DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI V1.0 · Resa neutra del campione di risoluzione...

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Gruppo di lavoro per la valutazione e il controllo di qualità dei dispositivi di imaging digitale Linee guida CQ Dispositivi per la visualizzazione delle immagini Pagina 1 di 23 DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI IMPIEGATI PER LA REFERTAZIONE LINEE GUIDA PER I CONTROLLI DI QUALITÀ Versione 1.0 - Febbraio 2001

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DISPOSITIVI PER LAVISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINIIMPIEGATI PER LA REFERTAZIONE

LINEE GUIDA PER ICONTROLLI DI QUALITÀ

Versione 1.0 - Febbraio 2001

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Componenti il Gruppo di Lavoro:

Stefania Aimonetto Ospedale Regionale Aosta

Manuela Bardaro Fondazione Maugeri Pavia

Giacomo Belli Ospedale Careggi Firenze

Elisabetta Bisi Ospedale Policlinico Parma

Giovanni Borasi Ospedale S.Maria Nuova Reggio E. Coordinatore

Paola Bregant Ospedali Riuniti Trieste

Elena Calabri Ospedale Policlinico Parma

Andrea Crespi Ospedale S.Gerardo Monza

Manlio Del Corona Libero Professionista Milano

Barbara Franzoni Ospedale Policlinico Modena

Mauro Gambaccini Università degli studi Ferrara

Gisella Gennaro Ospedale Busonera Padova

Cesare Gori Ospedale Careggi Firenze

Markus Haller Ospedale Generale Regionale Bolzano

Barbara Lazzari Ospedale Careggi Firenze

Fabrizio Levrero Ospedale S.Martino Genova

Andrea Nitrosi Ospedale S.Maria Nuova Reggio E.

Raffaele Novario Ospedale di Circolo Varese

Guido Pedroli Ospedale Cà Granda Niguarda Milano

Luisa Pierotti Ospedale S. Orsola Bologna

Alberto Pilot Ospedale S.Martino Genova

Alberto Pilot Ospedale S. Martino Genova

Sabina Strocchi Ospedale di Circolo Varese

Alberto Torresin Ospedale Cà Granda Niguarda Milano

Aldo Valentini Ospedale S. Chiara Trento

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Indice

Indice _________________________________________________________________________ 2

1. GENERALITÀ ______________________________________________________________ 41.1. PREMESSA__________________________ ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

1.2. GENERALITA' _______________________ ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

1.3. DOCUMENTI TECNICI UTILIZZATI _________________________________________ 4

1.4. PARAMETRI DA SOTTOPORRE A CONTROLLO________________________________ 6

1.5. TOLLERANZE SULLE FREQUENZE DI CONTROLLO ___________________________ 7

1.6. DEFINIZIONI____________________________________________________________ 81.6.1. PROVE DI ACCETTAZIONE O DI COLLAUDO________________________________________ 81.6.2. PROVE DI VERIFICA O DI STATO__________________________________________________ 81.6.3. PROVE MANTENIMENTO O DI COSTANZA__________________________________________ 81.6.4. VALORE DI RIFERIMENTO _______________________________________________________ 8

2. CONDIZIONI DI ESECUZIONE DEI CONTROLLI ______________________________ 9

2.1. PROCEDURE OPERATIVE ________________________________________________ 9

2.2. AZIONI CORRETTIVE DA INTRAPRENDERE ________________________________ 9

2.3. REGISTRAZIONE DEI DATI _______________________________________________ 9

2.4. NORME TRANSITORIE ___________________________________________________ 9

3. PARAMETRI DA SOTTOPORRE A CONTROLLO_______________________________ 103.1. PREMESSA _________________________ ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

3.2. DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI IN BIANCO E NERO(SISTEMI DI RIPRODUZIONE MULTIFORMATO)_________________________________ 11

3.2.1. CALIBRAZIONE DEI DISPOSITIVI DI VISUALIZZAZIONE B/NERRORE. IL SEGNALIBRONON È DEFINITO.3.2.2. RIPRODUZIONE DELLA SCALA DEI GRIGI _________________________________________ 113.2.3. UNIFORMITA' DI RIPRODUZIONE_________________________________________________ 113.2.4. RISOLUZIONE SPAZIALE E RISOLUZIONE A BASSO CONTRASTO_____________________ 123.2.5. STABILITÀ E ARTEFATTI DI IMMAGINE___________________________________________ 123.2.6. GEOMETRIA DELL’IMMAGINE___________________________________________________ 133.2.7. RAPPORTO DI FORMATO_________________ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.3.2.8. LUMINOSITÀ DELLO SCHERMO__________________________________________________ 14

3.3. DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI A COLORI________ 153.3.1. CONVERGENZA DEI COMPONENTI DI COLORE ____________________________________ 153.3.2. COSTANZA DELLA TINTA SULLA SCALA DEI GRIGI ________________________________ 153.3.3. ASSENZA DI ZONE COLORATE NON SIGNIFICATIVE________________________________ 163.3.4. BILANCIAMENTO DEL COLORE__________________________________________________ 163.3.5. ASSENZA DI PERMUTAZIONE DEL CANALE DI COLORE_____________________________ 173.3.6. RESA NEUTRA DEL CAMPIONE DI RISOLUZIONE___________________________________ 17

4. Allegato 1 _________________________________________________________________ 22

5. Allegato 2 ____________________________ ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

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1. GENERALITÀ

I sistemi di riproduzione a monitor ("soft copy") impiegati nella fase di valutazione diagnostica di unesame, devono poter riprodurre un’immagine di qualità adeguata.

Queste linee guida si riferiscono ai soli monitor utilizzati per la refertazione diagnostica e miranoall'ottenimento di uno standard di qualità dell'immagine adeguato e al mantenimento di tale standard neltempo.

Il documento che segue definisce la tipologia dei controlli da effettuare sui parametri fondamentali delsistema per valutarne il livello qualitativo nonché i metodi per verificare che i valori di tali parametripermangano, nel tempo, all’interno dei limiti stabiliti.

A corredo delle linee guida sono riportati:

1. i riferimenti ai documenti tecnici utilizzati;2. la descrizione dei fantocci di riferimento3. specifiche degli apparecchi di misura4. i parametri da controllare, i rispettivi valori di riferimento e le relative tolleranze con preciso riferimento

alle norme specifiche;5. le procedure operative da seguire per la misurazione di ogni parametro;6. la periodicità dei controlli.

1.1. DOCUMENTI TECNICI UTILIZZATI

Il Manuale è stato predisposto sulla base dei seguenti documenti:i “Recommended Practice”, Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), SMPTE

Journal n.95, 693-695,1986ii "Multiformat video and laser cameras: history, design considerations, acceptance testing, and quality

control. Report of AAPM Diagnostic X-Ray Imaging Committee Task Group No. 1", Gray J. L., AndersonW. F., Shaw C. C., Shepard S. J., Zeremba L. A., Med. Phys. 20 (2), Pt. 1, Mar/Apr 1993

iii CEI EN 61223-2-5iv CEI EN 61223-2-4v Decreto Legislativo 26 maggio 2000 n.187vi “Acceptance Testing and Quality Control of Photostimulable Storage Phosphor Imaging Systems”

dell’American Association of Phyicists in Medicine – Draft Document AAPM Task Group 10, August1998; versione 4.1.

1.2. FANTOCCI DI RIFERIMENTO

La maggior parte dei test di seguito illustrati può essere realizzata utilizzando un fantoccio SMPTE: per talemotivo è essenziale avvalersi della stretta collaborazione con le ditte produttrici al fine di ottenere la fornituradi tali fantocci specificatamente dedicati alle apparecchiature in esame.

L'immagine di prova (o una serie di immagini di prova) di un campione di prova generato in modo digitale oelettronicamente deve essere fornita dei parametri di visualizzazione predefiniti.In generale la dimensione del campione di prova, in pixel, deve essere identica alla dimensione di una tipicaimmagine clinica.

Le immagini di prova devono permettere la verifica dei seguenti parametri funzionali:

1. riproduzione della scala dei grigi;2. risoluzione spaziale e risoluzione a basso contrasto;3. geometria;4. aspetti legati al colore.

Per verificare la qualità di immagini cliniche è possibile utilizzare una immagine clinica di riferimento.

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Campione di prova della riproduzione della scala dei grigi

l'immagine di prova utilizzata deve fornire una scala di grigi da 16 a 32 livelli di intensità ugualmenteintervallati misurati sulla scala digitale della sorgente d'ingresso dell'immagine utilizzante la gamma dinamicacompleta. E' possibile utilizzare un ridotto numero di 11 livelli di grigio ugualmente intervallati, posto chesiano aggiunti due livelli supplementari corrispondenti a una semigraduazione, al primo e all'ultimo livello.Ogni segmento della scala dei grigi deve presentare un'altezza non inferiore a 1/16 dell'altezzadell'immagine.Devono essere inoltre presenti due quadrati aggiuntivi rappresentanti il valore massimo e il valore minimo.La dimensione di ciascuno dei quadrati deve essere tra 1/8 e 1/4 dell'altezza dell'immagine.

Campione di prova della risoluzione spaziale1 e della risoluzione a basso contrasto

l campioni a barre verticali e orizzontali di elevato contrasto devono essere disposti in cinque posizioni (aquattro angoli e al centro. La modulazione del campione deve essere del 100%.I campioni a barre di basso contrasto con una modulazione tra il 25 e il 6,25%, disposti simmetricamente acirca il 50% del valore massimo, misurato sulla scala digitale della sorgente di ingresso dell'immagine.dovrebbero essere inoltre disposti al centro del campione di prova.Tutti i campioni devono avere la più elevata frequenza possibile per esempio un’alternanza di un pixelbianco e uno nero.

Campione di prova per la geometria

La valutazione della geometria dell'immagine si ottiene sovrapponendo un campione a reticolo. Il campionea reticolo deve avere da 11 a 17 linee (di preferenza dispari) su tutta l'altezza del campione di prova. le lineein orizzontale e in verticale devono avere uno spessore di 2 pixel ad una modulazione del 100% perpermettere una chiara visibilità su di un fondo uniforme.Il fondo deve apparire al 50% del livello medio dell'immagine, misurato sulla scala digitale della sorgente diingresso, dell'immagine, fornendo un'apparenza grigia uniforme.Un bordo riconoscibile dovrebbe essere posto sul contorno del campione di prova per permettere di rilevarefacilmente la distorsione e la struttura. Si agisce allo stesso modo con una circonferenza inscritta nei bordidel campione di prova.

Nota - Il campione per i bordi è destinato a:- identificare i confini dell'immagine- identificare un possibile spostamento o rotazione dell'immagine- assicurare che l'intera immagine sia visibile e non troncata.

OSSERVAZIONE: Tutte le caratteristiche di base sono realizzate nel fantoccio SMPTE (Allegato 1).

Campione di prova del colore

Con “Campione del colore” si intendono test specifici del colore forniti dalle Ditte Costruttrici.Si deve creare un campione di prova, composto da tre aree, di colore differente, di preferenza rosso, blu everde su un fondo d'intensità pari al 50% del valore di picco.

1.3. SPECIFICHE DEGLI STRUMENTI DI MISURA

Misuratore di luminosità

Al fine di realizzare i controlli di seguito descritti è opportuno utilizzare un misuratore di luminosità del tipo avisione riflessa con una precisione di ±10% che deve essere utilizzato per verificare la costanza dellaluminosità dello schermo visualizzatore. Il campo di misura deve trovarsi tra 0,1 cd/m2 e 500 cd/m2 mentre

1 Alla massima frequenza, le barre orizzontali bianche e nere sembrano oscillare sul display in tempo reale. Ciò è dovuto al sistema video cheutilizza un modo di visualizzazione .interallacciato L'utilizzatore non dovrebbe però considerarlo un problema in quanto ciò è inerente al progetto delsistema

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l'angolo di misura all'apertura del misuratore dovrebbe essere di 1° e comunque non deve superare 5°.

1.4. PARAMETRI DA SOTTOPORRE A CONTROLLO

Si verificano i seguenti parametri nei dispositivi per la visualizzazione delle immagini in bianco e nero

1. Luminosità dello schermo2. Riproduzione della scala dei grigi3. Risoluzione spaziale e risoluzione a basso contrasto4. Stabilità dell’immagine e artefatti5. Geometria dell'immagine e rapporto di formato

Si verificano inoltre i seguenti parametri nei dispositivi per la visualizzazione delle immagini a colori

6. Convergenza dei componenti di colore7. Costanza della tinta sulla scala dei grigi8. Assenza di zone colorate non significative9. Bilanciamento del colore10. Assenza di permutazione del canale di colore11. Resa neutra del campione di risoluzione

Nella tabella 1 e 2 sono riportati i parametri da sottoporre a controllo, la tipologia di controlli daeffettuare su tali parametri, la frequenza di esecuzione dei controlli di costanza, le norme utilizzate, letolleranze ammesse.

I parametri riportati rappresentano la totalità dei controlli effettuabili su questo tipo di apparecchi; inbase alle caratteristiche tecniche di ogni singola apparecchiatura, del carico di lavoro, dei risultati deicontrolli di costanza, nei controlli di stato potranno essere sottoposti a verifica tutti o solo una parte deiparametri riportati, sufficienti comunque a formulare un motivato giudizio di merito.

Tabella 1: Parametri da sottoporre a controllo dispositivi per la visualizzazione delle immagini in b/n

DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI IN BIANCO E NERO

Parametri Accett. Stato Costanza Frequenza Tolleranza Unità

Riproduzione dellascala dei grigi x x x

Giornaliera (QL)Trimestrale (QT)

Nero: R < ± 25%Bianco: R < ± 20%

cd/m2

Uniformità diriproduzione

x x xGiornaliera (QL)Trimestrale (QT) < ± 25% cd/m2

Risoluzione spaziale x x x Giornaliera

Risoluzione a bassocontrasto x x x Giornaliera

Stabilità e artefatti diimmagine

x x x Giornaliera

Geometria x x xGiornaliera (QL)Trimestrale (QT) R < ± 5% mm

Rapporto di formato x x x Trimestrale 1 ± 2%

Costanza dellecondizioni di esame

x x x Trimestrale R <+25% cd/m2

R = valore di riferimento; QL = verifica qualitativa; QT verifica quantitativa.

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Tabella 2: Parametri da sottoporre a controllo nei dispositivi per la visualizzazione delle immagini a colori

DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI A COLORI

Parametri Accettaz. Stato Costanza Frequenza Tolleranza

Convergenza dei componentidi colore

x x x Giornaliera Nessuna

Costanza della tinta sulla scaladei grigi

x x x Giornaliera Nessuna

Assenza di zone colorate nonsignificative

x x x Giornaliera Nessuna

Bilanciamento del colore x x x Giornaliera NessunaAssenza di permutazione delcanale di colore

x x x Giornaliera Nessuna

Resa neutra del campione dirisoluzione

x x x Giornaliera Nessuna

1.5. FREQUENZE DI CONTROLLO

Le frequenze indicate per i controlli di costanza sono quelle consigliate dal Gruppo di lavoro, mapossono essere modificate in funzione delle singole realtà operative.

In particolare i controlli previsti con frequenza giornaliera si intendono effettuati direttamentedall’utilizzatore e non sono necessariamente oggetto di registrazione.

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1.6. DEFINIZIONI

1.6.1. PROVE DI ACCETTAZIONE O DI COLLAUDOCon prova di accettazione o di collaudo si intende la verifica della conformità dell’apparecchio alle

caratteristiche dichiarate dal costruttore e/o alle specifiche definite nel contratto di acquisizione.

Viene effettuata nei seguenti casi:• installazione di nuova apparecchiatura;• modifiche o sostituzioni importanti sull’apparecchiatura.

1.6.2. PROVE DI VERIFICA O DI STATOCon prova di verifica o di stato si intende la misura dei parametri fondamentali dell’apparecchiatura al

fine di determinarne il valore ad un determinato momento.

Viene effettuata nei seguenti casi:• modifica della regolazione di importanti parametri funzionali dell’apparecchiatura;• variazione nell’utilizzo dell’apparecchiatura in relazione agli esami da effettuare;• esito negativo dei controlli di costanza (nel caso di superamento di prefissati valori limite).

1.6.3. PROVE MANTENIMENTO O DI COSTANZACon prova di mantenimento o di costanza si intende la misura dei parametri che permettono di

assicurare che la prestazione funzionale dell’apparecchio sia conforme ai criteri stabiliti.

Viene effettuata nei seguenti casi:• periodicamente per verificare che l’apparecchio risponda ai criteri di buon funzionamento stabiliti;• in caso di intervento di manutenzione, ove l’intervento effettuato possa aver comportato variazioni

nel comportamento dell’apparecchio;• in caso di supposto malfunzionamento dell’apparecchio.

1.6.4. VALORE DI RIFERIMENTOI valori di riferimento delle prove di mantenimento o di costanza sono fissati dalle prove di stato.

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2. CONDIZIONI DI ESECUZIONE DEI CONTROLLI

2.1. PROCEDURE OPERATIVE

Le istruzioni dettagliate relative alle modalità operative d’esecuzione dei controlli previsti dalle presentilinee guida, per ogni tipologia di apparecchiatura e/o per ogni singola macchina, sono riportate neidocumenti denominati “Modalità Operative di esecuzione dei controlli di qualità sui dispositivi divisualizzazione delle immagini impiegati per la refertazione" non compresi in questo manuale. Leimpostazioni dei parametri operativi corrispondono a quelle specificate nel manuale operativo in dotazioneall’apparecchio in esame e sono riportate sul registro nella prova di costanza iniziale o prova di stato.

La periodicità dei controlli qui proposta può subire variazioni che tengano nel dovuto conto le modalitàdi utilizzo dell’apparecchiatura.

2.2. AZIONI CORRETTIVE DA INTRAPRENDERE

Se i risultati ottenuti indicano che l’apparecchio non rientra nelle tolleranze previste è comunquenecessario ripetere le misure. Verranno intraprese graduali azioni correttive:

1. Se i risultati indicano che l’apparecchio è solo marginalmente al di fuori delle tolleranze previste essopotrebbe essere comunque utilizzato per la refertazione:Ø Si attenderà il risultato del successivo controllo di costanzaØ Si valuterà la necessità di aumentare la frequenza dei controlli di costanzaØ I risultati negativi saranno registrati per l’utilizzo durante gli interventi di manutenzione.

2. Se l’apparecchio ha una storia di malfunzionamenti dovrà essere effettuato un controllo di stato;successivamente, se necessario, dovranno essere eseguite le seguenti operazioni:Ø Modificare le tolleranze di accettazioneØ limitare l’utilizzo dell’apparecchio ai soli esami per i quali è assicurato un funzionamento correttoØ Richiedere un intervento della ditta manutentriceØ Dichiarare l’apparecchiatura da sostituire

3. Se complessivamente i risultati non rientrano entro le tolleranze previste si dovrà:Ø Effettuare un test di statoØ Valutare quali interventi sono necessari ed immediatiØ Decidere se deve essere sospeso l’utilizzo dell’apparecchio.

2.3. REGISTRAZIONE DEI DATII risultati dei controlli vengono registrati.

2.4. NORME TRANSITORIEPer la durata di dodici mesi dall’inizio dell’applicazione del presente documento il tipo e la frequenza

delle prove di costanza potrà avvenire con modalità e con cadenza differenti da quelle riportata in tabella 1allo scopo di consentire una graduale trasformazione dell’organizzazione dei reparti al fine di inserire tra leattività svolte abitudinariamente anche l’esecuzione dei controlli di costanza.

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3. PARAMETRI DA SOTTOPORRE A CONTROLLO

3.1. CONDIZIONI DI RIFERIMENTO

Il dispositivo per la visualizzazione delle immagini controllato deve essere stato acceso almeno 30 minutiprima dell'inizio dei controlli o per un tempo sufficiente per assicurarne la stabilità. L'esecuzione dei controllideve essere effettuata sempre nelle medesime condizioni operative e deve tenere conto del contestooperativo (ad esempio, distanza dal monitor e condizioni di illuminazione della stanza cfr. allegato 2) e dellapresenza di sorgenti perturbative (es. campi magnetici anche di debole intensità).

In generale se il monitor in esame è utilizzato per immagini prodotte da più modalità distinte, le scale deigrigi (Look Up Table – LUT) impostate devono permettere l'ottenimento di immagini per uso clinico ediagnostico sia per connessioni digitali dirette che DICOM.

La selezione di finestra e livello opportuni è pre-requisito essenziale all'esecuzione di ogni valutazione.

In ogni caso le condizioni di illuminazione della stanza devono essere mantenute tali da non pregiudicarel’utilizzo del/i monitor.

Prima di controllare qualsiasi sistema video è necessario assicurarne la perfetta calibrazione. Se il sistema èdotato di un sistema di autocalibrazione prima di effettuare i test di seguito elencati è necessario eseguire laprocedura di calibrazione indicata dal costruttore.In mancanza di strumenti automatici di calibrazione è consigliato seguire la procedura seguente al fine diottenere condizioni operative ripetibili.

ESEMPIO DI PROCEDURA DI CALIBRAZIONE MANUALE

Strumentazione necessaria:immagine digitale test tipo SMPTE o fantoccio equivalente

Procedura:Selezionare finestra e livello opportuni; Selezionare una finestra di visualizzazione didimensione almeno uguale (o maggiore) del range numerico dell'immagine fantoccio. Se laregolazione del livello è "center-type" selezionare livello pari al centro della finestra divisualizzazione. Se la regolazione del livello è "threshold-type", il livello deve essere postouguale al limite superiore o inferiore della finestra di visualizzazione.Azzerare contrasto e luminosità ruotando in senso antiorario il selettore per la regolazionefino a fine corsa.Ruotare in senso orario il selettore per la regolazione della luminosità fino a che la griglia75% sia appena visibile. Regolare quindi il contrasto fino a che l'inserto 95% sia visibilesenza imperfezioni, infrazioni o screziature della griglia 75% o dei caratteri alfanumericieventualmente presenti.Regolare posizione orizzontale e verticale, zoom e inclinazione in modo da centrare ilfantoccio sullo schermo. Regolare la geometria del monitor in modo da evitare geometrietipo cuscino, trapezio, cuscino bilancia, ecc….

Condizioni da riprodurre:Se si sta utilizzando un fantoccio tipo SMPTE:ü l'immagine deve essere centrata sullo schermo (bordo periferico 75%);ü Deve essere visibile senza distorsioni la griglia 75%;ü Lo sfondo 50% deve essere uniforme;ü devono essere visibili contemporaneamente le zone 0% - 5% e 95% – 100%;ü devono essere visibili le sezioni risoluzione alto e basso contrasto;ü le prove da stress devono dare esito positivo.Nel caso il fantoccio utilizzato non sia SMPTE verificare la corrispondenza ai criteri indicatidal fornitore del test.

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3.2. DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI IN BIANCO ENERO (SISTEMI DI RIPRODUZIONE MULTIFORMATO)

3.2.1. RIPRODUZIONE DELLA SCALA DEI GRIGI

3.2.1.1. Norma di riferimentoi, iii

3.2.1.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente;Ø misuratore di luminosità.

3.2.1.3. ProceduraImpostare a monitor una finestra di contrasto adeguato (cfr. par.3.1). Identificare i livelli di grigio che si possono distinguere nellascala dei grigi.

3.2.1.4. Valutazione dei datiValutare il numero di livelli del segnale, distintamente percepibili,della scala di livello (verifica qualitativa).Registrare il valore della luminosità degli inserti con livello di segnaledallo 0% al 100%. Valutare "contrasto al piede" CP, "contrastomedio" CM e "contrasto alla spalla" CS (verifica quantitativa).

3.2.1.5. Criteri da applicareQualitativamente il numero di livelli di segnale distintamentepercepibili sulla scala di livello non deve differire dal valore diriferimento di più di una unità.Quantitativamente:Ø la deviazione della luminosità nel riquadro nero (0%), dal valore

di riferimento non deve essere maggiore di + 25%.Ø la deviazione della luminosità nel riquadro bianco (100%), dal

valore di riferimento non deve essere maggiore di + 20%.Ø i valori del "contrasto al piede" CP, del "contrasto medio" CM e

del "contrasto alla spalla" CS non dovrebbero differire dal valoredi riferimento di più del 10% e comunque non oltre il 20%.

3.2.1.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA (solo verificaqualitativa della scala dei grigi); TRIMESTRALE anche verificaquantitativa.

3.2.2. UNIFORMITA' DI RIPRODUZIONE

3.2.2.1. Norma di riferimentoi

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3.2.2.2. StrumentazioneØ fantoccio SMPTE o equivalente;Ø misuratore di luminosità.

3.2.2.3. ProceduraImpostare a monitor una finestra di contrasto adeguato (par. 3.1).

3.2.2.4. Valutazione dei datiQualitativamente verificare la uniformità visiva dello sfondo 50%.Quantitativamente registrare il valore della luminosità degli inserti50% in prossimità delle 4 posizioni cardinali e al centro del fantoccio.

3.2.2.5. Criteri da applicareQualitativamente lo sfondo al 50% deve essere uniforme.Quantitativamente la deviazione del valore di luminosità tra gli insertiai bordi e al centro non dovrebbe differire dal valore di riferimento di+ 25%.

3.2.2.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA (analisi qualitativa).Test di costanza con frequenza TRIMESTRALE (analisiquantitativa).

3.2.3. RISOLUZIONE SPAZIALE E RISOLUZIONE A BASSO CONTRASTO

3.2.3.1. Norma di riferimentoi, iii

3.2.3.2. StrumentazioneØ fantoccio SMPTE o equivalente;

3.2.3.3. ProceduraVisualizzare il campione di prova sullo schermo impostandocorrettamente finestra e livello di visualizzazione (par. 3.1). Esaminarei dettagli dei campioni di prova a barre.

3.2.3.4. Valutazione dei datiOsservare l’immagine sullo schermo e valutare il numero di settorivisibili per le sezioni risoluzione spaziale e risoluzione di contrasto.

3.2.3.5. Criteri da applicareI risultati della verifica della risoluzione spaziale e della risoluzione abasso contrasto non devono deviare significativamente rispetto aivalori di riferimento.

3.2.3.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA

3.2.4. STABILITÀ E ARTEFATTI DI IMMAGINE

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3.2.4.1. Norma di riferimentoi, iii

3.2.4.2. StrumentazioneØ fantoccio SMPTE o equivalente;Ø misuratore di luminosità.

3.2.4.3. ProceduraVisualizzare il campione di prova sullo schermo e impostarecorrettamente finestra e livello (par. 3.1).

3.2.4.4. Valutazione dei datiAnalizzare visivamente la stabilità dell’immagine e verificare l’assenzanel tempo di fenomeni quali sfarfallio, scorretto interalacciamento,movimenti orizzontali o verticali e distorsione geometrica.

3.2.4.5. Criteri da applicareAd una analisi visiva l'immagine deve apparire stabile e devonoessere assenti scintillio, scorretto interalacciamento, movimentiorizzontali o verticali e distorsione geometrica nel tempo.

3.2.4.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA

3.2.5. GEOMETRIA DELL’IMMAGINE E RAPPORTO DI FORMATO

3.2.5.1. Norma di riferimentoiii, iv

3.2.5.2. StrumentazioneØ fantoccio SMPTE o equivalente;Ø regolo di misura.

3.2.5.3. ProceduraVisualizzare il campione di prova sullo schermo e impostarecorrettamente finestra e livello (par. 3.1).Regolare posizione orizzontale e verticale, zoom e inclinazione inmodo da centrare il fantoccio sullo schermo. Regolare la geometriadel monitor in modo da evitare distorsioni tipo “cuscino”, “trapezio”,ecc…

3.2.5.4. Valutazione dei datiQualitativamente verificare la distorsione geometrica dell'immagine.Quantitativamente valutare la distanza tra gli angoli del bordo 75% esulle mediane.

3.2.5.5. Criteri da applicareQualitativamente ad un'analisi visiva l'immagine non deve presentaredistorsioni geometriche.Quantitativamente le lunghezze misurate durante le prove di costanzanon devono differire di più del 5% dalle corrispondenti lunghezze

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registrate come valori di riferimento. Il rapporto di formato non devedifferire di più del 2% dal valore di riferimento.

3.2.5.6. Controllo e periodicitàTest di accettazione.Test di stato.Test di costanza con frequenza GIORNALIERA (analisi qualitativa).Test di costanza con frequenza TRIMESTRALE (analisi quantitativa).

3.2.6. COSTANZA DI CONDIZIONI DI ESAME

Questo controllo prevede la misura della luminosità dello schermo prodotta dall'illuminazione dell'ambiente el'osservazione visiva dello schermo per rilevare la presenza di riflessioni.

3.2.6.1. Norma di riferimentoiii

3.2.6.2. StrumentazioneØ misuratore di luminosità;

3.2.6.3. ProceduraPosizionare il misuratore di luminosità nella posizione abitualedell’osservatore con il dispositivo per la visualizzazione delleimmagini disinserito.Rilevare la presenza di macchie luminose riflesse sullo schermo.Rilevare le sorgenti luminose nel campo visuale dell’utilizzatore.

3.2.6.4. Valutazione dei datiI valori misurati della luminosità del dispositivo disinserito devonoessere confrontati con i valori di riferimento stabiliti. Se siosservano sorgenti luminose aggiuntive o macchie luminoseriflesse determinarne l’origine.

3.2.6.5. Criteri da applicareLa deviazione della luminosità dello schermo dal valore diriferimento non deve essere maggiore di + 25%.

3.2.6.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza TRIMESTRALE.

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3.3. DISPOSITIVI PER LA VISUALIZZAZIONE DELLE IMMAGINI A COLORI

In questo sezione vengono presi in considerazione esclusivamente i dispositivi di visualizzazione delleimmagini degli apparecchi di diagnostica a ultrasuoni.

3.3.1. CONVERGENZA DEI COMPONENTI DI COLORE

3.3.1.1. Norma di riferimentoi, iii

3.3.1.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente

3.3.1.3. ProceduraVisualizzare il campione di prova sullo schermo e impostare la finestradi contrasto utilizzata per i controlli di qualità.Esaminare visivamente il campione a reticolo facendo particolareattenzione alla possibile presenza di linee colorate non sovraimpostealle linee bianche verticali e orizzontali.

3.3.1.4. Valutazione dei datiOsservare le variazioni tra i risultati attuali e quelli precedenti.

3.3.1.5. Criteri da applicareI risultati delle prove di costanza non devono deviaresignificativamente dal valore di riferimento.

3.3.1.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA.

3.3.2. COSTANZA DELLA TINTA SULLA SCALA DEI GRIGI

3.3.2.1. Norma di riferimentoi, iii

3.3.2.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente;

3.3.2.3. ProceduraVisualizzare il campione di prova sullo schermo e impostare la finestradi contrasto utilizzata per i controlli di qualità. Esaminare visivamentela scala dei grigi facendo particolare attenzione alla possibiledifferenza di tinta lungo tale scala.

3.3.2.4. Valutazione dei datiConfrontare i risultati ottenuti con i valori assunti come riferimento.

3.3.2.5. Criteri da applicareI risultati delle prove di costanza non devono deviaresignificativamente dal valore di riferimento.

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3.3.2.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA.

3.3.3. ASSENZA DI ZONE COLORATE NON SIGNIFICATIVE

3.3.3.1. Norma di riferimentoi, iii

3.3.3.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente

3.3.3.3. ProceduraVisualizzare il campione di prova sullo schermo e impostare la finestradi contrasto utilizzata per i controlli di qualità.Esaminare visivamente il campione a reticolo, il campione dellarisoluzione spaziale e della risoluzione a basso contrasto facendoparticolare attenzione alla possibile presenza di aree colorate sulfondo uniforme (grigio).

3.3.3.4. Valutazione dei datiConfrontare i risultati ottenuti con i valori assunti come riferimento.

3.3.3.5. Criteri da applicareI risultati delle prove di costanza non devono deviaresignificativamente dal valore di riferimento.

3.3.3.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA.

3.3.4. BILANCIAMENTO DEL COLORE

3.3.4.1. Norma di riferimentoi, iii

3.3.4.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente; test del colore

3.3.4.3. ProceduraPonendosi sempre nelle identiche condizione di luce ambientalevisualizzare i campioni di prova sullo schermo e impostare la finestradi contrasto utilizzata per i controlli di qualità. Esaminare visivamenteuna per volta le immagini facendo particolare attenzione alla tinta dicolore generale dell’immagine.

3.3.4.4. Valutazione dei datiConfrontare i risultati ottenuti con i valori assunti come riferimento.

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3.3.4.5. Criteri da applicareI risultati delle prove di costanza non devono deviaresignificativamente dal valore di riferimento.

3.3.4.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA.

3.3.5. ASSENZA DI PERMUTAZIONE DEL CANALE DI COLORE

3.3.5.1. Norma di riferimentoi, iii.

3.3.5.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente; test del colore.

3.3.5.3. ProceduraPonendosi sempre nelle identiche condizione di luce ambientalevisualizzare i campioni di prova sullo schermo e impostare la finestradi contrasto utilizzata per i controlli di qualità. Esaminare visivamenteuna per volta le immagini facendo particolare attenzione ai colori ealle posizioni relative

3.3.5.4. Valutazione dei datiConfrontare i risultati ottenuti con i valori assunti come riferimento.

3.3.5.5. Criteri da applicareI risultati delle prove di costanza non devono deviaresignificativamente dal valore di riferimento.

3.3.5.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA.

3.3.6. RESA NEUTRA DEL CAMPIONE DI RISOLUZIONE

3.3.6.1. Norma di riferimentoi, iii

3.3.6.2. StrumentazioneØ Fantoccio SMPTE o equivalente

3.3.6.3. ProceduraVisualizzare i campioni di prova sullo schermo e impostare la finestradi contrasto utilizzata per i controlli di qualità. Esaminare visivamenteil campione di risoluzione spaziale e di risoluzione a basso contrastofacendo particolare attenzione alla possibile presenza di colore(i) nelcampione di risoluzione.

3.3.6.4. Valutazione dei datiConfrontare i risultati ottenuti con i valori assunti come riferimento.

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3.3.6.5. Criteri da applicareI risultati delle prove di costanza non devono deviaresignificativamente dal valore di riferimento.

3.3.6.6. Controllo e periodicitàTest di accettazioneTest di statoTest di costanza con frequenza GIORNALIERA.

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Definizioni operative

Rapporto di formato

Rapporto delle distanze tra gli angoli del bordo 75% in direzione verticale e orizzontale.

Contrasto

"contrasto al piede" CP

%)10(%)0(%)10(%)0(

2luxluxluxlux

CP +−

⋅=

"contrasto medio" CM

%)60(%)40(%)60(%)40(

2luxluxluxlux

CM +−

⋅=

"contrasto alla spalla" CS

%)100(%)90(%)100(%)90(

2luxluxluxlux

CS +−

⋅=

dove per lux(XX%) si intende la luminanza misurata in corrispondenza del livello di segnale XX%

Grandezze e unità fotometriche

Nel campo della fotometria esistono due scale metriche distinte, una radiometrica, tendente a definire levarie grandezze in termini energetici, l'altra, fotometrica, che tende invece a definirle in termini di unaquantità di luce convenzionale, tenendo conto della sensibilità dell'occhio umano e della relativa curva divisibilità.

Scala radiometrica

Energia raggiante WSi definisce energia raggiante W la quantità di energia emessa, ricevuta o trasportata per irraggiamento;sua unità di misura nel sistema SI è il joule.

Flusso raggiante ΦSi definisce flusso raggiante Φ, la quantità di energia emessa, ricevuta o trasportata per irraggiamentonell'unità di tempo; perciò :

dtdW

l'unità di misura del flusso raggiante, che nel SI coincide dimensionalmente con una potenza, è il watt.

Intensità energetica ISi definisce intensità energetica I, il flusso trasportato in una data direzione nell'angolo solido unitario,ovvero :

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Ω=

ΩΦ

=dtd

Wddd

I2

l'unità di misura nel SI di I è il watt allo steradiante (W/sr)

Radianza LSi definisce radianza di una superficie emittente, L, l'intensità della radiazione emessa dall'unità disuperficie in una data direzione, ovvero:

dAdI

L =

l'unità di misura SI di L è il watt allo steradiante al metro quadrato [W/(srm2)].

Irradiamento ESi definisce irradiamento di una data superficie, E, la quantità di energia incidente sull'unità di superficienell'unità di tempo, ovvero :

dAd

dAdtWd

==2

l'unità di misura nel SI di E è il watt al metro quadrato (W/m2).

Scala fotometrica

La scala fotometrica è basata sul concetto di qualità di luce convenzionale, anziché su quello di energia. Ciòimplica la necessità di introdurre un campione di una grandezza fotometrica che tenga conto dellecaratteristiche di sensibilità dell'occhio umano. Tale campione è quello di intensità luminosa. L'unità dimisura dell'intensità luminosa è la candela (cd) assunta come una delle sette unità fondamentali del SistemaInternazionale.

La candela è l'intensità luminosa, in una data direzione, di una sorgente che emette una radiazionemonocromatica di frequenza pari a 540 x1012 Hz e la cui intensità energetica in tale direzione è di 1/683 wattper steradiante.

Da tale unità si ricavano agevolmente tutte le altre grandezze fotometriche.

Intensità luminosaSi definisce Intensità luminosa I, il flusso luminoso emesso per angolo solido unitario, ovvero

ΩΦ

=dd

I

l'unità di misura nel SI è la candela (cd)

Flusso luminoso ΦSidefinisce flusso luminoso Φ la quantità di luce convenzionale irraggiata da una superficie nell’unità ditempo, ovvero

dtdQ

l'unità di misura nel SI è candela per steradiante (cd sr), chiamata altrimenti lumen (lm).Ne consegue che l'unità di misura della quantità di luce convenzionale Q è il lumen secondo (lm s).

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Brillanza (luminanza) LSi definisce brillanza ovvero luminanza L di una superficie l'intensità luminosa emessa da una superficie inuna data direzione per unità di superficie normale alla direzione stessa, ovvero

edAdI

L =

l'unità di misura di L è cd/m2, chiamata anche nit (nt).Altra unità di misura usata per la luminanza nel sistema cgs è Io stilb (sb), definito come 1 cd/cm2 e talequindi che 1 sb = 104 nt. Un'altra unità di luminanza, usata oggi solo raramente nel campodell'illuminotecnica è l'apostilb (asb), definita come la luminanza di un diffusore uniforme che emette unlumen per metro quadrato. Si ha: 1 asb = (1/ π) nt. Talvolta usato è il lambert (L), definito come la luminanzadi un diffusore uniforme che emette un lumen per centimetro quadrato. Si ha:

asbntsbcmcd

L ⋅=⋅=⋅=⋅=⋅ 442

1010111

1πππ

Illuminamento E (luminosità R)Si definisce illuminamento E di una superficie il flusso luminoso incidente pe runità di superficie, ovvero:

idAd

=

dove il pedice i indica la superficie illuminata. Unità di misura dell'illuminamento nel SI è il lm/m2, chiamatolux (lx); la corrispondente unità nel sistema cgs è il lm/cm2, chiamato phot (ph). Nello stesso sistema cgs sifa distinzione tra illuminamento, che è riferito a una superficie illuminata, e luminosità R, riferita invece auna superficie emittente. La luminosità R di una superficie sarà espressa da

edAd

=

L'unità di misura della luminosità R è il phot (anche se a volte impropriamente viene utilizzata il lambert cheè una unità di luminanza). Questa differenza tra illuminamento e luminosità non viene mantenuta nel SI.

Esposizione alla luce eSi definisce esposizione alla luce e di una superficie il prodotto dell'illuminamento E a cui la superficie èsoggetta per il tempo di esposizione, cioè:

∫= Edte

L'unità di misura di e è il lux secondo (lx s).

Coefficiente di correlazione

Efficienza luminosa ηSi definisce efficienza luminosa η il coefficiente che correla per una data sorgente luminosa il flussoluminoso (grandezza fotometrica) con quello raggiante (grandezza radiometrica), ovvero

r

f

Φ

Φ=η

e l'unità di misura è il lumen al watt (lm/W). L'efficienza luminosa è pari all'unità alla frequenza di 540 x1012

Hz.

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4. Allegato 1

Esempio: un fantoccio SMPTE

La strumentazione necessaria per valutare la qualità di monitor e/o stampanti laser può risultarerelativamente semplice da ottenere oltreché poco costosa. Il fantoccio digitale della "Society of MotionPicture and Television Engineers (SMPTE)" è generalmente installato sui sistemi medicali per lariproduzione di immagini. La dimensione del campione di prova, in pixel, deve essere identica alladimensione di una tipica immagine clinica.A titolo esemplificativo vengono di seguito descritte le componenti essenziali di un fantoccio SMPTE.

1. Lo sfondo del fantoccio SMPTE è un grigio uniforme al 50% del livello video. Questo permette di rivelare

ogni problema di uniformità e artefatti delle immagini.

2. Le sezioni risoluzione ad alto contrasto e basso contrasto sono incluse nel fantoccio SMPTE al centro e

ai 4 angoli.

I test a bassa risoluzione sono della stessa frequenza ma variano in contrasto dal 1% al 5%. Le sezioni

ad alta risoluzione si presentano al 100% di modulazione e variano in frequenza con limite superiore pari

alla dimensione del pixel del sistema digitale (ad esempio un pixel bianco seguito da uno nero).

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3. Lo sfondo del fantoccio SMPTE è quadrettato (linee al 75% del livello massimo): questo evidenzia la

presenza/assenza di distorsioni spaziali.

4. Un bordo (linea al 75% del livello massimo) circonda l'intero fantoccio e permettere di verificare se il

fantoccio SMPTE è visualizzato o stampato nella sua interezza.

5. Una scala di grigi è posizionata all'intorno del centro dell'immagine al fine di evitare, nel limite del

possibile, ogni decadimento del segnale in uscita, ovvero luminosità associabile al sistema di

visualizzazione o di registrazione delle immagini. Il range dinamico dell'immagine viene rappresentato in

undici step dal 0% al 100% (con incrementi del 10%). Completano la scala dei grigi inserti sovrapposti di

incrementi del 5% (5% su 0% e 95% su 100%). Questi ultimi due step sono particolarmente utili per

determinare se l'intera gamma di informazioni disponibili sul fantoccio test visualizzato sul monitor e/o su

pellicola. Sempre questi due inserti rendono maggiormente agevole l'aggiustamento del contrasto e della

luminosità.

6. Una coppia di finestre di estese zone di bianco su nero e nero su bianco permettono di verificare il

comportamento del sistema a prove di "stress" e alle basse frequenze. Un sistema che funzioni

correttamente deve essere in grado di riprodurre il gradino tra inserti nero e bianco in modo netto, senza

ombreggiature, sconfinamenti, tremolii o macchie.