為什麼手術室里的顯示器那麼笨重?

去過一些醫院,手術室里各種內鏡需要連接顯示器,顯示器品牌全是日系,體積很大,比微波爐大很多,護士推來推去很辛苦,也佔位置,為什麼沒有用液晶顯示器呢?佔地方小推動也方便。


其實不僅手術室內的顯示器很笨重,絕大部分醫用顯示器都很笨重。

內鏡使用的顯示器多為彩色顯示器,這些都是整套系統的一部分。有些廠家在顯示器上使用非標準介面,這樣都是無法更換的。其他的其實也有單獨的內鏡顯示器銷售。這種顯示器原理和內部結構與普通顯示器差距不大。液晶的話只要響應速度快點,不要留下殘影一般都可以。手術室中使用的話需要考慮環境,比如外殼要做防水,抗菌處理等等。

真正高端大氣上檔次的是這種顯示器:

這是放射科使用的灰階顯示器,一般所說的醫用顯示器也都指的是這種。它無論是體積重量還是內部設計都和普通顯示器有很大區別。醫院裡面,灰階顯示器用得比較多,也就是它只能顯示出黑白灰。有些也有彩色的,不過要更貴一些。

它和普通顯示器區別在幾個方面:

解析度和尺寸
一般我們買顯示器,這是我們主要看的技術指標。通常都會先定下自己買XX寸的屏。但這種顯示器使用「百萬像素(MP)」來表示解析度。常用的2MP,3MP,5MP的可視面積差距並不大,但是越高級效果就越細膩。比如圖中的是國產某廠5MP的屏幕,解析度為2048×2560,大概21英寸。與之解析度相近的有Apple Cinema Display,27寸;Dell的U3014,30寸。不過買這台顯示器的錢可以買8台U3014,10台Cinema Display。


灰階
之所以拿出來單說,因為這是一個相當重要的指標。如果你做過圖像相關的工作應該就會明白,普通的顯示器色深是8bit的,按彩色的算,RGB通道都是用8bit來表示。所以範圍都是0-255。而當RGB三個值相等的時候,這個像素就是灰的。也就是一共256個灰度級。而醫用的一般都是10bit,需要支持10bit輸出的顯卡。它能顯示出來1024個灰度級。而放射影像數據一般也都是8bit以上的。比如CT與核磁共振的影像每個像素有16bit 。這和其他圖像領域使用的RAW格式差不多,可以記錄更多的信息。他通過一種被稱為調窗的演算法,把數據映射到可顯示的範圍內。更高的顯示範圍可以支持更好的效果。比如本來灰度接近的兩個組織,在普通顯示器上可能就被映射到一個值內了。用這種顯示器能看到普通顯示器看不到的細節。


亮度
亮度直接關係到顯示效果。普通顯示器亮度一般在300cd/m2左右。比如前面提到的兩款民用級都是這樣。在這個範圍附近,亮度越高人眼會越敏感。醫用的顯示器最大亮度可以達到1200cd/m2 平均亮度也在600cd/m2附近。以工作在人眼更為敏感的亮度下。(有沒有感覺醫生很可憐)


校正
這是醫用顯示器和普通顯示器最為重要的區別。在國際通用的DICOM醫學標準中,有一個部分是關於這種顯示設備的。滿足這個標準的醫用顯示器,可以保證圖像的顯示效果在所有顯示器上都一樣,同時不會隨使用時間增加而改變。所以出廠前都要對每塊屏幕進行校正。具體要精確到每個像素通多少電壓能達到什麼樣的顯示效果這個級別的。然後把這寫數據記錄在每塊屏幕的存儲器中。這是為了讓同一幅圖,在所有的顯示器中都能達到同樣的顯示效果。不能這個醫生看出病來,那個醫生根本看不到這部分。
圖片源自EIZO網站

這是其一。

其二是針對燈管老化的校正。燈管在長時間使用後會老化,達不到出廠時的亮度。醫用顯示器都有一個額外的探測器,有的直接裝在機體內,有的是在屏幕邊框上,對著屏幕。它會動態調整燈管電壓,保證產生的亮度和出廠時是一樣的。一般的屏幕用了多年以後都會變暗,但這種屏幕一般不會,等它變暗的時候,說明調節已經失效了,它也就不能再用來診斷了。


其他參數
醫用顯示器一般都又大又沉。他要有額外的機構來支持橫屏和豎屏擺放模式,支架都很厚重。為了減小變壓器對燈管等部件的干擾,它的變壓器是外置的。我親自搬動過3MP的屏幕,可視面積20寸左右,重量大概和3~4個24寸Dell顯示器加在一起差不多。

通常我們把講影像打成膠片叫做硬拷貝,放到顯示設備上叫做軟拷貝。之所以要做出這麼複雜的顯示器,要專門制定軟拷貝規範,就是為了讓醫生能獲得更好的診斷效果。目前大一些的醫院用的都是這種數字化診斷的方式,除了某些特殊情況,患者拿到的那種膠片一般醫生是不看的。作用主要是為了方便你去其他醫院就診。同時也避免一些患者做了檢查沒拿到膠片去找大夫理論。

所以醫用顯示器做的又大又沉。


題主講的比微波爐還大的顯示器莫不是超古老的CRT顯示器,現在應該很少見了,近幾年基本都是液晶屏了吧。我們醫院還有一台CRT,是7、8年前買的內鏡。由於做內鏡的廠商大多都是日本的,顯示器的話內鏡廠商是不生產的,它們選配就行。因此不管是CRT還是現在的液晶屏,日本廠商當然還是選配日本產的顯示器啰。索尼中選的最多。大家如果百度谷歌索尼醫療什麼一下,索尼在中國範圍內的醫療業務就是醫用顯示器。(索尼之前涉及醫療行業比較少,其實技術儲備來看,它也沒什麼問題,據說去年整頓,醫療業務被視作未來新的增長點)

42英寸LUMA液晶監視器LMD-4250W(來自索尼官網新聞)
@Cascade 回答的十分清楚,不過多是在描述醫用影像顯示器,而題主說的內窺鏡顯示器可以叫做醫用圖像監視器。國產的做醫用顯示器的廠家比較熟悉的是巨鯊,看它的產品線就可以比較清楚了,分為影像、內鏡手術、臨床瀏覽這些品類,不同的應用場景可能需要不一樣的顯示器。
題主所問的內鏡方面,就醫生角度而言,內鏡的操作感、顯示效果是第一位的,至於顯示效果嘛,內鏡的鏡頭,核心部件CCD決定了畫質,顯示器只需要匹配輸出就行,現在買個高清HD的內鏡主機,怎麼也要配一個36寸以上的高清液晶監視器(主機都那麼貴了,好意思配個垃圾么?)
顯示器尺寸在那裡,重量就在那裡。題主說護士推來推去很辛苦,其實又不是醫生推,醫生操作只要效果,大屏看得清楚舒服,做手術也爽,病人也得益。醫生手術幹完活走人,護士推器材那是護士的工作。有聽說過皇帝晚上要吃點心,宮女說好累明早再拿的道理么?!!


目前排名第一的@Cascade同學說的挺詳細,但是……還是那句被說爛的話:跳過那啥的那啥都是耍流氓。

題主覺得手術室內醫用顯示器大,最大的可能性就是你看到的都是比較老舊的顯示器。

拿我們醫院舉例,新買的腹腔鏡系統的顯示器都是液晶的,一點兒也不笨重。相比之下,膀胱鏡都是很久之前買的,都是那種CRT顯示器,自然就很笨重。

包括目前一樓貼出的那張「灰階顯示器」的圖片,我覺得挺薄的啊,一點兒也不笨重。

所以,問題並不成立。


近幾年的內鏡都是液晶顯示器,即使是醫療級別的也不會很佔地。如果要求稍微低點,可以找s端子輸出做轉換,放到高端點的家用顯示器上湊合著用。偶爾有廠家也會提供純數字介面,配的好,圖像就會好的多。

但是,醫院更新設備往往非常複雜,考慮的遠不止能不能湊合用這一點。

我去過幾個內鏡臨床研發基地,也有拿40多寸大液晶做主顯示器的,用起來一樣爽。


不止是醫用顯示器,其他的專業顯示器也同樣的笨重,因為這些顯示器和民用顯示器的區別就是:準確,包括色彩和對比度的準確。
從某種意義上來說,民用的顯示器傳達的信息更多的是畫面外的東西,換句話說,顯示器能讓人看清是什麼東西就夠了:這個是超人、那個是汽車人……至於你的顯示器上顯示的超人服裝的紅黃藍和我的顯示器上顯示的有色差,並不影響我們對信息內容的理解。醫用的則不同,它傳達出來的就是畫面本身,你那台上看到的顏色/對比度和我這台上看到的顏色/對比度必須是一致的。
灰度顯示部分Cascade講的已經夠好了,我不再多嘴。至於問題中提到的內鏡顯示,對色彩還原的要求更高,因為內鏡的一大重要作用就是根據顏色的變化對病變做出診斷,在這種情況下,人眼能識別出來的最小色差就是顯示器能容忍的最大色差(此說法很不嚴謹,領會意思)。
另,現在的內鏡新產品也多是液晶的,問題中提到的微波爐大小是不是把內鏡系統也算進去了?


外行說一個,iphone 和 ipad 上也有 DICOM viewer 的。用 DICOM viewer 去搜,一搜一把,很多都與圖像伺服器配套。iphone 無論如何也不能說笨重吧。

The iPad as a mobile device for CT display and interpretation: diagnostic accuracy for identification of pulmonary embolism
這篇文章里比較了 Ipad 作 CT 顯示和診斷的準確性,認為和其他顯示系統不相上下,有很大的發展潛力。

去年在 mayo clinic 就聽到有人講他們如何在內部配置 ipad 和 iphone,醫生在家裡也可以會診。

醫學應用也是與時俱進的。

補充:經盧林
和@Peng Lee 的提醒,說明一下,我這個不是說要替掉題目中說的手術室里的顯示器,具體情況是說 mayo 想在本地建立一套和地方診所的體系。以前如果出了病例,老法子是用直升機送過來,在自己醫院拍照,醫生過來接診。現在的想法是,讓地方診所自己投資機器,然後把圖像接入系統,mayo 醫生提供診斷和緊急治療方案。


什麼呢?因為以前的方式下,地方診所把病人送出後,就一分錢都賺不到了。這樣參加的診所就少了。而 mayo
要組織直升機什麼的,成本也高了。現在各診所自配機器,算是參與治療,該收的錢照收,又能提供 mayo
的服務,病人不用折騰,大家都高興,賺錢賺錢,治病的治病。

但是我想,手術室里的顯示器,也應該會隨時利用上最新最好的技術,醫生不會長期固守笨重而落後的機器。


其他不是很清楚,各種鏡的顯示屏都是液晶的。

腹腔鏡啊,尿道鏡啊,氣管鏡啊之類


醫療設備的核心部件並不值很多錢,如果不做成整體機並用廉價配件來獲得整體暴利,就沒法賺錢了。


問題不成立。
既輕便、成像效果又好的醫用顯示器有啊,不信你去GE、Siemens、Philips的展示會上晃一圈。

但是,
輕便+便宜=看不清;
便宜+清晰=推不動;
輕便+清晰=貴。

所以,問問你們院長的預算先。


題主看到的顯示器是老式箱體式顯示器,內鏡的。。。。。答案只有一個就是題主的醫院設備沒有更新。。用的是老的。惋惜高票

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2017年3月10日,去庫房拍了幾張


我想說 坐等網上哪天有人爆出某醫院招標採購的標書什麼的 然後有人一查 發現這麼點大的顯示器居然比蘋果的老大的顯示器還要貴十倍 哈哈 坐等記者爆尿啊


不但重,還很貴。要是不懂醫,大家簡直就要崩潰了,這玩意動輒幾萬十幾萬,居然還是黑白的!!!黑白的!!!但它真的就貴在灰度這了。另外彩色顯示器太貴,因為它是做腔鏡手術用的高清顯示器。再貴一點的,那就是3D腹腔鏡系統的顯示器。因為它不但是做腔鏡手術用的,它還是3D的!!!3D的!!!手術用顯示器要求很高,色彩不失真,不偏色。為什麼?舉個栗子,如果有失真有偏色,手術時候在一灘血里找不到出血點,有多麻煩??各位自己想像。最後看了一下題目,我跑偏了!!!反正解釋重的人一堆。我就解釋一下貴好了。沉其實還有一個原因,就是穩。腹腔鏡系統放台車上,推來推去,不沉容易摔,一摔就是十幾萬幾十萬的,誰也賠不起啊!!!我拆過摔壞的腹腔鏡系統的顯示器,有配重兼固定功能的鋼板,還挺厚的。


藝卓這倆個字就是最好的解答


EIZO表示你說的就是在下


題主說的手術室的顯示器,那大部分都是內窺鏡的用的顯示器了,而做內鏡微創手術各種能量產品如電刀,超聲刀等是必不可少的,這些能量產品使用時都會有電磁干擾,一般的民用顯示器絕對是分分鐘花屏的,想想你在手術過程中突然屏幕看不了了內心是多麼的奔潰吧!為了防止電磁干擾,醫用顯示器做了很多工作,最終就是你看到的又大又笨重清晰度還不如最新版的家用顯示器,價格更是家用的幾倍幾十倍


曾經做過一次內科手術,直接是9個液晶顯示屏組裝在一起,每一個都有不同的作用,顯示各項體征,覺得還是比較先進的。


利益相關啊,博士畢業後做了多年醫用顯示器,不過已經調整行業了。

直接回答可以直接看最後一段, :)

剛好有空,就順手再多寫一點。

醫用顯示器是一個門類,主要是指:放射類診斷醫用顯示器,符合DICOM等標準,而題主所述的是手術室用的顯示器,根據歷史沿革,也會被稱為監視器,同一個東西。

這類顯示器主要是作為電子內窺鏡系統的顯示部件,內窺鏡的廠商如Olympus,Storz, Wolf等廠商。

內窺鏡和手術室這類應用場景的醫用顯示器廠商主要有, NDS, Sony, EIZO,還有國內的巨鯊,巨烽和睿顯等,barco其實是後來才推出的。 國外品牌硬鏡系統採用NDS居多,軟鏡系統採用sony較多。

跟民用有很多區別,介面、色彩管理、醫用標準等,CE等都是有單獨且明確的認證標準的。

早期用的都是CRT顯示器,現在都已經是液晶了,早期沉重很正常,不解釋。

現在還有點沉,有幾個方面原因吧,1. 太輕在推車上穩定性會很差,2. 面板本身,現在在用戶端的產品已經有一段時間了,面多還有很多是CCFL背光的,高亮度的要求下,本身重量較大。 3. 大部分採用鈑金殼體,重量大


這個問題應該有個時間範圍吧,比較顯示器的技術在不斷提升而價格在不斷下降的。


老鐵,還嫌看病不貴么


手術室里許多所謂顯示器不單單是顯示器,很多其實就是一台一體機。

醫用顯示器的適用條件和普通家用的不同,比如EMC的要求,防觸電的要求,整體結構強度會更高。比如像有些高端麻醉機帶的顯示器其實是一台一體機,我拆過一台,顯示器外殼是很厚的鋁合金,裡面有相當大的一塊鋁散熱片,比起家用塑料外殼重很多。


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