Старшему поколению удобнее работать с физическими снимками, в то время как сменяющему их поколению врачей понятней оперировать с цифровыми снимками на компьютерах или планшетах. Помимо рентген-снимков существуют и другие медицинские снимки, которые имеют множество нюансов, в основном связанных с точностью передачи мельчайших деталей – для чего был разработан и введен в пользование формат DICOM.
Прогресс не стоит на месте, медицинские учреждения также снабжаются последним современным оборудованием. Развивается телемедицина, ведущие производители разрабатывают и совершенствуют средства отображения, к которым предъявляются специфические требования, в зависимости от сферы их эксплуатации.
Помимо специализированной техники для визуализации, которая непосредственно заточена под воспроизведение файлов типа DICOM для диагностики и лечения, зачастую в медицинские учреждения ставятся самые обычные дисплеи (иногда профессиональные, иногда бытовые ТВ), мониторы, проектора и светодиодные LED-видеостены.
В одном из медицинских учреждений реализуемого проекта заказчик был заинтересован в качестве передаваемого снимка формата DICOM, а также достоверности выводимой информации, в целях вывода обучающих материалов на светодиодную видеостену. И это именно тот вопрос, в котором нужно было разобраться, чтобы быть уверенным в качестве предлагаемого оснащения конференц-залов в медицинских учреждениях.
Визуализация DICOM
Существует медицинский стандарт, который определяет предъявляемые требования хранения, обмена и управления файлами с расширением DICOM. Любой дисплей, который планируется использовать для отображения медицинских снимков формата DICOM, должен соответствовать этим требованиям и иметь возможность быть откалиброванным по стандарту DICOM (часть 14). Потому что данный формат хранит в себе контент без потери данных, то есть с мельчайшими деталями, которые необходимы медикам. Другими словами, картинка должна быть однородной на всей площади дисплея, поддерживать высокий уровень контрастности и яркости вне зависимости от освещения в помещении и в работе при больших углах обзора.
ГОСТ Р ИСО 12052-2009 Информатизация здоровья. Цифровые изображения и связь в медицине (DICOM), включая управление документооборотом и данными.
5.14 PS 3.14 — Стандартная функция отображения в градациях серого в части PS 3.14 DICOM определена стандартизированная функция отображения для единообразной по стилю визуализации изображений в градациях серого. Данная функция обеспечивает методы калибровки отдельных систем отображения с целью единообразного представления изображений на разных устройствах отображения (например, мониторах и принтерах).Выбранная функция отображения основана на зрительном восприятии человека. Чувствительность человеческого глаза к контрастности носит явно нелинейный характер в пределах диапазона яркости устройств отображения. В DICOM использована модель зрительной системы человека Бартена.
Калибровка DICOM
Суть калибровки заключается в отображении полученных снимков в оттенках серого на медицинских дисплеях таким образом, чтобы достигалось единообразие визуализации.
Есть хитрости в том, что изначально стандарт применялся к черно-белым дисплеям, а с возникновением цветных дисплеев новые указания не вводили, и в итоге те же требования применяются уже к цветным дисплеям. Наглядное описание калибровки есть тут.
Средства визуализации DICOM и их особенности
На сегодняшний день основными средствами отображения являются мониторы, ЖК-дисплеи, проектора, реже — светодиодные экраны и кубы обратной проекции. Последние практически не используются.
LCD-дисплей или монитор
Средства отображения, используемые для медицинских целей, должны иметь специализированные контроллеры, которые безупречно могут отрабатывать большие файлы с высокой детализацией. Такие экраны позволяют просматривать изображения в цвете и в оттенках серого одновременно на одном мониторе, не требуя замены дисплея или переключения между режимами. Встроенные средства позволяют выявлять мельчайшие детали снимков.
Другими словами, медицинский монитор обладает специальными технологиями улучшения изображения, обеспечивающими постоянный уровень яркости в течение всего срока службы, автоматическое соответствие формату DICOM или другим медицинским стандартам.
Для различных отраслей медицины существуют различные дисплеи, так, например, есть отдельная категория «хирургических дисплеев», которые находятся в стерильной зоне, а значит, постоянно обрабатываются и обеззараживаются. Тонкостей очень много.
Самое главное, что прописано в технических характеристиках всех моделей мониторов и дисплеев – это соответствие стандарту 3.14 DICOM (часть 14).
Если залезть в технические характеристики мониторов – то помимо яркости зачастую в 1000кд/м2, присутствует характеристика глубины цвета, измеряющаяся в битах. Медицинские мониторы обладают характеристикой от 10 до 30 бит.
Проектора
С проекторами чуть интересней. Чаще используют обычные проектора или профессиональные, и те, что имеют поддержку или симуляцию DICOM.
Но это лишь симуляция DICOM, а значит, что технические характеристики проектора будут приближены к стандарту отображения реалистичного контента при изучении различных медицинских материалов или в целях обучения, в том числе в формате DICOM. Однако применять проектор для диагностики нельзя, так как нет гарантий точности в отображении мельчайших деталей снимков.
Проектора расширяют свою линейку путем добавления возможности симуляции этого медицинского формата только для использования в медицинских образовательных учреждениях, во время проведения медицинских конференций и в учебных классах. Производители также заявляют, что это оборудование может использоваться и в операционных, однако добавляют, что выводимое ими изображение является лишь симуляцией стандарта DICOM.
Под «симуляцией DICOM» подразумевается возможность проектора и встроенного контроллера выводить изображения по данному стандарту или в очень приближенном виде. Однако помимо проектора на конечную видимую картинку весомое влияние оказывает проекционный экран, материал из которого он изготовлен, а также правильно установленная и сфокусированная линза проектора, внешняя освещенность и другие параметры. В итоге появляются различные факторы, на которые производители проекторов не могут повлиять, а значит конечная картинка может не соответствовать действительности и повлечет за собой, например, неверный диагноз или заключение врача.
LED светодиодные видеостены
Возвращаясь к исходному вопросу, в выборе средства отображения для одного из действующих медицинских учреждений — был предложен светодиодный экран в качестве основного средства отображения во время медицинских конференций, обучения и обсуждения различного медицинского контента, основной частью которого являются файлы формата DICOM.
Качество светодиодного экрана при внешней засветке всегда выше, чем аналогичный вариант на базе проектора. Однако, вопрос состоял в том, насколько качественно будут отображаться рентгеновские и другие снимки формата DICOM.
Наглядный способ – отобразить контент данного типа на действующей LED видеостене. Результат сфотографирован на камеру телефона, поэтому виден «муар». Говорить о том, насколько хорошо или плохо светодиодное полотно отображает данный контент сможет только специалист, который постоянно работает с этими снимками.
Ни у одного производителя светодиодных экранов нет указания в технических характеристиках про симуляцию или хоть какого-нибудь намека на DICOM формат.
Color Gray Scale, заявленный производителем (глубина цвета) составляет 14bit, что в целом является очень хорошим результатом. При этом LED могут соперничать по высокой яркости и такой же контрастности с LCD дисплеями.
Светодиодное полотно имеет схожую технологию, что и экраны на квантовых точках или отдельных кристаллах (OLED & QLED), где светится один пиксель, являющийся светодиодом в каждый момент времени. При этом каждый светодиод может воспроизводить любой цвет. Соответственно, каждая точка светодиодного полотна отображает больше деталей с более яркими и насыщенными цветами, чем обычный ЖК-дисплей. Но с другой стороны, при уменьшении яркости оттенки серого также ухудшаются, оставляя изображение блеклым при низких уровнях яркости.
Здесь производители зачастую упоминают специально применяемые процессоры, которые позволяют поддерживать полную детализацию и высокий коэффициент контрастности, обеспечивая высокую шкалу серого даже при низких уровнях яркости. Что в идеале должно обеспечить естественный и плавный цветовой градиент, превосходную точность изображения при любых настройках яркости и при различных условиях освещения помещения. Но это уже нюансы, как и различие в самих технологиях производства светодиодных экранов. Где стандартная SMD-технология не будет давать настолько насыщенно-черного цвета при выключенных светодиодах, как COB-технология выращивания кристаллов. Это уже тонкости, о которых знают только специалисты, которые постоянно работают с различными производителями экранов и имеют практический эксплуатационный опыт.
Картинка из интернета, в действительности выглядит лучше, но переходы все равно видны
Помимо этого, у LED-экранов нет ни симуляции, ни соответствия стандарту DICOM, значит, нет гарантий верного отображения файлов данного формата. Как следствие, контент будет качественно отображен на видеостене с возможностью демонстрации докладов, презентаций, обсуждений. Однако использовать LED-экран для диагностирования физиологических особенностей тела человека в медицинских целях не представляется верным до момента, пока производители не начнут выпускать LED-экраны с соответствующими параметрами отображения контента с наилучшей детализацией оттенков серого и теней.
Заключение
Для проведения мероприятий, не связанных с лечением, но с использованием файлов формата DICOM в медицинских учреждениях, светодиодные LED-экраны могут быть использованы. Однако для диагностирования патологий у пациентов и выдачи заключений на основе снимков на сегодняшний день только специализированные мониторы остаются единственным достоверным средством отображения медицинских цифровых форматов.
