I monitor ad uso medico appartenenti ad entrambe le classi di visualizzazione precedentemente indicate devono soddisfare specifici requisiti di prestazione a seconda della tipologia di immagine da visualizzare.
Le differenze tra un sistema di visualizzazione primario e uno secondario sono evidenti nelle specifiche di progettazione elencate nella tabella 2.1. Con l'acquisizione di un sistema di visualizzazione di una certa classe, il fisico medico deve stabilire le specifiche tecniche desiderate ed i requisiti di prestazione.
Dai requisiti richiesti al sistema dipenderà la scelta dei test di accettazione e delle procedure di routine per il controllo di qualità. Nei paragrafi seguenti si riporta una breve descrizione di tutti gli strumenti di misura ed dei modelli di prova utilizzati per questi valutazioni.
2.5.1. Strumenti di valutazione
Sebbene molte prove sulla corretta visualizzazione possono essere eseguite ad occhio nudo, una valutazione oggettiva e quantitativa delle prestazioni del monitor richiede il rilievo di particolari grandezze fisiche.
Gli strumenti necessari per i rilievi illuminotecnici da eseguire durante il controllo di qualità di un sistema di visualizzazione, variano in base al contesto della valutazione (ricerca, test di accettazione o controllo di qualità).
a. Misure di risposta in luminanza
I test quantitativi per il controllo della risposta in luminanza e dell'uniformità di luminanza del dispositivo di visualizzazione richiedono l’utilizzo di un misuratore di luminanza, detto anche fotometro. Sono disponibili sul mercato due tipi di dispositivi: fotometro a contatto e fotometro telescopico (V. figura 2.5).
Pagina | 42 Il fotometro a contatto possiede una sonda di luminanza che può essere posta a distanze molto ravvicinate rispetto allo schermo, mentre nel fotometro telescopico il misuratore di luminanza viene posizionato ad una distanza di circa un metro.
Il misuratore di luminanza deve essere in grado per misurare livelli compresi fra 0,05 e 1000 cd/m2 con una precisione superiore al 5%.
b. Misure di riflessione e condizioni ambientali
Per la valutazione quantitativa della riflessione presente sullo schermo e per monitorare le condizioni ambientali, è necessario un misuratore di illuminamento. Il dispositivo deve essere in grado di misurare livelli di illuminamento compresi fra 1 lx e 1000 lx con una precisione superiore al 5%.
c. Misure di risoluzione e di disturbi di segnale
Per la valutazione quantitativa della risoluzione e dei disturbi di segnale vengono utilizzate attrezzature dette dispositivi di accoppiamento di carica (Charged-coupled device - CCD). Si tratta di macchine fotografiche scientifiche, per le valutazioni ad alta precisione, e di macchine fotografiche digitali, per le valutazioni di routine. Per ciascun tipo di apparecchio è necessario garantire una serie di caratteristiche di prestazione.
d. Misure di riflessione speculare
La valutazione quantitativa della riflessione speculare richiede una sorgente di luce bianca di piccolo diametro. La sorgente di luce deve avere luminanza superiore a 200 cd/m2 e deve sottendere un angolo di 15° dal centro dello schermo.
e. Misure di riflessione diffusa
La valutazione quantitativa della riflessione diffusa richiede un misuratore di luminanza ed un dispositivo di illuminazione.
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Pagina | 43 Tale dispositivo è costituito da due lampade fluorescenti compatte aventi una potenza di circa 10 W ciascuna poste all’interno di un contenitore bianco. Tale contenitore deve essere posizionato di fronte al monitor in modo da eliminare le variazioni di illuminamento prodotto dalle superfici nel locale. Sulla parte posteriore del contenitore sono presenti due piccole aperture, poste a 10° dalla normale allo schermo, per la misura dei livelli di luminanza (V. Figura 2.6).
f. Misure di risposta angolare
Per le misure di risposta angolare può essere utilizzata una sonda conoscopica.
Si tratta di un dispositivo di misura costituito da un cono contenenti particolari lenti per la rilevazione di una matrice bidimensionale di punti di misura. Questo metodo fornisce una veloce e completa descrizione delle variazioni angolari della luminanza.
2.5.2. Modelli di prova
Per ciascuna delle prove di accettazione e di controllo di qualità dei dispositivi di visualizzazione medicali, appartenenti alle classi primarie e secondarie, è necessario compiere una serie di rilievi illuminotecnici.
I rilievi riguardano misure di illuminamento e di luminanza da effettuare in condizioni ambientali stabilite, mentre vengono visualizzati sul monitor, mediante l'applicazione software che viene utilizzata clinicamente, gli appositi test creati per la valutazione della corretta calibrazione dell’apparecchio di visualizzazione.
La Tabella 2.2, estratta dalle linee guida pubblicate dal Task Group AAPM 18 (TG18), riassume i test per le prove di accettazione e di controllo della qualità dei sistemi di visualizzazione di uso medico.
I modelli di prova sono indicati con una nomenclatura della forma TG18-xyz, dove x, y e z descrivono le variabili derivati dal modello specifico. Tutti i modelli sono disponibili in tre formati: DICOM, TIFF a 16 bit e TIFF a 8 bit.
Pagina | 44 Valutazione di: serie Tipo di valutazione descrizione
Molteplici aspetti
TG18-QC Visiva/quantitativa Risoluzione, luminanza, distorsione artefatti
TG18-BR Visiva Dettagli a bassa luminanza TG18-PQC Visiva/quantitativa Risoluzione luminanza, contrasto
Luminanza
TG18-CT Visiva Risposta in luminanza
TG18-LN Quantitativa Calibrazione delle serie DICOM in sala di grigi
TG18-UN Visiva Luminanza, uniformità del colore, e risposta angolare
TG18-UNL Quantitativa Come sopra con linee di definizione TG18-AD Visiva Soglia di contrasto a bassa luminanza per
la valutazione della riflessione TG18-MP Visiva Risposta in luminanza (risoluzione di
profondità di bit)
Risoluzione
TG18-RH Quantitativa 5 linee orizzontali a 3 livelli di luminanza diversi per la valutazione del LSF
TG18-RV Quantitativa 5 linee verticali a 3 livelli di luminanza diversi per la valutazione del LSF TG18-PX Quantitativa Matrice di singoli pixel per dimensione
del punto
TG18-CX Visiva Gamma di modelli CX e un punto di riferimento per l’uniformità di risoluzione TG18-LPH Visiva
Barre orizzontali a 1 pixel di larghezza, 1/16 di modulazione,
3 livelli di luminanza
TG18-LPV Visiva Barre verticali a 1 pixel di larghezza, 1/16 di modulazione, 3 livelli di luminanza Rumore
TG18-AFC Visiva 4AFC modello per il contrasto dei dettagli,
TG18-NS Quantitativa strutturato come i modelli RV/RH
Abbagliamento
TG18-GV Visiva Modello Dark-spot con oggetti a basso contrasto
TG18-GQ Quantitativa Modello dark-spot per la misurazione del rapporto abbagliamento
TG18-GA Quantitativa dark-spot a dimensione variabile
Immagini anatomiche
TG18-CH Visiva Modello di riferimento anatomico per torace
TG18-KN Visiva Modello di riferimento anatomico per ginocchio
TG18-MM Visiva Modello di riferimento anatomico per mammografia