医用画像表示装置の管理

輝度・照度の測定
医用モニタの基礎
JESRA X-0093*B-2107ガイドライン
BCP対策

Transcript

1. 第3回医療画像情報精度管理セミナー 2019.12.08 モニタ管理 熊本⼤学病院 池⽥ ⿓⼆
2. 液晶モニタの基礎 輝度の測定 モニタ管理の実践 GOAL 医⽤画像表⽰モニタ管理 JESRA X-0093*B-2107
3. Agenda 輝度・照度の測定 医⽤モニタの基礎 JESRA X-0093*B-2107ガイドライン BCP対策 Business Continuity Planning: 事業継続計画 http://www.jira-net.or.jp/publishing/files/jesra/JESRA_X-0093B_2017.pdf 医⽤画像表⽰モニタ管理 モニター管理の基礎知識1 ─ 管理の基本，輝度と⾊度 ─ ⼩松 隆史 第65巻 第10号 通巻792号
4. 輝度・照度の測定 医⽤モニタの基礎 JESRA X-0093*B-2107ガイドライン BCP対策 Agenda 医⽤画像表⽰モニタ管理 測定距離に依存しないのは︖
5. SI単位︓cd/m2 （カンデラ/平⽅メートル） 1 cd/m2=1nt=0.2919fL nt（ニト）,fL（フートランバート) 望遠型輝度計 密着型輝度計 輝度 Luminance 望遠型 密着型
6. 画⾯に接触させて測定を⾏う 周囲光の影響を殆ど受けない モニタ 輝度計 密着型輝度計
7. 写真︓熊本⼤学病院 BARCO密着型輝度計
8. 画⾯から⼀定の距離をとって測定を⾏う 周囲光の影響を受ける 輝度計 モニタ 望遠型輝度計
9. 密着型と望遠型の違い（測定距離） 密着型 望遠型 写真︓熊本⼤学病院 環境輝度の 測定に必要
10. 暗室を作る必要性 暗室 モニタ 密着型 輝度計 望遠型 輝度計 モニタ 密着型と望遠型の違い（測定環境）
11. 最⼤輝度と反射輝度 最⼩輝度 Lmin 環境輝度 Lamb 反射輝度 最⼤輝度 Lmax cd/m2 モニタの電源を切って測定 ※ amb: ambience
12. 環境輝度の測定 アンチグレア 写真︓熊本⼤学病院
13. 外光の影響 写真︓熊本⼤学病院
14. 輝度計の保管 写真︓熊本⼤学病院 LS-100/LS-110（販売終了） LS-150/LS-160（原稿モデル） https://www.konicaminolta.jp/instruments/products/light/ls150/index.html
15. 内蔵輝度計の校正 写真提供︓⽇本電気株式会社
16. 照度 illuminance SI単位︓lx（ルックス） 1 lx(lux)=10.764fc(foot candle) T-10A/T-10MA（コニカミノルタ）
17. モニタ表⽰⾯中央部の周囲光による照度を測定 モニタ 照度計 照度計
18. 明 暗 ※JIS照度基準より マンモグラフィ 読影環境（50lx以下） 環境照度︓読影時の照度は︖ 1,000lx 500lx 100lx 50lx 0lx ⼿術室 診察室 待合室 ⾮常階段
19. 輝度・照度の測定 医⽤モニタの基礎 JESRA X-0093*B-2107ガイドライン BCP対策 Agenda 医⽤画像表⽰モニタ管理
20. LCDの⼀般的特徴（短所） • ⿊が浮く • 多階調化が難しい • 視野⾓が狭い • 動画対応が難しい • 残存現象が発⽣ • 固定解像度 資料提供︓ （株）ナナオ 映像商品開発部 輝度低下 モニタ前⾯のキズ
21. 資料提供︓東陽テクニカ LCD基本構造① 冷陰極管 LED R: G: B = 0.2: 0.7: 0.1 W（⽩）=R+G+B=1 ⼈間が⽩を判断する 輝度の割合 ブラインドと同じような原理
22. LCD基本構造② 資料提供︓シャープ株式会社
23. モニタ名称と論理画⾯サイズ 名称 論理画⾯サイズ SXGA 1,280×1,024 1メガ・ピクセル UXGA 1,600×1,200 2メガ・ピクセル QXGA 2,048×1,536 3メガ・ピクセル QSXGA 2,560×2,048 5メガ・ピクセル 2K 1,080×1,920 4K 2,160×3,840（8M） 8K 4,320×7,680 （33M）
24. モニタ画素ピッチの計算 表⽰⼨法/ピクセル数 5M 表⽰⼨法 337.9mm×422.4mm ピクセル数 2,048×2,560 337.9÷2,408= 0.165mm
25. 画像拡⼤率（実⼨表⽰） 画像データの画素ピッチ／モニタの画素ピッチ 5Mモニタの画素ピッチ︓165μm 画像データの画素ピッチ︓85μm 85÷165= 0.515
26. 実⼨⽐（ピクセル等倍表⽰） モニタの画素ピッチ／画像データの画素ピッチ 5Mモニタの画素ピッチ︓165μm 画像データの画素ピッチ︓85μm 165÷85= 1.94
27. 最⼤輝度と校正輝度 最⼤輝度，最⾼輝度 校正輝度，キャリブレーション推奨輝度， 出荷設定輝度 0 200 400 600 800 1000 100 1000 10000 100000 輝度（cd/m2） 時間(h) 校正輝度 輝度の低下にいつ気付くか︖
28. ペアリング モニタを適当に⼊れ替えて⼤丈夫︖
29. 表⾯加⼯による外光反射の影響 グレア・光沢 発⾊が良く，画像が鮮やか 写り込み，指紋が残る アンチグレア・⾮光沢 光の反射を抑える 発⾊が地味 画⾯が⽩っぽく⾒える
30. 画像表⽰の⼀貫性が保てない理由 ディバイスの違い 輝度および濃度の最⼤・最⼩値の違い ディバイスの特性 デジタル信号の⼊⼒から出⼒へ変換の過程 階調曲線 GSDF
31. GSDFとは︖ • Grayscale Standard Display Function • DICOM PS3.14 • JND インデックス • Barten カーブ • 低輝度から⾼輝度まで， コントラスト分解能が等しく得られる 平均的⼈間の⽬の輝度弁別能を元にしたモデル 設定に必要なパラメータは︖
32. GSDFカーブ︓知覚的直線性が保たれる曲線 Log Luminance [cd/m2] ΔJND ΔJND 1023ステップ ΔL1 ΔL2 0.05 cd/m2 ΔL1 ≒1 cd/m2 ΔL2 ＞10 cd/m2 資料提供：大阪府済生会中津病院 藤田秀樹先生 JND index 同じコントラストとして認識 低輝度 ⾼輝度 輝度が⾼くなるとΔLは⼤きくなる
33. 輝度・照度の測定 医⽤モニタの基礎 JESRA X-0093*B-2107ガイドライン BCP対策 Agenda 医⽤画像表⽰モニタ管理
34. ガイドライン 医⽤画像表⽰⽤モニタの 品質管理に関するガイドライン デジタル画像の取り扱いに関する ガイドライン3.0版 ⽇本画像医療システム⼯業会 ⽇本医学放射線学会電⼦情報委員会 JESRA X-0093*B-2107 AAPM TG-18
35. 医⽤画像表⽰⽤モニタの 品質管理に関するガイドライン JESRA X-0093*B-2017 制定 2005年08⽉08⽇ 改正 2010年06⽉11⽇ 改正 2017年07⽉20⽇ ⽇本画像医療システム⼯業会 http://www.jira-net.or.jp/
36. QAガイドラインテストツール http://www.jira-net.or.jp/publishing/monitor.html JESRA X-0093*B-2017 Constancy_Report_v2.0 Acceptance_Report_v2.0 試験結果報告書 テストパターン TG18-QC TG18-UNL80 TG18-UN80 BN8＆LN8 テストパターンのファイル形式は︖
37. QAガイドラインテストツール JESRA X-0093*B-2017 TG18-QC-1MH TG18-QC-1MV http://www.jira-net.or.jp/publishing/monitor.html
38. 主なガイドライン変更点 • 管理グレードの追加 • 運⽤体制・⽅法の⾒直し • CRT関連の評価項⽬の削除 • ⽤語・構成・説明等の⾒直し • 参考（付属書）の追加
39. 適応範囲 医療機関でモノクロ画像を表⽰するカラー およびモノクロ医⽤モニタ 表⽰システムの特性︓ GSDF 臨床運⽤︓⽇本医学放射線学会 「デジタル画像の取り扱いに関するガイドライン」
40. 試験準備と注意事項 試験結果データの準備 測定器，テストパターンの準備 評価前に電⼦部品を安定させる 最終設置状態で実施，校正済みの輝度計 視野⾓特性 直接光の影響
41. 事前準備 使⽤測定器 1. 輝度計→ 受⼊試験，不変性試験 2. ⾊度計→ 受⼊試験 3. 照度計 テストパターンと 判定基準画像⼜は基準臨床画像
42. 試験結果保存期間 医⽤モニタが稼働している期間 受⼊試験結果報告書 不変性試験結果報告書
43. 定期試験の間隔︓不変性試験 基準値作成時と同じ環境下で実施 試験間隔 液晶医⽤モニタ 6ヶ⽉ ※ただし，輝度安定化回路を装置 1年
44. 試験⽅法（受⼊・不変性試験） 受⼊試験 • モニタ品質管理責任者 • 出荷試験報告書 • 周囲光を含まない状態 • モニタ品質管理責任者の責任で実施 • ⽬視試験は実際の読影照明下 • 測定は 周囲光を含まない状態 不変性試験
45. 管理グレード分類 管理グレード 最⼤輝度 Lmax(cd/m2) 輝度⽐ Lmax/Lmin コントラスト 応答 Kδ（％） 1 A ≧350 ≧250 ≦±10 B or省略 ≧170 ≧250 ≦±15 2 - ≧100 ≧100 ≦±30 JESRA X-0093*B-2017
46. JIRA TG18-QC: 全体評価試験 クロストーク要素 ビデオ特性要素 画歪み，直線性要素 16段輝度パッチ グレースケール要素 CXパターン要素 5%,95%輝度パッチ Quality Control⽂字 線構成要素
47. アーチファクト（フリッカ） ちらつきがないか︖ 輝度・⾊度均⼀性に使⽤ 各測定パッチの⾯積は 全体の10% 明るさは最⼤デジタル 駆動レベルの80% ⽋点の確認（輝点，⿊点） JIRA TG18-UNL80
48. JIRA TG18-LN8-nn 輝度測定, コントラスト応答に使⽤ 01〜18までp値を等間隔に割り振った18種類の パターンが⽤意されている 測定パッチの⾯積は全体の10% 背景の輝度は最⼤輝度の20% JIRA TG18-LN8-01 JIRA TG18-LN8-18
49. コントラスト応答の測定 LN8-18 TG18-LN8-01 コントラスト応答とは、JNDインデックスに 対する理想的なGSDFカーブと実際の特性曲線 との偏差を表した指標 最⼩輝度 最⼤輝度
50. JIRA TG18-LNとBNの違い JIRA TG18-LN8-18 JIRA TG18-BN8-18
51. 臨床画像 JIRA CHEST-QC 基準臨床画像
52. 受⼊試験項⽬（⽬視） 1. 全体評価 2. グレースケール 3. アーチファクト
53. 受⼊試験項⽬（測定） 1. 輝度均⼀性 2. コントラスト応答 3. 最⼤輝度 4. 輝度⽐ 5. ⾊度
54. 不変性試験 1. 基準値作成 2. 使⽤⽇ごとの全体評価試験 3. 定期的に⾏う試験 液晶医⽤モニタ 6ヶ⽉ ※ただし，輝度安定化回路を装置 1年
55. 不変性試験（⽬視）定期的 1. 全体評価 2. グレースケール 3. アーチファクト 4. 輝度均⼀性
56. 不変性試験（測定）定期的 1. コントラスト応答 2. 最⼤輝度 3. 輝度⽐ 4. 照度（参考値）
57. 不変性試験（⽬視）使⽤⽇ごと，使⽤前 1. 全体評価 JIRA TG-18QC [JIRA SMPTE] 2. 判定⽤臨床画像⼜は基準臨床画像 3. 代替全体評価 JIRA CHEST-QC
58. 全体評価試験（⽬視） クロストーク要素 ビデオ特性要素 画歪み，直線性要素 16段輝度パッチ グレースケール要素 CXパターン要素 5%,95%輝度パッチ Quality Control⽂字 線構成要素 JIRA TG18-QC
59. 輝度均⼀性試験（測定・⽬視） TG18-UNL80 計算式={(Lmax - Lmin )÷(Lmax + Lmin )}×200 Lmax ︓測定した5箇所の輝度の最⼤値 Lmin ︓測定した5箇所の輝度の最⼩値 判定基準（測定評価） 輝度偏差は30%以下 判定基準（⽬視評価） 中央からエッジまでにわたって 著しい⾮⼀様性がないこと
60. コントラスト応答試験（測定） TG18-LN8-01 TG18-LN8-nnパターンと校正済み輝度計を使⽤ 判定基準（測定評価） グレード１ A ±10%以内 B ±15%以内 グレード2 ±30%以内 測定した輝度値とDICOM3.14の標準輝度 応答カーブから，JNDインデックス に対するコントラスト応答を計算する
61. 最⼤輝度及び輝度⽐試験（測定） TG18-LN8 TG18-LNパターンと校正済み輝度計を使⽤ 最⼤輝度 グレード1: A 350cd/m2以上 B 170cd/m2以上 グレード2: 100cd/m2以上 輝度⽐ グレード1: 250以上 グレード2: 100以上 輝度⽐=Lmax ÷ Lmin
62. 不変性試験 輝度偏差 {(Lmax n - Lmax 0 )/Lmax 0 }×100 JESRA X-0093*A-2010 輝度偏差≦±10 Lmax n :定期的不変性試験時の最⼤輝度 Lmax 0 :不変性試験の基準値の最⼤輝度
63. マルチ医⽤モニタ間最⼤輝度偏差 （測定評価） JIRA TG18-BN18 計算式={(Lmax1-Lmax2)/Lmax2}×100 Lmax1: もっとも⾼輝度の医⽤モニタの最⼤輝度 Lmax2: もっとも低輝度の医⽤モニタの最⼤輝度 判定基準︓最⼤輝度偏差は10%以内
64. 輝度・照度の測定 医⽤モニタの基礎 JESRA X-0093*B-2107ガイドライン BCP対策 Business Continuity Planning: 事業継続計画 Agenda 医⽤画像表⽰モニタ管理
65. 参考資料︓⿅島HP https://www.kajima.co.jp/tech/healthcare/safety/bcp/index.html なぜBCPが必要か︖ 需 要 量 ・ 供 給 量 ︵ 操 業 率 ︶ 時間 需要と供給のギャップ 医 療 供 給 能 ⼒ の 低 下 BCP未対応 影響を受ける期間 復旧期間の短縮 事前 事後（初動対応＆事業継続対応） 医療需要量 発災 BCP対応 Business Continuity Planning 事業継続計画 仮復旧期間 防災計画
66. BCP対策: モニタ管理 1．震災での経験 2．BCP対策と課題 建物の構造は︖ 平成28年熊本地震での被害 モニタの震災対策 サプライチェーン
67. ⾼精細モニタの震災対策 建物の構造 サイズと⽀持体 転倒による⼆次被害 モニタが不⾜した場合の対応と対策 故障・破損に対するサポート
68. 1. 液晶パネルの破損 （押しムラを含む） 4. グラフィックスボード・ケーブルの破損 2. フレームの破損 3. モニタ電源 バックライトの故障 医⽤モニタの被害 破損状況
70. まとめ 輝度・照度の測定 医⽤モニタの基礎 JESRA X-0093*B-2107ガイドライン BCP対策