Model Presentació Power Point - Associació Sabadell Universitat

TERCERA EDICIÓ DE SABADELL UNIVERSITAT
DEL 5 A L 9 DE JULIOL DE 2004
Monitors per Imatge Medica. Criteris per a la
selecció.
S11. III Seminari internacional sobre imatge mèdica i les tecnologies
de la informació
Josep Fernández i Bayó, Centre Imatge Medica Digital UDIAT-CD. Corporació Parc
Taulí. Institut Universitari UAB.
Sabadell, 9 de juliol de 2004
Monitores para imagen
médica
Criterios para la selección
Josep Fdez Bayó
Evaluación de
monitores
y
¿Cómo evaluarlos?
y¿Cómo
y
¿Qué parámetros y
y¿Qué
características hay que mirar?
y
¿Qué monitores son validos para
y¿Qué
el diagnóstico?
y
¿Existen estándares?
y¿Existen
Estándares de
Evaluación
y
SMPTE RP 133
-1991
ySMPTE
133-1991
y
DIN V 6868
-57
yDIN
6868-57
y
ISO 9241 – 13406 Series
yISO
y
VESA Flat Panel Display
yVESA
Measurements (FPDM) Standard
SMPTE RP 133
-1991
133-1991
y
Necesidad de evaluación 1980
yNecesidad
y
Society of Motion Picure and
ySociety
Television Engineers
y
1986 Specification for Medical
y1986
Imaging Test Pattern for
Television Monitors and
Hardcopy Recording Cameras
(SMPTE RP 133)
SMPTE RP 133
-1991
133-1991
SMPTE RP 133
-1991
133-1991
y
No Garantiza que todos los
yNo
niveles de gris sean fácilmente
distinguibles.
y
No garantiza que una misma
yNo
imagen sea igualmente visible en
distintos monitores puesto que
no incide en la máxima i mínima
luminosidad del monitor.
DIN V 6868
-57
6868-57
y
Estándar Alemán
yEstándar
Alemán obligatorio
obligatorio desde
desde
1987
1987 para
para dispositivos
dispositivos de
de diagnostico
diagnostico
por
por imagen
imagen
y
Image quality
-ray
yImage
quality assurance
assurance in
in x
x-ray
diagnostics
diagnostics,, Acceptance
Acceptance testing
testing for
for
image
image display
display devices
devices
y
No ssólo
ólo especificaciones,
yNo
especificaciones, también
también
controles
controles de
de calidad
calidad yy chequeos
chequeos
periódicos
periódicos
y
Condiciones ambientales
yCondiciones
ambientales de
de
visualización
visualización (Iluminación
(Iluminación ambiental)
ambiental)
DIN V 6868
-57
6868-57
y
Reproducción de
yReproducción
de la
la escala
escala de
de grises
grises
•
• Función
Función de
de luminancia
luminancia
4
DICOM
4DICOM
4
CIE.Comimission Internationale
4CIE.Comimission
Internationale de
de l’Eclariage
l’Eclariage..
y
Resolución espacial
yResolución
espacial
y
Resolución contraste
yResolución
contraste
y
Geometría de
yGeometría
de la
la imagen
imagen
y
Aspecto del
yAspecto
del color
color
y
Artefactos ee inestabilidades
yArtefactos
inestabilidades de
de la
la
imagen
imagen
ISO 9241 y 13406
Series
y
1992 Ergonomic
y1992
Ergonomic requirements
requirements for
for
office
office work
work with
with visual
visual display
display
terminals
terminals.. Part
Part 3:
3: Visual
Visual display
display
requirements
-3)
requirements (ISO
(ISO 9241
9241-3)
y
Requerimientos
yRequerimientos
•
• Geometría
Geometría yy linealidad
linealidad
•
• Mínima
Mínima luminancia
luminancia monitor
monitor
•
• Mínimo
Mínimo contraste
contraste
•
• Uniformidad
Uniformidad espacial
espacial en
en la
la luminancia
luminancia
•
Flicker)
• Inestabilidad
Inestabilidad temporal
temporal ((Flicker)
•
Jitter)
• Inestabilidad
Inestabilidad espacial
espacial ((Jitter)
•
• Color
Color de
de imagen
imagen en
en pantalla
pantalla
ISO 9241 y 13406
Series
y
General. No
yGeneral.
No imagen
imagen médica
médica
y
ISO 9241:
yISO
9241: No
No tiene
tiene en
en cuenta
cuenta
monitores
Flat
monitores de
de pantalla
pantalla plana.
plana. ((Flat
Panel
Panel Display
Display))
•
-2:2001 Ergonomic
• ISO
ISO 13406
13406-2:2001
Ergonomic
requirements
requirements for
for flat
flat panel
panel displays
displays..
•
• Luminancia,
Luminancia, contraste,
contraste, reflejos,
reflejos, color,
color,
uniformidad
uniformidad en
en la
la luminancia,
luminancia,
uniformidad
uniformidad en
en el
el color,
color, píxeles
píxeles
defectuosos
flicker
defectuosos yy flicker
VESA Flat Panel Display
Measurements (FPDM)
Standard
y
1998 Video
y1998
Video Electronic
Electronic Standard
Standard
Association
Association
y
Especifica una
yEspecifica
una metodología
metodología para
para
medir
medir de
de una
una forma
forma no
no ambigua
ambigua yy
reproducible
reproducible características
características de
de
monitores
monitores de
de pantalla
pantalla plana.
plana.
y
No es
yNo
es un
un estándar
estándar que
que se
se deba
deba
cumplir.
cumplir. Más
Más bien
bien es
es un
un manual
manual de
de
procedimientos
procedimientos de
de medidas
medidas para
para el
el
fabricante.
fabricante.
VESA Flat Panel Display
Measurements (FPDM)
Standard
y
Especifica protocolos
yEspecifica
protocolos yy metodología
metodología
de
de Medidas:
Medidas:
•
• Dimensiones
Dimensiones de
de la
la Pantalla
Pantalla
•
• Resolución
Resolución
•
• Artefactos
Artefactos
•
• Uniformidad
Uniformidad
•
• Durabilidad
Durabilidad
•
• Angulo
Angulo de
de visión
visión
•
• Reflejos
Reflejos
•
• Consumo
Consumo
•
• Características
Características físicas
físicas yy mecánicas
mecánicas
Tarjeta Gráfica Y Monitor
y
Transforma los
yTransforma
los distintos
distintos
valores
valores digitales
digitales (Digital
(Digital
Driving
Driving Levels
Levels)) en
en señales
señales
apropiadas
apropiadas para
para los
los
monitores
monitores
y
Monitor CRT
yMonitor
CRT Analógico:
Analógico:
Conversión
Conversión D/A
D/A
y
Monitor LCD
yMonitor
LCD Digital:
Digital:
Interfase
Interfase DVI
DVI
Tarjeta Gráfica Monocromo
y
y8
8 bits
bits –– 256
256 Niveles
Niveles de
de
gris
gris
y
y10
10 bits
bits –– 1024
1024 Niveles
Niveles de
de
gris
gris
y
yMonitor
Monitor Monocromo
Monocromo
10bits
10bits 1024
1024 Niveles
Niveles de
de
gris.
gris. Recomendación
Recomendación
DICOM
DICOM
Tarjeta Gráfica Color
y
Monitor color:
yMonitor
color: 8
8 bits
bits **
RGB
RGB =
= 24
24 bits.
bits. 16M
16M
colores
True color)
colores ((True
color)
y
Monitor monocromo
yMonitor
monocromo
8
8 bits
bits –– 256
256 niveles
niveles
de
de gris
gris
Tarjeta Gráfica Color
Monitor Monocromo
2048
1024
1024
1024
1536
1024
2048
R’:8bit
G’:8bit
B’:8bit
G’:8bit
Original
Monitor
Estándar
(SOLO Verde)
Conversión
Color-Escala Gris
Monitor Monocromo
10bits 1024 Grises
y
Para Cumplir con Estándar
yPara
DICOM
Image on
Monitor
Brightness
Brightness
Ideal
Ideal
Curve
Image
Original
Grayscale
8bits
256Grises
Conversión
10bit LUT
Grayscale
10bits
1024Grises
Tipo de Monitores
y
Monitores de tubo de rayos
yMonitores
catódicos (CRT)
y
Monitores de pantalla plana y
yMonitores
tecnología de cristal liquido
(LCD)
Tipo de Monitores
Monitores CRT
y
yHaz
Haz de
de electrones
electrones
generados
generados en
en el
el
electrodo
electrodo Cátodo
Cátodo
por
por emisión
emisión
termoiónica
termoiónica
y
yParrilla
Parrilla de
de control
control
1000
1000 voltios
voltios
y
yElectrodos
Electrodos de
de aceleración
aceleración 25kV
25kV
y
yLentes
Lentes electrónicas
electrónicas para
para el
el enfoque
enfoque
y
yBobinas
Bobinas deflectoras
deflectoras para
para mover
mover el
el haz
haz de
de
electrones
electrones por
por la
la pantalla
pantalla
y
yPantalla
Pantalla de
de fósforo
fósforo
Monitores CRT
y
Parpadeo de
yParpadeo
de la
la
pantalla
Flicker)
pantalla ((Flicker)
y
Frecuencia de
yFrecuencia
de
refresco
refresco mínima
mínima
70Hz
70Hz
y
Frecuencias más
yFrecuencias
más
bajas
bajas producen
producen
fatiga
fatiga
Monitores CRT
y
Distribución de
yDistribución
de luz
luz del
del píxel.
píxel. Campana
Campana de
de
Gauss
Gauss
y
Tipo de
yTipo
de fósforo
fósforo P4,
P4, P104,
P104, P45
P45 para
para
monitores
monitores monocromo
monocromo
•
• P45
P45 Azulado,
Azulado, Mejor
Mejor definición
definición yy menor
menor ruido
ruido
y
Luz con
yLuz
con distribución
distribución Lambertiana
Lambertiana
Monitores CRT
y
El tipo de fósforo también
yEl
influye en:
•
• Luminosidad
Luminosidad de
de la
la pantalla
pantalla según
según la
la
eficiencia
eficiencia del
del fósforo
fósforo (P4,
(P4, P104)
P104)
•
• Durabilidad
Durabilidad de
de la
la pantalla
pantalla (P45)
(P45)
•
• Persistencia
Persistencia del
del píxel
píxel (Influye
(Influye en
en el
el
parpadeo
-Flicker)
parpadeo de
de la
la pantalla
pantalla-Flicker)
Monitores CRT Color
y
Tres haces de electrones
yTres
y
Tres capas de fósforo RGB
yTres
y
Mascara para que cada haz de
yMascara
electrones impacte con su
correspondiente capa RGB.
y
Menor definición de píxel –
yMenor
Menor resolución.
y
Menor luminosidad.
yMenor
Monitores Planos LCD
y
Active Matrix
yActive
Matrix Liquid
Liquid Crystal
Crystal Displays
Displays
(AMLCD)
(AMLCD)
•
• Thin
Thin Film
Film Transistor
Transistor (TFT)
(TFT)
y
Mayor Definición
yMayor
Definición ii nitidez
nitidez de
de imagen
imagen
y
Mayor luminosidad
yMayor
luminosidad
y
Mejor geometría
yMejor
geometría de
de la
la imagen
imagen
y
Luz no
yLuz
no Lambertiana
Lambertiana.. Fuerte
Fuerte
dependencia
dependencia del
del ángulo
ángulo de
de visión
visión
Monitores Planos LCD
y
Elementos básicos
yElementos
Monitores de pantalla de
cristal liquido:
•
• Pantalla
Pantalla compuesta
compuesta de
de un
un
array
array de
de células
células de
de cristal
cristal
liquido
liquido (LC)
(LC) cada
cada una
una de
de ellas
ellas
representando
representando un
un píxel
píxel
•
• Filtros
Filtros polarizadores
polarizadores
•
• Generador
Generador de
de luz
luz trasera
trasera
((backlight)
backlight)
Monitores Planos AMLCD
y
En AMLCD
yEn
AMLCD la
la opacidad
opacidad de
de la
la célula
célula es
es
controlado
controlado por
por el
el voltaje
voltaje producido
producido
por
por el
el Thin
Thin film
film Transistor
Transistor (TFT)
(TFT)
Monitores Planos AMLCD
y
yLa
La máxima
máxima luminosidad
luminosidad viene
viene determinada
determinada
por
por la
la intensidad
intensidad de
de la
la luz
luz trasera,
trasera, los
los
filtros
filtros polarizadores
polarizadores yy la
la transparencia
transparencia de
de
la
la célula
célula de
de LC
LC en
en su
su estado
estado de
de abierto
abierto (ON
(ON
State
State))
y
yLa
La mínima
mínima luminosidad
luminosidad vendrá
vendrá
determinada
determinada básicamente
básicamente por
por la
la opacidad
opacidad
de
cerrado
de la
la célula
célula LC
LC en
en su
su estado
estado de
de cerrado
(OFF
(OFF State
State))
Monitores Planos AMLCD
y
Problema: El
yProblema:
El brillo
brillo yy el
el contraste
contraste
tienen
tienen una
una fuerte
fuerte dependencia
dependencia del
del
ángulo
ángulo de
de visión.
visión.
y
En la
yEn
la actualidad
actualidad el
el problema
problema se
se ha
ha
subsanado
subsanado consiguiendo
consiguiendo emisiones
emisiones
de
de luz
luz casi
casi lambertianas
lambertianas
y
Monitores Monocromo
yMonitores
Monocromo con
con matrices
matrices
de
5MegaPixels)
de 2560x2048
2560x2048 ((5MegaPixels)
y
Monitores Color
yMonitores
Color con
con matrices
matrices de
de
3840x2400
3840x2400 píxeles
píxeles (9,2
(9,2 MegaPixels
MegaPixels))
Frecuencia de refresco
y
Frecuencia a la que se van
yFrecuencia
refrescando las distintas
pantallas o imágenes en el
monitor
y
En Monitores CRT mínimo
yEn
recomendable para evitar fatiga:
70Hz
y
En monitores AMLCD 50Hz es
yEn
suficiente debido a la mayor
persistencia del píxel
Luminancia y Iluminancia
y
Luminancia: Termino fotométrico
yLuminancia:
que indica la cantidad de luz
visible emitida por una
superficie. Es la energía de luz
visible emitida por una superficie
y en un ángulo sólido
determinado
y
SI 1Candela/m2 (1cd/m2)
ySI
•
• 1cd/m2
1cd/m2 =1nit
=1nit
•
Foot-Lambert)
• 1fL=3.426cd/m2
1fL=3.426cd/m2 ((Foot-Lambert)
•
• 1Candela=1Lumen/1Estereorradián
1Candela=1Lumen/1Estereorradián
Luminancia y Iluminancia
y
Iluminancia: Termino
yIluminancia:
fotométrico que indica la
cantidad de luz visible que incide
en una superficie. Es la energía
de luz visible recibida en una
superficie.
y
SI 1Lumen/m2 (1lm)
ySI
•
• 1Lumen/m2
1Lumen/m2 =
= 1Lux
1Lux
Luminancia Máxima
y
Negatoscopio:1000yNegatoscopio:10002000cd/m2
y
Negatoscopio Focal
yNegatoscopio
mamografía:
3000cd/m2
y
Monitor CRT: 300
yMonitor
300600cd/m2
y
Monitor AMLCD: 500
yMonitor
500900cd/m2
Clasificación de Monitores
y
American College
yAmerican
College of
of Radiology
Radiology (ACR)
(ACR)
yy la
la Food
Food and
and Drug
Drug Administration
Administration
(FDA)
(FDA) –– 1999
1999
y
Clasificación de
yClasificación
de monitores
monitores para
para
visualizar
visualizar imágenes
imágenes médicas
médicas en:
en:
•
• Primarios
Primarios:: Utilizados
Utilizados para
para la
la
interpretación
interpretación de
de imágenes
imágenes médicas.
médicas.
(Diagnóstico
(Diagnóstico Radiología
Radiología oo Traumatología)
Traumatología)
•
• Secundarios
Secundarios:: Utilizados
Utilizados para
para la
la consulta
consulta
de
de imágenes
imágenes médicas
médicas disponiendo
disponiendo de
de su
su
informe
informe diagnostico
diagnostico (Clínico)
(Clínico)
y
Clasificación conservativa
yClasificación
conservativa
independiente
independiente de
de la
la modalidad.
modalidad.
Estándar DICOM
y
y Parte
Parte 14
14 (Nema
(Nema PS1.14)
PS1.14) Grayscale
Grayscale Standard
Standard Display
Display
Function
Function (GSDF)
(GSDF)
y
y Pretende
Pretende que
que una
una misma
misma imagen
imagen generada
generada en
en una
una
modalidad
modalidad sea
sea percibida
percibida con
con la
la misma
misma luminosidad
luminosidad
en
en distintos
distintos monitores
monitores oo dispositivos
dispositivos
y
y Nos
Nos presenta
presenta una
una función
función para
para la
la visualización
visualización de
de
imágenes
imágenes en
en escala
escala de
de grises
grises que
que tiene
tiene en
en cuenta
cuenta la
la
no
no linealidad
linealidad del
del ojo
ojo humano
humano aa la
la hora
hora de
de discernir
discernir
entre
entre niveles
niveles de
de grises
grises
Image on
Monitor
Brightness
Brightness
Ideal
Ideal
Curve
Image
Original
Grayscale
Grayscale
y
y Esta
Esta función
función pretende
pretende que
que
variaciones
variaciones lineales
lineales en
en los
los
valores
valores digitales
digitales de
de una
una
imagen
imagen produzcan
produzcan cambios
cambios
lineales
lineales en
en el
el brillo
brillo percibido
percibido
por
por el
el sistema
sistema de
de visualización
visualización
humano
humano
Modalidad
Estándar DICOM
Pixel Values
Gray-scale Values
10-16 bits
y
y DICOM
DICOM nos
nos da
da una
una función
función
que
-Values aa
que mapea
mapea los
los PP-Values
Luminancia
Luminancia para
para que
que
variaciones
-Values
variaciones en
en los
los PP-Values
produzcan
produzcan iguales
iguales variaciones
variaciones
de
de luminosidad
luminosidad perceptibles
perceptibles
en
en el
el ojo
ojo humano
humano
P-Values
Presentation Value
Digital
Driving
Levels
Monitor
Characteristics
Function
Luminance
values
Estándar DICOM
1000.00
Monitor
GSDF
Luminancia(cd/m2)
100.00
Luminancia(cd/m2)
1000
100
10
1
0
200
400
600
0.1
800
1000
10.00
1.00
0.10
0
LUT
0
0.01
GSDF
100
50
52
0
70
200
150
ENTRADA P
0
Indice JND
yEl standard DICOM se basa en la Grayscale Standard
Display Function (GSDF)
yJND: Just-Noticeable Difference
250
1500
Estándar DICOM
y
y Para
Para conseguir
conseguir la
la Grayscale
Grayscale Standard
Standard Display
Display Function
Function
(GSDF)
(GSDF) se
se debe
debe calibrar
calibrar el
el monitor
monitor
Monitores Planos LCD
Monitores Planos LCD
y
Circuito de
ón
yCircuito
de Estabilizaci
Estabilización
•• Estabilizaci
ón rrápida
ápida del
Estabilización
del brillo
brillo
despu
és del
después
del encendido
encendido
4
Representa Im
ágenes precisas
4Representa
Imágenes
precisas en
en
muy
muy poco
poco tiempo
tiempo
y
Control Autom
ático Brillo
yControl
Automático
Brillo
•• El
El brillo
brillo se
se ajusta
ajusta
automaticamente
automaticamente
4
Mantiene el
4Mantiene
el nivel
nivel de
de brillo
brillo
seleccionado
seleccionado por
por los
los usuarios
usuarios
4
Elimina la
ón de
4Elimina
la fluctuaci
fluctuación
de brillo
brillo
4
Alarga la
4Alarga
la vida
vida del
del monitor
monitor
((backlight)
backlight)
Conclusiones
y
La tecnolog
ía de los monitores
yLa
tecnología
esta suficientemente madura para
diagnosticar con ellos
y
Los monitores planos LCD
yLos
(AMLCD) se impondr
án
impondrán