大屏幕液晶電視在數(shù)字影像會診教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用

王子軍，郭勇，花炎，應(yīng)立剛

海軍總醫(yī)院 醫(yī)學(xué)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(xué)也成為大型綜合教學(xué)醫(yī)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(xué)工作。傳統(tǒng)的燈箱膠片閱片方式以及采用個人診斷顯示屏?xí)\閱片方式，只能滿足少數(shù)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(yī)生和進修人員調(diào)查發(fā)現(xiàn)，使用上述兩種方式，多數(shù)人員不能及時發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵圖像信息，教學(xué)方式單一、接受信息量小、效率低、教學(xué)效果不明顯、在會診教學(xué)工作中不能滿足需求。隨著醫(yī)學(xué)影像存儲與傳輸系統(tǒng)（PACS）、放射學(xué)信息系統(tǒng)（RIS）以及電子病歷的推廣應(yīng)用，我科室已經(jīng)實現(xiàn)了影像科全數(shù)字化[2]。利用數(shù)字化影像技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及多屏幕顯示技術(shù)，我們設(shè)計并實現(xiàn)了大屏幕液晶電視數(shù)字影像會診教學(xué)系統(tǒng)，解決了影像會診教學(xué)中傳統(tǒng)閱片方式存在的問題。經(jīng)過實際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)功能完善，具有方便實用、顯示圖像具體、信息量豐富等優(yōu)點，受到了會診醫(yī)生和進修醫(yī)師的一致好評[3]。

1 材料與方法

1.1 材料

（1）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。以千兆交換機連接影像采集設(shè)備、RIS報告工作站、PACS服務(wù)器、RIS服務(wù)器、HIS服務(wù)器，采用V-lan形式將放射科所有設(shè)備化為一個虛擬局域網(wǎng)。

（2）影像采集。全部支持DICOM協(xié)議的數(shù)字化采集設(shè)備，包括西門子multix-FD、GE Discovery XR650、島津平板數(shù)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(tǒng)平臺為Windows XP，采用新網(wǎng)RIS醫(yī)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(wù)器、RIS服務(wù)器、薄層影像專屬存儲服務(wù)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(wǎng)絡(luò)將數(shù)字化影像采集設(shè)備所采集的圖像以DICOM3.0協(xié)議方式存儲到相應(yīng)服務(wù)器?；颊叩某Ｒ?guī)層厚圖像存儲于PACS服務(wù)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(wù)器，存儲過程由采集設(shè)備設(shè)定自動傳輸或人工手動傳輸。在需做三維后處理工作時，醫(yī)生可通過網(wǎng)絡(luò)由薄層圖像專屬存儲服務(wù)器調(diào)取圖像到三維后處理工作站?；颊呱暾垯z查信息及診斷報告、圖像索引信息存儲于RIS服務(wù)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(yī)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(wǎng)公司的RIS醫(yī)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(shè)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(nèi)容復(fù)制模式。圖像后處理工作站通過網(wǎng)線經(jīng)千兆交換機與PACS服務(wù)器、RIS服務(wù)器、薄層存儲服務(wù)器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)連接（圖1）。

（3）數(shù)據(jù)調(diào)用及顯示方式。通過RIS醫(yī)生診斷報告工作站軟件連接RIS服務(wù)器，調(diào)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(wù)器上進行檢索并調(diào)閱患者診斷圖像。通過患者個人信息從薄層專屬存儲服務(wù)器上調(diào)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(fù)制方式顯示于大屏幕液晶電視上。在會診時，講解醫(yī)生對患者圖像的處理，圖像重建等操作以及相應(yīng)的處理結(jié)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(tài)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(shè)備拍攝線對灰階測試體模得到數(shù)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(shù)字影像會診系統(tǒng)構(gòu)成

2 結(jié)果

（1）圖像分辨率及灰階。由于目前還沒有相關(guān)的大屏幕液晶電視對醫(yī)學(xué)圖像顯示性能分析，我們對大屏幕液晶電視顯示醫(yī)學(xué)圖像的性能，圖像分辨率及灰階（圖2～3）進行了相應(yīng)的比較，比較結(jié)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(jù)表1～2的比較結(jié)果，三款顯示設(shè)備都可以顯示相應(yīng)的16級不同灰度圖像，同時在低密度分辨率顯示結(jié)果中，專業(yè)醫(yī)用灰度顯示器明顯優(yōu)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(fā)現(xiàn)，同樣專業(yè)醫(yī)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(dá)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(fā)生變形，我們采用了圖像復(fù)制顯示模式，將圖像直接復(fù)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(guī)操作，操作結(jié)果同步顯示于液晶電視上。調(diào)查相關(guān)會診醫(yī)生及進修人員發(fā)現(xiàn)，利用專業(yè)醫(yī)用灰度顯示器和普通液晶顯示器進行教學(xué)演示，只有靠近操作者的人群能夠較為容易地看到相關(guān)病灶位置以及解剖結(jié)構(gòu)，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(yuǎn)距離的會診人員及學(xué)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(yī)生較遠(yuǎn)距離的多數(shù)學(xué)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(xué)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(yè)醫(yī)用灰度顯示器按照醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造，其性能完全滿足醫(yī)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(xué)工作，大屏幕液晶電視可以滿足對已經(jīng)確診病例的教學(xué)演示及會診工作，且僅應(yīng)用于此用途[7]。

PACS/ RIS系統(tǒng)在為臨床醫(yī)療工作服務(wù)的同時，也為醫(yī)學(xué)影像教學(xué)和會診工作提供了先進的手段。在影像教學(xué)中具有查找快速準(zhǔn)確、圖像質(zhì)量無失真、影像資料可共享等特點。傳統(tǒng)影像學(xué)教學(xué)需要提前積累資料,資料的收集、整理、保存過程復(fù)雜漫長,實際教學(xué)中也難以將收集的素材直觀形象地展現(xiàn)在每一位醫(yī)生面前,學(xué)生往往聽得到,看不到或者看不清,理解得五花八門,教學(xué)效果不理想[8]。在大屏幕液晶電視用于確診病例的教學(xué)演示及會診工作以來，彌補了傳統(tǒng)影像會診與教學(xué)的缺點，對普通豎屏及液晶顯示器數(shù)字化會診教學(xué)做出了改良，收到了很好的教學(xué)效果。在數(shù)字影像會診教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)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(yōu)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(yī)學(xué)影像教學(xué)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2012,30 (19):45-46.

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

[3]梁新強,周洋洋.淺談PACS在影像教學(xué)中的幾點優(yōu)勢[J].現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué),2010,19(4):264-265.

[4]王子軍,田樹平.多排CT薄層影像數(shù)據(jù)存儲問題的研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(3):41-42.

[5]王學(xué)建,胡建.數(shù)字影像會診系統(tǒng)的創(chuàng)建及初步應(yīng)用[J].中華放射學(xué)雜志,2002,36(6):503-506.

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