特定の医療アプリケーションに最適なディスプレイを決定する機能
宇宙の最終フロンティアへの到達は、もうすぐそこまで来ているのかもしれません。2020年には火星探査機「パーセベランス」を送り込みました。しかし、地球上には征服すべき「最終フロンティア」がまだあります。しかも、ここで言う「最終フロンティア」とは、海の深淵のことではありません。カテーテルや手術ロボットは、私たちの体内では通常到達できない場所に到達します。これを安全に実現する唯一の方法は、信頼性の高いカスタムディスプレイです。
つまり、医療アプリケーションにおけるディスプレイは、医療従事者にとって第二の目となり得るのです。ディスプレイの精度と正確性は、正しい診断と重大な医療過誤の分かれ目となります。ディスプレイは痛みの緩和、診断、そして命を救うために不可欠なため、この分野でソリューションを開発する際には、以下に示すような機能を検討し、どの画面がアプリケーションに最適であるかを判断する必要があります。
輝度
病院や診療所では、患者室から手術室や専門の研究室まで、明るさが大きく異なります。たとえば、患者室は一般的に手術室よりも日光がはるかに多く入ります。また、患者モニタリング アプリケーションでは通常、特定のパラメータを示す文字や数字のディスプレイが必要です。大きな黒い数字を遠くからでも読めることが最優先事項です。医療用カートのディスプレイについて考えてみましょう。最も重要な機能は、明るさが変化する部屋で優れた可読性を提供することです。対照的に、照明が制御された手術室では、医療従事者は重要な処置を行うために臓器や体の 3D グラフィックを確認する必要があります。彼らは、患者室よりも画面に近づく可能性があります。この場合、明るさは患者モニタリングほど優先されません。したがって、ユーザーが機器を使用すると予想される場所の照明条件によって、明るさと日光下での可読性が決まります。
解決
医療用ディスプレイでは、どの程度の細部まで表示する必要がありますか？言い換えれば、どの程度の解像度が必要でしょうか？これは用途によって異なります。X線などの診断機器では、高画質の画像が必要です。つまり、正確な診断を行うには、ディスプレイにはより高いピクセル数が必要です。超音波、マンモグラフィー、PACS（画像通信システム）などの用途では、最低でも3MP（メガピクセル）の解像度が必要です。一方、患者モニタリング用ディスプレイでは、より低い解像度が必要です。看護師が病室でパラメータを確認するために、遠くから素早く確認する必要がある場合、それほど多くのピクセル数は必要ないでしょう。
グレースケールとカラー
今日の医療画像診断における一般的な傾向は、X線フィルムや写真プリントなどの直接観察を、ディスプレイ上のデジタル画像に置き換えることです。グレースケール画像は主に、X線、コンピュータ断層撮影（CT）、核磁気共鳴画像（nMRI）スキャンなどのアプリケーションで使用されます。
X線アプリケーションにおいて、グレースケールの一貫性は正確な診断を行う上で不可欠です。グレースケールは、機器間および医療施設間で一貫性があり、再現性がある必要があります。表示システムの性能指標の一貫性を確保するため、米国放射線学会（ACR）と全米電機工業会（NEMA）は合同委員会を設立し、医療におけるデジタル画像通信（DICOM）規格の策定に着手しました。特に、グレースケール標準表示関数（GSDF）は、表示される画像のピクセル値範囲全体にわたってコントラストが一定であることを保証するため、ディスプレイの輝度応答を定義します。DICOM規格の他の部分では、デジタル画像データをシステム間で転送する方法を規定しています。
近年、医用画像処理は、グレースケールのみからカラー画像の利用へと移行しつつあります。グレースケールの輝度からカラー画像へのマッピングはルックアップテーブル（LUT）によって規定され、DICOMは陽電子放出断層撮影（PET）画像などの特定の用途向けにカラーパレットの選択を規定しています。医用画像処理アプリケーション用のディスプレイを選択する際、ユーザーは色反転が最小限で、LUTを備え、DICOMのグレースケールキャリブレーション機能に準拠したディスプレイを求めるでしょう。
その結果、前述の委員会は色に関する標準化に向けて取り組んでいます。色の反転や濃度は医療画像の品質に影響を与え、ひいては診断や処置の精度にも影響を与える可能性があるためです。これは、カテーテルや外科手術の診断や実施のために人体の3Dモデリングを進める上で特に重要です。
頻度
ディスプレイを調達する際によくある質問の一つは、50Hzと60Hzのどちらのモニターを採用すべきかという点です。看護師のワークステーションのような用途では、50Hzで必要なリフレッシュレートと十分なコスト削減が得られるでしょう。一方、カテーテルなどの用途では、機器が画面上の正確な位置に配置されていることを保証するために、モニターに常に最新の情報を表示する必要があるため、60Hzディスプレイの方が適している場合があります。
VGAポートとHDMIポート
ここでの主な違いは、HDMI ケーブルと比較した VGA ケーブルで送信できるデータ量です。HDMI ケーブルは高速道路のように機能し、VGA は通常の双方向道路のように機能します。つまり、VGA はアナログ インターフェイスで、HDMI はデジタル インターフェイスです。HDMI は VGA よりも多くのデータを転送でき、より高い解像度とフレーム レートを提供できます。HDMI は音声も伝送できますが、VGA は映像のみを転送できます。手術用ロボットなど、人命に関わる最先端のアプリケーションでは、HDMI ポートを使用する方が適しているでしょう。看護師のワークステーション用には、VGA ポート付きのモニターを調達することもできます。ただし、新しいアプリケーションは一般的に VGA ポートから離れつつあり、最終的にはほとんどのモニターに VGA ポートがなくなることを意味します。アプリケーションが新しい場合は、すぐに HDMI ポートを実装するか、少なくとも両方のオプションを含めることが必要になるでしょう。レガシー アプリケーションの場合は、VGA ポート付きの古いユニットを、HDMI ポート付きの新しいバージョンに徐々に交換する必要があります。
カスタムサイズと取り付けオプション
医療業界では人間工学が重要です。通常のオフィス環境ではユーザーがモニターから一定の角度と距離を保って座ることが求められますが、医療スタッフは医療機器やモニターから離れた場所に座ったり立ったりすることができます。取り付けオプションは、標準VESAマウントから、専用シャーシに収まるように機械設計をある程度カスタマイズしたものまで多岐にわたります。このレベルのカスタマイズには、特定のサイズが必要になる場合もあります。特定の手術ロボットアプリケーションでは、外科医のモジュールに取り付けられたディスプレイはVRヘッドセットのような感覚である必要があり、医師は近くに座る必要があります。患者モニタリングデバイスなどのアプリケーションでは、ディスプレイは限られたスペースに収まる必要があるため、より小型でコンパクトなサイズ、つまりフォームファクタのディスプレイが求められます。
まとめると、特定の医療用途向けのディスプレイを調達する前に考慮すべき点がいくつかあります。経験豊富なハードウェアメーカーと協力し、必要な技術仕様を収集することで、安全認証、業界標準、ユーザーエクスペリエンスの期待値を満たし、コスト削減にも貢献します。
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