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"软阅读"与医学影像诊断评价
随着医学影像存储与传输系统(PACS)越来越广泛的应用于医学影像诊断,合理制定影像诊断工作站的配置方案,保证"软阅读"的图像显示质量逐渐成为一个重要的研究课题.本文着重说明了"软阅读"与医学影像诊断评价的关系,主要从显示器的分辨率和亮度、环境照度、统计学评价方法(ROC曲线法)等方面来介绍PACS影像诊断工作站的质量控制.
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PACS系统显示性能对诊断质量的影响评价
随着图像存储与传输系统(PACS)的快速发展,合理制定影像诊断工作站的配置方案,保证软阅读的图像显示质量逐渐成为一个重要的研究课题.本文着重说明了显示性能与医学影像诊断评价的关系,主要从显示器的亮度、分辨率、表面清洁度、环境照度、统计学评价方法(ROC曲线法)等方面来介绍PACS系统中的诊断质量控制.
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数字影像会诊系统的创建及初步应用
目的对数字影像会诊系统的创建、初步应用及其特点进行探讨.方法双屏图文工作站1台,Matrox G450 AGP双头显卡1块,多媒体投影仪2台,投影大屏幕1个,线对灰阶测试卡1个.在Intranet和医学影像存储与传输系统(PACS)的基础上,使用GE Radworks软件对患者在放射学信息系统(RIS)上的信息和PACS图像调阅;并对图像的调取速度、分辨率及灰阶度进行测试.结果成功使用Matrox G450双头显示卡将图像和文字单独或同时在2个屏幕上显示,并完成图文双屏和图像双屏的快速切换.图像调阅速度快、分辨率高(12 LP)和灰阶度良好,且图像无失真变形.结论数字影像会诊系统具有调取速度快、分辨率高、功能完善、优良的效价比、操作简便、实用可靠等优势,值得推广.
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阅片室内环境照度的检测与分析
目的 参照DIN（多伊奇工业标准）6856等有关国际标准，对影响影像诊断质量因素之一的阅片室内环境照度（IRR）进行检测与分析。方法 采用工业光度学测定方法，用风光牌ZF-2型照度计对山东省的省、地（市）、县三级医院共44个阅片室内的IRR进行检测，并行统计学处理。结果(1) 各级医院IRR普遍偏高，不合格率（按超过100 lx计）45.45％；严重者竟高达520 lx，超过允许大值（100 lx）5倍多；(2) 各级医院间IRR不合格率比较，无显著性差异（χ2＝0.038 7，P>0.05），即IRR的状况不因医院级别的升高而有所改善。(3) 影像科室与非影像科室相比较，具有显著性差异（χ2＝4.081 3，P<0.05），即非影像科室的IRR尤其不符合医学影像的诊断阅片条件要求。结论 本检测结果显示：各级医院的IRR不合格率偏高，尤以非影像科室为重，不符合现代医学影像的诊断阅片要求，难以保证诊断质量，亟待解决。
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乳腺数字化X线摄影的医用专业显示器应用研究
目的:通过对乳腺病变影像学特征的显示率比较,评价医用专业显示器的应用价值.方法:按序抽取接受数字化乳腺摄影的500名患者影像资料,分别传入我院PACS中配置医用专业显示器的工作站和另一配置普通显示器的工作站.分别就显示器的性能参数及乳腺病变影像学特征的显示率进行对比评价.结果:医用专业显示器在亮度、分辨率、灰阶、像素上都优于普通显示器,在乳腺病变征象显示率方面,医用专业显示器显示肿块(24.2%)、微小钙化(56.8%)和不对称致密影(21.8%)均优于普通显示器(分别为18.6%,P=0.037;11.2%,P=0.000;14%,P=0.000).结论:医用专业显示器具有高分辨率、高清晰度、均匀亮度及细致灰阶,对乳腺肿块、微小钙化、不对称致密影的显示均优于普通显示器,有利于软阅读模式下的乳腺影像诊断.
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婴幼儿曝光不足普通X线影像的计算机图像处理
目的探讨X线曝光不足的婴幼儿普通X线影像的计算机图像处理的有效方法.方法选取正常与曝光不足的普通X线胶片,其影像密度值D=0.15～1.7,经投射式扫描仪扫描,进行计算机图像平滑处理和对比度调整处理.结果对73张胶片进行平滑处理和对比度调整,由于D=0.2～0.6的X线照片中丰富的有用信息被淹没于噪声中,经两次图像处理后,达到临床诊断要求;对于D<0.2的胶片,由于胶片本身有用信息不丰富,处理后的图像虽有明显改善,但仍无法满足临床诊断要求;D=0.6～1.7为佳的阅片密度,本身信息非常丰富,图象处理效果不明显.结论利用平滑处理和对比度调整,对于D=0.2～0.6的婴幼儿普通X线影像有着明显的效果,达到临床诊断要求,提高了诊断质量,降低X线检查成本.
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不同分辨率影像诊断显示器的选择对孤立性肺结节识读影响的初步研究
目的:通过对胸部DR影像上孤立性肺结节检出准确率的比较来评价PACS影像诊断工作站所应用的不同分辨率医用显示器的诊断效能.方法:选取经CT证实具有非钙化孤立性肺结节100例,多发肺结节24例和疑似病例15例.2位高年资医生和3位低年资医生通过2种显示器(Bareo MGD521 MKII (2560×2048, 75Hz) 2lin (lin=2.54cm)医用单色RCT和EIZO RadiForce G20 (1200×1600, 60Hz) 21in医用单色LCD上分别使用或不使用放大后处理功能集中进行4次独立阅片,分别对胸片上是否有肺结节及结节个数进行判断,评价的标准采用5分法:肯定有、可能有、不确定、可能没有、肯定没有.数据结果采用SPSS 13.0软件受试者工作特征(ROC)曲线法进行统计分析.结果:[1]采用放大后处理功能后,各位医师的诊断准确率都能得到一定程度的改善,尤其在低年资医师更明显,而高年资医师在Barco RCT上的变化很小;在各种情况下阅片,高年资医师的诊断准确率都明显高于低年资医师(P<0.05);[2]3位低年资医师使用EIZO LCD并加用放大功能,其平均Az值(Az=0.674)高于在Barco RCT上不加用放大功能时的平均Az值(Az=0.651),之间存在小的但具有统计学显著性意义的差别(P=0.044<0.05);而2位高年资医师的使用效果则相反.对所有医师而言,使用EIZO LCD加用放大功能(Az=0.702)与Barco RCT不加用放大功能(Az = 0.703)的诊断效能无明显差别(P=0.4750.05).结论:[1]使用放大功能可以提高影像分辨率,进而提高诊断效能.相比于高年资医师而言,影像分辨率的增加更能改善低年资医师的诊断水平,并在一定程度上能减低诊断医师个体差别所造成的影响;[2]出于成本效益的考虑,科室可以安排低年资医师使用较低分辨率医用显示器完成初步诊断,但是要求常规使用放大后处理功能;高年资医师应使用标准分辨率的医用显示器以保证终诊断结果的可靠性.
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遮幅式观片灯原理及其对影像识读系统影响的评价
目的:探讨遮幅、亮度可调式高亮度医用观片灯的研制方法及其在影像识读系统中的影响.方法:精心设计了遮幅装置,实现观片灯的遮幅功能;合理地设计发光系统,提高发光源的发光效率,以提高观片灯的亮度;设计调光装置,使其亮度可调.结果:遮幅观片灯的亮度提高到8000lx以上,是现有观片灯亮度的10倍;对实验铝梯进行观察,可见24级,提高了识读效果;亮度可调,适用于对不同曝光密度的胶片进行阅读,消除了识读盲区;遮幅功能,消除了负效光对影像诊断质量的影响,使胶片的局部对比度相对提高,便于对病灶部位进行重点观察.结论:观片灯作为影像识读系统的重要组成部分,对影像识读系统有着重要的影响,使用遮幅式观片灯可使胶片上的影像信息得到充分显示,为提高诊断质量提供了可靠的保证,在QA、QC中有重要的价值.
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曝光过度的婴幼儿X线影像计算机处理方法探讨
目的:探讨曝光过度的婴幼儿传统X线照片影像的计算机图像处理方法.材料和方法:选取曝光量过度的婴幼儿传统X线胶片79张,通过UMAX Astra 4000U透射式扫描仪扫描,将照片图像数字化,设计图像低通滤波模块和非线性灰度修改等的计算机图像处理模块,对照片影像处理,请了3位高年资的医生对处理后的照片影像进行评价.结果:79张曝光过度的婴幼儿照片图像处理之后,达到临床要求和达不到临床要求的分别占照片总数的87%和13%.结论:利用该方法处理,对于曝光过度的婴幼儿普通X线照片有着明显的效果,同时有效地避免了婴幼儿患者由于重照相而受到的X线辐射量及重复花费.
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不同分辨率影像诊断显示器对孤立性肺结节识读影响的ROC评价
目的 通过对胸部DR影像上孤立性肺结节检出准确率的比较来评价PACS影像诊断工作站所应用的不同分辨率的医用显示器的诊断效能.方法 选取经CT证实的具有非钙化孤立性肺结节(DR胸片上直径＜30 mm=100例,多发肺结节(直径＜30 mm,两肺数目不超过3个并散在分布24例和疑似病例15例.2位高年资医生(工作经验≥10年)和3位低年资医生(工作经验≤4年)在PACS系统的2种显示器(Barco MGD521 MKII(2560×2048,75Hz)21英寸医用单色RCT和EIZO RadiForce G20(1200×1600,60Hz)21英寸医用单色LCD)上分别使用或不使用放大后处理功能集中进行4次独立阅片,分别对胸片上是否有肺结节及结节个数进行判断,并记录结节的具体位置,评价的标准采用5分法:肯定有、可能有、不确定、可能没有、肯定没有;每次阅片时间间隔为1个月,每位医师每次均可根据需要使用窗宽、窗位调节功能,阅片时间不限.数据结果采用SPSS 13.0软件受试者工作特征(ROC)曲线法进行统计分析,计算和比较采用每种显示系统的诊断精确度(用曲线下面积-Az值来表示).结果 ①采用放大后处理功能后,各位医师的诊断准确率都能得到一定程度的改善,尤其在低年资医师更明显,在两种显示器上的Az值增加幅度都明显高于高年资医师(P＜0.05);而高年资医师采用2 k显示器阅片时,在使用放大后处理功能前后其Az值基本相同(Az=0.765～0.769,平均P=0.314＞0.05).在各种情况下阅片,高年资医师的诊断准确率都明显高于低年资医师(P＜0.05).②2位高年资医师在1 k显示器加用放大功能时所获得Az值(平均Az=0.742)都达不到2 k显示器不加用放大功能时的Az值(平均Az=0.771),之间存在小的但具有统计学显著性意义的差别(P=0.042＜0.05);而3位低年资医师使用1 k显示器加用放大功能,其平均Az值(Az=0.674)高于2 k显示器不加用放大功能时的平均Az值(Az=0.651),之间亦存在小的但具有统计学显著性意义的差别(P=0.044＜0.05).对所有医师而言,使用1 k显示器加用放大功能(Az=0.702)与2 k显示器不加用放大功能(Az=0.703)的诊断效能无明显差别(P=0.475＞0.05).结论 ①使用放大功能可以提高影像分辨率,进而提高诊断效能.相比于高年资医师而言,影像分辨率的增加更能改善低年资医师的诊断水平,并在一定程度上能减低诊断医师个体差别所造成的影响.②出于成本效益的考虑,科室可以安排低年资医师使用1 k医用显示器完成初步诊断,但是要求常规使用放大后处理功能,高年资医师应使用2 k医用显示器以保证终诊断结果的可靠性;低年资医师在处理急诊报告时,仍然应当采用1k医用显示器.
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3M和5M显示器对不同分辨率乳腺影像图中微钙化识读的影响
通过使用高、低两种分辨率的乳腺影像图来比较3M与5M医用专业显示器对乳腺微钙化识读的影响.选择高、低两种分辨率的乳腺影像图各100例(各含微钙化病例40例、正常对照病例60例).由1名高年资和1名低年资放射科医师评估两种显示器对乳腺微钙化的显示率,识别效能用ROC曲线判断,并使用Kappa分析检验两名医生的判读一致性.在低分辨率影像图组中,两名医生在3M与5M医用专业显示器上对微钙化的识别效能相同(P=0.451及0.559)；在高分辨率影像图组中,高年资医生使用5M医用专业显示器对乳腺微钙化的识别率明显高于3M(P=0.022),低年资医生的识别率无显著差异(P=0.141).两名医生在5M显示器上判读的一致性都好于3M显示器,在5M显示器上判读高分辨率影像图时,两名医生的判读有极好的一致性(K=0.862).因此,对不同分辨率的乳腺影像图,应配套相应分辨率的显示器,高年资医师识读高分辨率影像图组时应配套5M显示器更利于微钙化的检出.
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影像诊断工作站观片环境的初步研究
目的:探讨阅片室内环境照度对影像诊断工作站上影像识读的影响.方法:将0.5～10 LP/mm的矩形波测试卡分别贴于志愿者的肺野和纵隔,摄胸部正位片共10张,用CR的IP板记录信息,处理后传输到CR影像工作站的监视器上,设置室内环境照度分别为50lx,100lx,200lx,300lx,500lx,请2位放射诊断医师观察其线对分辨率.结果:(1)不同照度情况下,观察者应用调节窗宽、窗位和4倍放大后处理识读分辨率,无显著差异(P＞0.05);(2)影像后处理,尤其是应用窗宽、窗位的调节和4倍放大功能可明显提高分辨率.结论:在软拷贝影像识读,仍然应尽可能使室内照度小化;观察影像细节,应常规应用2～4倍放大功能.
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阅片室环境照度和观片灯照度的检测与分析
目的 参照有关标准,对影响影像诊断质量因素的阅片室环境照度(IRR)和观片灯照度(IVB)进行检测与分析.方法 采用深圳产SAMPO lx1330B 数字化照度计对西安市三级医院中38个影像科阅片室及98个观片灯进行IRR、IVB检测,并同时对147个影像诊断医师进行IRR及IVB知识调查.结果 (1)各医院均存在IRR过高(不合格率31.6%)、IVB过低(不合格率24.5%)的情况,两者差值＜1900 lx的占被测试总数的42.1%.(2)诊断医师普遍认同应该有合适的阅片室环境照度及观片灯照度,90.3%被调查者认为IRR应低于100 lx,IVB应高于2000 lx.结论 西安市各医院阅片室环境照度及观片灯照度不合格率偏高.低IRR及高IVB符合现代医学影像识读的要求.
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遮幅观片灯的研制及其在影像识读中的应用
目的: 探讨遮幅、亮度可调式高亮度医用观片灯的研制方法,及其在影像诊断中的临床应用. 方法: 精心设计了遮幅装置,实现观片灯的遮幅功能;合理地设计发光系统,提高发光源的发光效率,以提高观片灯的亮度;设计调光装置,使其亮度可调. 结果: 遮幅观片灯的亮度提高到8000 lx以上,是现有观片灯亮度的10倍;对实验铝梯进行观察,可见24级,提高了识读效果;亮度可调,可适用于对不同爆光密度的胶片进行阅片诊断,消除了识读盲区;遮幅功能,消除了负效光对影像诊断质量的影响,使胶片的局部对比度相对提高,便于对病灶部位进行重点观察. 结论: 该观片灯,可使胶片上的影像信息得到充分显示,为提高诊断质量提供了可靠的保证,在QA,QC中有重要的价值.
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医学影像显示器的调试方法探讨
探讨了医学影像显示器的调试方法.近年来,一方面是CT、MRI、超声(US)、数字X线摄影等成像系统实现了直接数字化,另一方面则是放射科信息系统(RIS)和医院信息系统(HIS)的网络化,并联成了医学影像存储与传输系统(PACS),从而使医学影像的诊断方式发生了根本性变革,影像显示器已经成为必备的识读设备,然而,并非所有显示器都能满足临床识读要求.而显示器的性能又将对识读结果产生直接的影响.本文利用OSD和显示器测试软件对影像显示器性能参数进行调试,请3位资深的影像诊断医师,在同一环境照度下,对不同的显示器参数对标准体模影像进行识读,绘制ROC曲线,求得Az面积,依此取得影像显示器的佳状态.
