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Núcleo de Ingeniería Biomédica
Monitores para diagnóstico en
Imagenología médica
Daniel Geido
Introducción
Etapas:
Adquisición.
 Procesamiento.
 Visualización.

Adquisición
Adquisición de los datos realizado en el equipo de
imagen.
 Características físicas y técnicas del equipo influirán
en la calidad de imagen:
 Resolución espacial.
 Resolución de contraste.
 Relación señal/ruido.
 MTF (Modulation Transfer Function).
 Uniformidad.
 Otros.

Procesamiento y visualización
Procesamiento y visualización realizado en PCs y
Monitores.
 Características técnicas del software, tarjetas de video
y monitores influirán en la calidad de imagen:
 Software: procesamiento de imágenes, no tratado en
esta clase.
 Tarjetas de video y monitores:
 Curva gama, GSDF según Dicom.
 Luminancia.
 Resolución.
 LUT utilizada.
 Contraste.
 Otros

Imágenes de que modalidad se van a
visualizar


Es importante definir esto para elegir el monitor
adecuado.
Una de las clasificaciones más usadas es la
establecida por la norma IEC 61223-3-6 (“Evaluation
and routine testing in medical imaging departments Part 3-6 Acceptance Tests - Image Display Devices”):




US (ultrasonido) y NM (medicina nuclear).
CT (tomografía computada) y MR (resonancia
magnética).
Radiografía y fluoroscopía.
Mamografía.
Monitores estándar vs. Monitores grado
médico



Primero hay que establecer el uso que se le dará al
monitor, en que tipo de estación será utilizado.

Monitor que es parte del equipo de adquisición.

Estaciones de diagnóstico.

Estaciones de revisión.
A las dos primeras debemos garantizarle una calidad
de imagen óptima.
A la última no es necesario, generalmente es utilizada
junto con el informe escrito que fue hecho por el
médico radiólogo en una estación de diagnóstico.
Curva Dicom GSDF





Es tal vez uno de los parámetros que mas distingue a un
monitor grado médico.
Cada monitor tiene su curva gama y por lo tanto una misma
imagen se ve diferente según el monitor que en el que se la
mire. Esto es inadmisible para imágenes médicas.
El estándar Dicom, define cual debe ser esa curva gama para
un monitor grado médico, monitor que será utilizado en el
diagnóstico de imágenes médicas.
Dicha curva recibe el nombre de GSDF (Grayscale Standard
Display Function).
También Dicom define JND (Just Noticiable Difference), es la
diferencia de luminancia mas pequeña que el ojo humano
promedio puede percibir en ciertas condiciones visualización y
niveles de iluminación.
Curva Dicom GSDF
• El ojo humano no tiene un comportamiento lineal en cuanto a
lo que ve de una escala de grises.
• Curva de Barten.
1000
~150 cd/m2
L2
100
Incremento
en luminancia
L1 << L2
10
L1
1
~3 cd/m2
0,1
0
200
J1
400
Niveles de percepción J1 = J2
600
J2
Curva Dicom GSDF

El ojo humano es mas sensible en los negros que en los
blancos, es capaz de diferenciar más niveles de gris con
menos luminancia.
Curva Dicom GSDF






Lo que busca dicha curva de corrección es una relación lineal
en la percepción de los tonos de gris.
Se debe utilizar una LUT adecuada para realizar esa
corrección.
LUT (Look-Up Table): espacio de memoria entre la tarjeta de
video y el monitor que mapea los niveles de entrada digitales
(DDLs) en valores de luminancia que son mostrados en el
monitor.
Dicha LUT pude estar en la propia tarjeta de video y
“compensar” la curva gama del monitor o puede estar en el
propio monitor grado médico.
Se dice que la LUT tiene x bits de entrada e y bits de salida, por
ejemplo 8-10 o 10-10.
Ejemplos:
Curva Dicom GSDF

Ejemplos:
Curva Dicom GSDF

Ejemplos:
Otros parámetros a considerar





Calibración dicom de la curva gama. GSDF. Ya visto antes.
Resolución: 1.2MP (1280x1024), 2MP (1600x1200), 3MP
(2048x1536), 5MP (2048x2560)……. Monitores estándar no
mas de 1.3MP.
Orientación: Portrait o
generalmente Landscape.
Landscape.
Monitores
estándar
Tamaño activo de la diagonal: 19”, 20”, 21”, etc.
Es muy importante seleccionar estos 3 parámetros anteriores
según la modalidad con la que se vaya a trabajar (CT, MR,
Mamografía, etc).
Parámetros según modalidad
Modalidad
B&W o Color
Portrait/
Landscape
Resolución
US/NM
CT/MR
Color
Color
Landscape
Landscape
Angio/DSA
B&W
Landscape
Fluoroscopia
B&W
Portrait/
Landscape
1.2MP
1.2MP
(1280x102
4) 2MP
2MP
(1600x120
0)
2MP
Radiología
Tórax
B&W
Portrait
Radiología
esqueleto
B&W
Portrait/
Landscape
Mamografía
B&W
Portrait/
Monitores
recomendado
s por
estación
1
2
2
1
3MP
(2048x153
6)
3MP
2
5MP
2
2
Otros parámetros a considerar




Angulo de visualización: en grados pero debe especificarse la relación de
contraste mantenida. Muy malo en monitores estándar. Además deben
especificarse ambas direciones, vertical y horizontal.
Luminancia máxima: en cd/m2. Hasta 1000 para un grado médico, 280 para
un monitor estándar. En común que para garantizar calibración dicom y
consistencia, se utilice el monitor en niveles mas bajos de los que es capaz
de dar, por ejemplo un grado médico de 900cd/m2 máximas, se usa hasta
500cd/m2 con calibración de curva dicom, de esta forma se tiene un margen
para compensar decaimiento. Además, cuanto mas subimos en luminancia,
menos JNDs se aumentan.
Relación de contraste. 300:1, 700:1, 1000:1, etc. Que tan diferentes son el
blanco del negro. Ambos tipos de monitores logran, pero es importante el
cambio con el ángulo de visualización
Rango de escala de grises (salida de la LUT), cantidad de niveles de gris
que es capaz de mostrar el monitor. Los monitores estándar son de 8bits
(256 niveles de gris), los médicos hay de 10 y de 12 bits.
Otros parámetros a considerar




Consistencia en la imagen. No debe haber cambios a lo largo del tiempo. En
los monitores estándar por ejemplo la luminancia decae con los años, los
grado médico utilizan técnicas de compensación de dicho decaimiento.
Realimentación.
Uniformidad: Se debe lograr uniformidad en la luminancia de toda la
pantalla. En los monitores estándar, las uniformidades entre el centro y las
esquinas pueden llegar a se de hasta 25 a 30%. En un grado médico no
pude superar el 5 a 10%.
Se debe cumplir con las normas de seguridad para equipos médicos. No
olvidar que un monitor puede estar en un CTI o en un quirófano por ejemplo.
Controles de calidad períodicos. Se debe contar con instrumental para
garantizar periódicamente que dichos monitores estén en especificación.
Dependiendo el parámetro a controlar, se recomienda hacerlo cada un
máximo de 3 meses.
Monitores estandar vs grado médico
Monitores estandar vs grado médico
Monitores estandar vs grado médico
Patrón de calidad SMPTE
Referencias
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http://www.barco.com/barcoview/downloads/10
_reasons_to_use_a_medical_display_system.p
df
http://www.barco.com/barcoview/downloads/Ch
aracteristics_of_CRT_and_LCD_displays.pdf
http://www.barco.com/barcoview/downloads/Gr
ayscaleResolution.pdf
http://www.totoku.com/display/support/pdf/Requ
ired_Grayscale_Accuracy_in_Medical_Displays
(En)_V10.pdf