Bildwiedergabe und Befundung - tuev-nord.de · Prinzip der Kathodenstrahlröhre (CRT) Grün Rot Blau Vakuum Ablenkspulen Glasröhre Lochmaske Kathoden Leuchtschirm. Philips Medical

Karl-Friedrich KammPhilips Medizin Systeme, Hamburg11/2006

Bildwiedergabe und BefundungBildwiedergabe und Befundung

BildschirmbefundungBildarbeitsplätze

TÜV NORD Akademie Aktualisierung der Fachkunde

Philips Medical Systems, Karl-Friedrich Kamm 08.12.2006 2

TÜV Akademie Aktualisierung der Fachkunde Digitale Radiographie

Stufen der Bildentstehung

Rohdaten Basisbild(preimage)

Befundbild(post-image)

Verarbeitung Darstellung

Verarbeitung Akquisition

Überprüfung der Einstellung

Akquisition

Detektor

KalibrationDetektor

Übersichtsdarstellung

A/DExport

Filmausgabe

Kalibration Laserimager

Kalibration Bildschirm

Film Layout



Kathodenstrahlröhre (CRT)

Prinzip der Kathodenstrahlröhre(CRT)

GrünRotBlau

Vakuum

Ablenkspulen

Glasröhre

Lochmaske

LeuchtschirmKathoden





Flachbildschirm - Prinzip

Hintergrund-Beleuchtung(backlight)

Flüssigkristall(liquid cristal)

LCD

Steuer Spannung

Ansteuerung je Pixel über Transistoren (thin film transistorTFT)



Flachbildschirme

• Dünnfilm Transistor Technik Ansteuerung– TFT thin film transistor

• Flüssigkristall Bildschirm Steuereinheit– LCD liquid cristall display



Grundsätzliche Unterschiede

• unterschiedliche Feldgröße von Detektor und Bildschirm

• unterschiedliche Größe der Bildmatrix von Detektor und Bildschirm

• Darstellung eines begrenzten Grauwertebereiches

– (256 Grauwerte aus 1024 oder 4096)

• unterschiedliche Definition der gespeicherten Pixelwerte



Bildarbeitsplatz

Bildaufnahme Bildspeicherung Bilddarstellung

Interface Interface

SoftwareBildgebendes System

Bildspeicher

Prozessierung

Detektor

Bildspeicher

Look Up Tables

Grafikkarte

Bedienelemente



• Richtlinie für QualitätssicherungQS-Richtlinie, 1. Dezember 2003nach § 16 und § 17 Röntgenverordnung

• Norm für Abnahmeprüfung DIN V 6868-57

• Konstanzprüfung gemäß QS-Richtlinie

• Publicly Available Specification PAS 1054 Anforderungen

und Prüfverfahren für digitale Mammographie Einrichtungen (2/2005)

Welche Anforderungen gibt es für Bildarbeitsplätze?



Wichtige Eigenschaften• Bildschirm

– Maximale Leuchtdichte 100 - 600 cd/m2

– Maximalkontrast > 40 - >100– Matrixgröße 1, 2, 3, 5 Megapixel – Größe (Bildschirmdiagonale) 15 - 21 Zoll

34 - 52 cm – Anwendungskategorie A oder B

• Bildarbeitsplatz– Anzahl der Bildschirme 1 - 2– Wiedergabekennlinie DICOM oder CIE– Pixeltreue Darstellung 1:1, Pixel für Pixel



Bildwiedergabegeräte für Befundung

• Anwendungs - Kategorie A– mindestens 1000 x 1000 Pixel– Maximaler Kontrast 1:100 (Mamma 1:250)

• Anwendungs - Kategorie B– Maximaler Kontrast 1:40

• für beide Kategorien:– Darstellung mit voller Auflösung, ev. Ausschnitt– Empfehlung: Grauwertecharakteristik an

menschliches Sehsystem anpassen!– Farbe oder Schwarz– Visuelle Prüfung Testmuster SMPTE

Nach DIN Norm 6868-57 für Abnahmeprüfung



Qualitätssicherungs - RichtlinieMindestanforderungen an Bildwiedergabegeräte für Befundung

≥ 5 Mpixel, z.B. 2500 x ≥ 2000 gemäß PAS 1054≥ 21 Zoll CRT, ≥19 Zoll, ≥ 49 cm Diagonale



Qualitätssicherung gemäß QS-Richtlinie

täglich bis halbjährlich

Messungder Leuchtdichte

Schleierleuchtdichte, Maximalkontrast

vierteljährlichSMPTE Testmuster

Orts- Kontrastauflösung, Geometrische Bildeigenschaften,Zeilenstruktur,Farbe,Artefakte,Bildinstabilitäten

visuell arbeitstäglichGrauwertwiedergabe



SMPTE Testmuster 1024 x 1024

SMPTE Society of Motion Picture Television Engineers



Ausblick

• Internationale Normung– Abnahmeprüfung

• Bericht American Association of Physicists in Medicine, Task Group 18



Test-MusterAAPM



Beckendarstellungdigitaler Flachdetektor

3000 x 3000 Pixel = 9 MPixel > 16 000 Graustufen

(14 bit)

Darstellung1600 x 1280,

8 bitEngpass

Umsetzung der Bildinformation

Bildschirm2 Megapixel

Große Bildmatrizen und großer Grauwerteumfang erschweren die Darstellung digitaler Radiographien



Becken

2982 x 2576Angepasste Darstellung



Becken-Ausschnitt

768 x 596Ausschnitt



Zusammenfassung

• Zusammenspiel aller Komponenten wichtig

• Leuchtdichte beachten

• Gegebenenfalls Darstellung in Original -

Auflösung

• Starkes Umgebungslicht vermeiden!



„Clipping“

Fenstertechnik

Grauwerte

Fensterbreite Fensterlage

schwarz

weiß

0

10000

8500

Lookup

TableLUT

10000

8500

255

0

16000

Beispiel: 14 bit

Fensterung der Grauwerte Kontrastanhebung





DICOM Grauwert Bildschirm Funktion• Zielsetzung:

• Voraussetzung:

• DICOM Standard Teil 14

• Einstellung der Grauwertcharakteristik exportierter Bilder

• optimierte Bilddarstellung,Anpassung der Bildschirme

• Anpassung an DICOM Grauwert-Bildschirm-Funktion

• Softwareunterstützung für Greyscale Display Function

Mit dieser Software werden die gespeicherten Grauwerte des digitalen Bildes so in Helligkeiten auf Bildschirm oder Film umgewandelt, dass die Empfindlichkeit des menschlichen Auges als Grundlage dient.



Wiedergabekennlinien

CIE-Kurve

0,0 100,0 200,0 Pixelwerte

1,0

10,0

100,0

0,1

Leuchtdichtecd /m2

ACR/NEMA (DICOM)

Lmin = 0,5 cd/m²; Lmax = 200 cd/m² Quelle: ZVEI Broschüre Bildwiedergabegeräte



Auflösung und Leuchtdichte

200

Sichtbare Lp/mm

300100

1

2

3

.

fL

P45 bei 27% Transmission

Auflösung in Pixel

bei 53 cm (21”)Bildschirm

H Q

2560 2048

1280 1024

1600 1280

4

Verschiedene Typen von Bildröhren

300 600 900 cd/m2

Quelle: SIEMENS A&D SE DT

Leuchtdichte



DICOM GSDF Grayscale Standard Display Function



DICOM GSDF Grayscale Standard Display Function

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