nevhodné. Prvním problémem je možnost GAMMA korekce. Již při pohledu do menu Vašeho kancelářského LCD panelu můžete zjistit, že pouze ty profesionální, což znamená cca 10% LCD panelů z celkové produkce mají tuto veličinu zavedenu v základním ovládání panelu. Dalším problémem je převod analogových hodnot signálu na digitální. Plná polovina LCD panelů ještě stále nedisponuje DVI (digitálním) vstupem. Při eventuálním převodu signálu dochází ke ztrátám a zkreslení. Malé nativní rozlišení kancelářských LCD panelů je bohužel poměrně značnou nevýhodou. Vše spočívá ve faktu, že již zmíněné diagnostické a prohlížecí LCD panely jsou určeny pro zobrazení digitálních obrazů ve velkém rozlišení. Běžně používané kancelářské LCD panely disponují kolem úhlopříčky 20“ rozlišením maximálně 1600 x 1200. U medicínských panelů je to například pro mamografii 2560 x 2048, což již představuje zásadní rozdíl. Limitem číslo 4 je jas běžných LCD panelů, který je prakticky na pětinové hodnotě oproti medicínským LCD panelům (například kancelářské LCD dosahují jasu 300cd/m2 oproti medicínským s jasem až 1500cd/m2). Pátým závažným limitním faktorem je skutečnost, že pokud u běžného LCD panelu zvýšíte jas, změní se bohužel na tomto panelu kontrast, což je zcela neakceptovatelné například pro radiologické snímky. Číslem šest je v našem výčtu nevýhod kancelářských vs. medicínských LCD panelů fakt, že pouze LCD panel nedělá kvalitní výstup. Je zapotřebí disponovat rovněž speciální grafickou kartou. A konečně sedmičkou je nutnost kalibrace LCD panelu pod zmíněným standardem DICOM.
Nyní se řekněme něco o kategorizaci medicínských LCD panelů.
Medicínské LCD panely v základním rozlišení dělíme na barevné a černobílé (zobrazující škálu odstínů šedi). Dalším dělením LCD panelů medicínských černobílých a barevných rozumíme zejména jejich použití – sice zda jsou primárně určeny pro prohlížení, diagnostiku, nebo zda jsou určeny pro dynamické zobrazení děje například endoskopii. Každý výrobce svůj produkt kvalitativně a technicky dedikuje do patřičné oblasti použití (například pro mamografii je vhodné použití 5 MP LCD panelů diagnostických atd.). K této kategorizaci je navíc nutné disponovat odpovídající evropskou certifikací, standardy a opakovanou kontrolou kvality (kalibrací). K danému účelu rozdělení existuje následující doporučující tabulka (považujme však prosím tuto tabulku jako nejnutnější základ pro určení elementárních technických parametrů LCD panelu, které poslouží pro následný výběr odpovídajícího zařízení):
Na závěr si dovolím shrnout celý příspěvek následujícím konstatováním:
Význam LCD panelů v medicíně je nesporný. Kvalita finálního výstupu hraje a bude hrát nejenom v diagnostice významnou roli a vzhledem k této skutečnosti je nezbytně nutné klást nejvyšší kvalitativní požadavky na odpovídající vybavení.
Začátkem 70 let, kdy analogový svět medicíny začal být pohlcován digitálním světem IT (Informačních Technologií), nahradily analogové objekty a procesy ve zdravotnictví nuly a jedničky. Po problémech s málo flexibilním workflow neslučitelným s dalším růstem a produktivitou práce ve zdravotnictví, můžeme směle říci, že valná většina procesů a činností, se již dá bez větších obtíží zmodernizovat novými technologiemi a postupy, jako jsou například telemedicína a PACS (Picture Archiving and Communication System). Jednou konkrétní kapitolou zmíněného pokroku jsou technologie digitálního zobrazení v medicíně, kterými se zabývá valná část naší hardwarové nabídky. V následujícím příspěvku naleznete informace týkající se jednoho z finálních obrazových výstupů – sice LCD panelů.
Není tomu tak dávno, kdy uživatelé výpočetní techniky měly pouze jedinou možnost grafického výstupu – CRT monitor. Ve svém důsledku se jedná o výrobek, který i nadále zastává ne zcela bezvýznamnou pozici na trhu s monitory. Markantní změna však nastala v účelu použití. Nyní se můžeme s CRT monitory převážně setkat v kontextu použití s domácími počítači, kdy uživatelé tráví u těchto monitorů relativně krátký čas. Pokud bychom měli zmínit hlavní důvody, proč se LCD panel stává běžnou součástí našeho pracovního prostředí je hlavním argumentem především pořizovací cena.
Díky masivní výrobě LCD panelů (rozumějme sub komponentu – desku s aktivními zobrazovacími tranzistory) došlo k tak markantnímu zlevnění celé technologie, že případné cenové rozdíly CRT monitorů a LCD panelů jsou již nyní zanedbatelné.
Obdobná situace vládne i u LCD panelů, které jsou určeny pro specifické použití například v medicíně.
Hlavní výhodou LCD panelů pro medicínské účely jsou zejména:
- malá intenzita vyzařovaného tepla
- v porovnání s CRT monitory nepatrné nároky na pracovní prostor
- věrné geometrické znázornění tvarů
- prakticky nulová hodnota vyzařovaného radiačního pole
- vysoká stabilita a homogenita jasu a kontrastu
- stabilita obrazu bez vlivu na zobrazovací frekvence a následně menší únava očí
- nízká energetická spotřeba
- flexibilní možnosti umístění (operační sál, rotace panelu na výšku atd.)
- velký jas (CRT monitor dosahuje hodnot 300 cd/m2 vs. LCD panel až 1500 cd/m2), který je důležitý zejména v černobílém zobrazení (radiologie)
- možnost vyrobit větší pracovní plochu monitoru (úhlopříčku) až 60“ (cca 152 cm)
- snadná kalibrace
- absence ztrát způsobených převodem digitálního signálu na analogový
Celková bilance zmíněných výhod není zcela kompletní, již citované výhody však patří k nejvýznamnějším. Nebylo by korektní, kdybychom neuvedli i nevýhody LCD panelů jmenujme alespoň základní:
• LCD panely mají možnost zobrazit bez zkreslení pouze nativní rozlišení (takové rozlišení pro které byly vyrobeny například 1280 bodů x 1024 bodů)
• odezva bodu může být problémem pro zobrazení dynamických kompozic – přehrávání videa (zpoždění od impulsu pro rozsvícení bodu po jeho zhasnutí)
Před samotnou kategorizací medicínských LCD panelů si dovolím sdělit několik závažných důvodů, proč nejsou kancelářské LCD panely pro medicínské účely vhodné.
Jedním z vážných důvodů je samotný DICOM formát, ve kterém se vyskytuje valná většina digitální obrazové dokumentace pro prohlížení a diagnostiku na LCD panelech.
Například černobílé diagnostické LCD panely, mimo jiného všeobecně využívají vjemového spektra lidského oka, kde je lidské oko nejcitlivější. Laicky řečeno se jedná o spektrum, které je lidskému oku „jemné v odstínech šedi“. Kvalitu výstupu (obrazu na LCD panelu) zaručuje kombinace použitého formátu DICOM obrázku s LCD panelem schopným pracovat pod takzvanou DICOM křivkou, která je garantem správného poměru jasu a kontrastu. Právě v tomto prostředí (spektru) dokáže cvičené oko lékaře lépe rozeznat zdravou tkáň například od tkáně zasažené rakovinovým bujením (laicky a s trochou nadsázky si zkuste představit pohled z okna přes záclonu, nebo bez ní). Nastavení takového spektra je možné pouze optimálním nastavením GAMMA spektra a jasu (Luminance).
U běžných LCD panelů, které nejsou primárně určeny pro medicínské účely dochází celkem k sedmi závažným problémům díky kterým tyto panely nejsou použitelné ani pro prohlížení obrázků v DICOM formátu a pro eventuální diagnostiku jsou již zcela nevhodné. Prvním problémem je možnost GAMMA korekce. Již při pohledu do menu Vašeho kancelářského LCD panelu můžete zjistit, že pouze ty profesionální, což znamená cca 10% LCD panelů z celkové produkce mají tuto veličinu zavedenu v základním ovládání panelu. Dalším problémem je převod analogových hodnot signálu na digitální. Plná polovina LCD panelů ještě stále nedisponuje DVI (digitálním) vstupem. Při eventuálním převodu signálu dochází ke ztrátám a zkreslení. Malé nativní rozlišení kancelářských LCD panelů je bohužel poměrně značnou nevýhodou. Vše spočívá ve faktu, že již zmíněné diagnostické a prohlížecí LCD panely jsou určeny pro zobrazení digitálních obrazů ve velkém rozlišení. Běžně používané kancelářské LCD panely disponují kolem úhlopříčky 20“ rozlišením maximálně 1600 x 1200. U medicínských panelů je to například pro mamografii 2560 x 2048, což již představuje zásadní rozdíl. Limitem číslo 4 je jas běžných LCD panelů, který je prakticky na pětinové hodnotě oproti medicínským LCD panelům (například kancelářské LCD dosahují jasu 300cd/m2 oproti medicínským s jasem až 1500cd/m2). Pátým závažným limitním faktorem je skutečnost, že pokud u běžného LCD panelu zvýšíte jas, změní se bohužel na tomto panelu kontrast, což je zcela neakceptovatelné například pro radiologické snímky. Číslem šest je v našem výčtu nevýhod kancelářských vs. medicínských LCD panelů fakt, že pouze LCD panel nedělá kvalitní výstup. Je zapotřebí disponovat rovněž speciální grafickou kartou. A konečně sedmičkou je nutnost kalibrace LCD panelu pod zmíněným standardem DICOM.
Nyní se řekněme něco o kategorizaci medicínských LCD panelů.
Medicínské LCD panely v základním rozlišení dělíme na barevné a černobílé (zobrazující škálu odstínů šedi). Dalším dělením LCD panelů medicínských černobílých a barevných rozumíme zejména jejich použití – sice zda jsou primárně určeny pro prohlížení, diagnostiku, nebo zda jsou určeny pro dynamické zobrazení děje například endoskopii. Každý výrobce svůj produkt kvalitativně a technicky dedikuje do patřičné oblasti použití (například pro mamografii je vhodné použití 5 MP LCD panelů diagnostických atd.). K této kategorizaci je navíc nutné disponovat odpovídající evropskou certifikací, standardy a opakovanou kontrolou kvality (kalibrací). K danému účelu rozdělení existuje následující doporučující tabulka (považujme však prosím tuto tabulku jako nejnutnější základ pro určení elementárních technických parametrů LCD panelu, které poslouží pro následný výběr odpovídajícího zařízení):
Na závěr si dovolím shrnout celý příspěvek následujícím konstatováním:
Význam LCD panelů v medicíně je nesporný. Kvalita finálního výstupu hraje a bude hrát nejenom v diagnostice významnou roli a vzhledem k této skutečnosti je nezbytně nutné klást nejvyšší kvalitativní požadavky na odpovídající vybavení.
Datum přednesení příspěvku: 26. 5. 2005
