激光打印机应用质量检测及其质量控制的初步探讨

南国知心

浙江大学邵逸夫医院 苗英 倪明华     CT、MRI、CR、DR等医学数字成像装置，均要通过激光打印机获得照片影像，以此作为临床诊断的依据。而这种激光照片影像的质量，必然取决于激光打印机、冲洗机的的性能质量及其控制。国内激光打印机的使用已逾2000台，据我们了解几乎无1台严格按国际标准进行验收检测，并将检测报告交给客户。而且，激光打印机的应用质量又如何控制？目前，国内也未见报道。为此，本文对激光打印机应用质量进行了调研，并就激光打印机应用质量检测及其质量控制程序的建立进行探讨。     材料与方法     一、设备     1．随机抽取国内使用最多、最具代表性的，分别由 KODAK（2180、190、969HQ）、AGFA（LR330）公司生产的激光打印机及其配套的冲洗机共8台。     二．KODAK HN—1．IR-1型、AGFA LT2B型激光胶片；     3．KODAK X－OMA型、AGFA G139．G334型冲洗套药；     4．KODAK TBX型光学密度计；     二、方法     1．首先，用激光打印机内置灰阶对激光打印机灰阶还原能力及其冲洗机的质量控制水平进行监测；     2．同期对8家医院的8台激光打印机进行半年（每月1次）的追踪监测，打印出48份颅脑的CT照片，了解其打印图像与主机监视器的一致性；     3．获取激光打印机应用质量检测图形卡；    i通过CT成像主机或由激光打印机调出内置的SMPFE图形测试卡，并由上述 8台激光打印机打印出 SMPFE测试卡的激光照片影像（14 X 17整幅）。     由光学密度计测试背景密度、本底灰雾灰阶再现性；用圆规、直尺测量几何结构；视觉评价小对比度变化、空间分辨率、低对比度分辨率等指标。     4．探讨激光打印机应用质量检测及其质量控制程序的建立：     结果     1．初次调研时，8台冲洗机的质量控制水平符合厂家标准的占6台（75％）。然而，所有这8台冲洗机均未建立或严格实施“自动冲洗机的质量控制程序”，这是我们抽样调查中37．5％r激光照片影像不符合标准要求的最主要原因，而这又是全国普遍存在的问题。     2．8 家医院8台激光打印机的调研结果表明；只有1家医院的激光打印机最初安装时，建立了检测“灰阶还原能力”的灰阶密度基准值。     3．从8家医院抽取的48份颅脑CT激光照片中，视觉评价激光打印影像与主机监视器一致性好的占62．5％（30份）；一致性差的占37．5％（18 份）。在18份较差CT激光照片中显示的问题是：最大密度低于标准2．8－3.2的占38．9％（7份）；本底灰雾高于标准0．18－0.22的占33．3％（6份）；激光照片显示低于16个灰阶的占27石％（5份）；     4．调研中我们发现：     （1）如果参照“北京市大型医用设备应用质量评审委员会”发布的窗口技术参考值评价的话，48份CT颅脑照片符合这一参考值（窗宽：80-90，窗位35—41）的占62．5％（30份），其余的窗宽、窗位相差较大；    （2）8台激光打印机按临床扫描部位（颅脑、胸部、腹部、腰椎等）需要设置激光打印机内置“输人对应表”曲线的只有五台。这说明两个问题：医院使用者未建立“激光打印机验收检测及质量控制的概念”，不知道如何要求厂家调试，进行规范的设置；以及激光打印机生产厂家的工程师未能按标准进行调试。     5．由成像主机或激光打印机内置调出，并经激光机打印出的 S MPFE测试卡影像如图 1所示；初次调研8台激光机SMPFE测试卡的相关指标，如背景密度（A）及其一致性、灰阶响应特性（E）、图形几何结构（B、1）结果见表1及图2。     讨论     1．激光打印机应用质量检测的依据     国际上，激光打印机应用质量检测依据两个文件：电影与电视工程师协会（society televisin engineers ,SMPTE）于  1986年发布的“医学影像电视监视器及硬拷贝相机测试卡”的文件（RP133号）【到，以及国际电工委员会（IEC）于1994年发表的“医学影像部门的硬拷贝相机的稳定性检测”文件（1223－2－4号）.     目前，国内使用的CT成像主机及激光打印机设置的检测卡主要是SMPTE，其标准遵循的是电影与电视工程师协会的RPL33号文件。     我们将要讨论的激光打印机应用质量检测及质量控制程序也是建立在RPL33号文件的基础上。     2. SMPTE检测卡的功能     它可提供背景密度（A）、线性结构卡（B）、空间分辨率（C）、低对比度分辨率卡 (D)、灰阶（B）、小对比度变化卡（F）、外周卡（I）。    SMPTE检测的目的是了解所用激光打印机以下性能：密度的均一性、图像周边偏差度、非线性偏差度、低对比度分辨率、空间分辨率、灰阶水平、补偿处理效果和锐利度。     然而，电影与电视工程师协会发布的“医学影像电视监视器及硬拷贝相机测试卡”的文件（RPL33号）中，空间分辨率（C）、低对比度分辨率卡（D）要求用微密度计扫描，并计算出不同频率下的调制传递函数（MTF），这在医院条件下是不可行的。因此，我们必须找出既可完成对激光打印机性能的检测，又能在医院条件下是不可行的办法。     3．激光打印机应用质量检测及质量控制程序的建立     （1）首先建立并严格实施“自动冲洗机的质量控制程序”，激光打印机性能的检测与评价不能脱离显影加工系统和激光打印胶片的特性。因此，每当更换新品牌或型号的冲洗药液、胶片时，必须重新对激光打印机性能进行检测、调试。并要在标准窗口技术下， 使激光打印机与CRT影像完全吻合，同时，还要求所用激光胶片必须与所用激光打印机的激光发射的波长相匹配。     （2）建立激光打印机性能检测基准值前，应做到：     打印机必须作充分的预热；     使用专用清洁片（或废片）通过送片通道及自动冲洗机，用以带走污渍；     （3）初安装几台新的激光打印机时，一定要设置好符合诊断需求的参数（打印格式，图像象曲线，图像处理法）；     （4）纪录以下项目：成像主机型号及序号1台以上；激光打印机型号及序号（1台以上）；激光打印机设定的参数（打印格式，图像曲线，图像处理法）；自动冲洗机设定的参数（冲片时间，显影温度）；激光胶片型号及乳剂号。激光打印机使用期内应把纪录作好保存。     （5）建立发阶还原能力·的基准值：通过激光打印机打印出内置的ZI级灰阶测试照片（图3），其密度值坏包括本底灰雾值）应覆盖在0．25至1．60。选取三个最接近以下数值的灰阶：     BI=本底灰雾十0．2+/-0.05、B2=本底灰+1．0＋／－0．15、B3=本底灰雾+1．75＋／－0．2O，以作为日常质量控制时对照的基准值；     这个灰阶还原能力的基准值，应在新的激光打印机安装后立即建立，并保存该照片。     （6）由成像主机或激光打印机调出SMPYIi：测试卡（尽可能从成像主机调出），调节CRT的亮、对比度、焦距，使其在最佳状态；用激光打印机打印出CRT上的SMpol测试卡图像；     （7）用光学密度计测量其背景密度（A），密度值要求在1.0±0．3范围内；密度的一致性通过中央部和四角处的背景密度的最大值与最小值之差进行评价；     （8）用光学密度计测量SMIryli测试卡图像的12个灰阶（E），绘制出以各灰阶的响应特性为横轴，以对应灰阶的密度为纵轴的座标图来评价其线性关系；     （9）通过SMPTE测试卡图像的（B）、（I）上下左右最外四条线相交处应能清晰可见；上下左右与及通过中心二线之长度，与标准测试图比较，误差少于5％，用以评价图形几何结构；     （10）通过SMPTE测试卡图像的小对比度变化卡（F），视觉评价0％与％及9％与100％组成的两组灰阶的分辨程度。     （11）空间分辨率（C）及低对比度分辨率（D）：比较四角上相同棒条亮度、比较四角上棒条亮度与中心相同棒条亮度、比较四角相同棒条清晰度与中心差别、比较中心处不同反差水平棒条之亮度、比较中心处不同反差垂直棒条之亮度。与标准测试图比较结果无大差别，则为合格。     值得提出的是，激光打印机安装符合标准后打印出来的SMITh测试卡图像，应作为运行后稳定性检测的基准值。     4．激光打印影像的质t控制程序与影响因素：见图4（略）：