医⽤画像表⽰⽤モニタの精度管理
全国病院経営管理学会
診療放射線業務委員会

委員

医療法⼈社団 哺育会
桜ヶ丘中央病院 放射線科
泉⾕智

はじめにフィルムとシャーカステンの時代には、我々診療放射線技師がこれらの品質管理を⾏ってきた。
現在では多くの医療施設がフィルムレス化されている状況にあり、画像診断を⾏う為の画像表⽰⽤モニタも同様に品質管理されている必要があるが、様々な要因により品質管理がなされていない施設もあるのが現状ではないかと考える。
ここでは、画像表⽰⽤モニタの精度管理に関すること、および当院における画像表⽰⽤モニタ管理の現状について報告したい。

品質管理を実施するために必要なモニタ性能は？

医用画像表示用モニタに関するガイドライン●デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインｖ3.0
日本医学放射線学会●JESRA X－0093＊A.－2010 医用画像表示用モニタの品質管理に関するガイドライン
日本画像医療システム工業会

デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインv3.0 より抜粋

２. モニタ診断
モニタの解像度、輝度、表示階調特性などは、表示部位や診断内容に応じて、適切なものを選ぶ必要がある。どのような階調特性であっても、適切にキャリブレーションされた状態のモニタを使用することが重要である。
(注)品質管理の観点から考えると、モニタは人間の視覚特性を考慮したDICOM Part14（GSDF：Grayscale Standard DisplayFunction）にキャリブレーションされることが望ましい。GSDFでキャリブレーションされたモニタは、ガイドラインなど（例JESRA
X-0093）で品質管理方法が確立されているからである（※Appendix B参照）。

ＧＳＤＦ特性とは部屋の明るさが異なったり、モニタの最大輝度が異なったりしてもＧＳＤＦでキャリブレーションされたモニタであれば、異なるモニタ間でも同じ画像なら同じ見え方になるという特徴を持った表示関数。
汎用モニタ（γ2.2）
GSDF

汎用モニタ（γ2.2）

GSDF

Appendix B （Informative）デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインv3.0 より抜粋
キャリブレーション精度の品質管理について
実際の医療現場では、診断用に限らず、GSDFとガンマカーブのモニタが使用されていることが多い。キャリブレーション精度について品質管理の観点から違いを比較する。

診断に必要な解像度と輝度

デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインｖ3.0 より抜粋

２．１．３ 胸部X線画像診断用モニタ（１）胸部Ｘ線画像診断において1M以上のモニタであればフィルムに代替して使用することができる。
（２）モニタの最大輝度は350cd/m2以上を推奨する。
（注）[文献３]では500cd/m2の67%以下である320cd/m2で、結節の検出率が有意に低下した結果を示しており、実験において320cd/m2の一段階上の条件は350cd/m2であった。

以上から、解像度はマンモグラフィ以外では１Ｍ以上であればよいのでは・・・。

デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインｖ3.0 より抜粋

Appendix A （Informative）
モニタの種類
このガイドラインで想定しているモニタとは、表示領域の対角が19インチ（48cm）以上で8ビット（256階調）以上のグレースケール表示階調をもつ据え置きで使用される透過型液晶モニタである。モニタの種類に応じて下記の解像度相当の製品を示している。
モニタ種類
1Mモニタ
2Mモニタ
3Mモニタ
5Mモニタ

解像度(短辺×長辺)1024×1280
1200×1600
1536×2048
2048×2560例) 対角サイズとピクセルサイズ
19.0インチ0.294 ×0.294（mm）
21.3インチ0.270 ×0.270（mm）
21.3インチ0.2115×0.2115（mm）
21.3インチ0.165 ×0.165（mm）

デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインｖ3.0 より抜粋

２．１．３ 胸部X線画像診断用モニタ（１）胸部Ｘ線画像診断において1M以上のモニタであればフィルムに代替して使用することができる。
（２）モニタの最大輝度は350cd/m2以上を推奨する。
（注）[文献３]では500cd/m2の67%以下である320cd/m2で、結節の検出率が有意に低下した結果を示しており、実験において320cd/m2の一段階上の条件は350cd/m2であった。

デジタル画像の取り扱いに関するガイドラインｖ3.0 より抜粋

２．１．１ 液晶モニタの性能（１）画像診断において、液晶モニタ（カラー・白黒）はフィルムに代替可能である。
（注） 確認した液晶モニタは、日本画像医療システム工業会の医用画像表示用モニタの品質管理に関するガイドライン（ＪＥＳＲＡ Ｘ－００９３）でいう管理グレード１を満たす液晶モニタである。
（２）液晶モニタの表示マトリックスは、1,000 X 1,000 以上が望ましい。
（３）入力画像の画質に配慮して液晶モニタ診断を行うこと。特に乳房Ｘ線画像などのように高分解能を要するものについては留意して読影する必要がある。
２．１．２ 乳房X線画像診断用モニタ
デジタル乳房X線画像診断において液晶モニタはデジタルハードコピーに代替可能である。
(注）確認した液晶モニタは前述の管理グレード１を満たす５Ｍ（2048ｘ2560）であり、適切な画像処理（拡大・階調処理など）操作を加えた場合である。

管理グレードとは

JESRA X-0093＊A-2010
医⽤画像表⽰⽤モニタの品質管理に関するガイドラインより抜粋

4.管理グレードの分類
管理されている医用モニタを以下の 2 つに分類する。
表 1 医用モニタの管理グレード

最⼤輝度
管理グレードLmax(cd/m2)

輝度⽐Lmax÷Lmin

コントラスト応答
κδ(％)

1

≧170

≧250

≦±152≧100≧100≦±30※北村らの報告１）によると医用画像表示用モニタには２Ｍ性能のものが最も使用されているとあり、これらは管理グレード２のモニタも含まれている。
１）平成２６年度診療報酬改定に向けたアンケート調査結果 日本診療放射線技師会誌2014;61(1):84-111

最⼤輝度の決定について●主に胸部X線を診断する診療科で使⽤するモニタは350cd／㎡以上の最⾼輝度で使⽤できる性能が必要。
●主にＣＴやＭＲＩなどの診断であれば、医師との相談の上でグレード２程度の性能を維持できる設定を決める。
ただし、部屋の照度や採光などに留意する必要がある。

環境照度に対する配慮
輝度⽐
最⼤輝度をLmax、最⼩輝度をLmin、表⽰システムの電源が切れている状態で表⽰システムの表⾯に観測される輝度の値をLambとすると、輝度⽐は、(Lmax+Lamb)/(Lmin+Lamb)で表される。本ガイドラインでは測定値の再現性を保つため原則的にLamb=0とし、輝度⽐をLmax/Lminとして運⽤する。
管理グレード最⼤輝度
Lmax(cd/m2)

輝度⽐Lmax÷Lmin

コントラスト応答
κδ(％)

1≧170

≧250

≦±152

≧100

≧100≦±30環境照度に対する配慮
環境輝度（cd/m2）＝照度（lx）×液晶モニタの拡散反射係数
読影室は100〜200(lx)、診察室は300〜700(lx)程度
仮に300(lx)で計算、環境輝度は1.7 (cd/m2)程度
Lmaxを350 (cd/m2)、Lminを0.3 (cd/m2)と仮定

メーカー
機種により違う値(Lmax+Lamb)/(Lmin+Lamb)＝(350+0.3+1.7)÷(0.3＋1.7)＝176
最⼤輝度
管理グレードLmax(cd/m2)

輝度⽐Lmax÷Lmin

コントラスト応答
κδ(％)

1

≧170

≧250

≦±152

≧100

≧100

≦±30

モニタの精度管理について

JESRA X－0093＊A.－2010
医用画像表示用モニタの品質管理に関するガイドライン
日本画像医療システム工業会

5.2.1 モニタ品質管理者の業務
モニタ品質管理者は、診断に必要な医⽤モニタの表⽰能⼒を保証し安定に保つため、以下の業務を⾏う。
・品質維持に関する⼿順の作成、・受⼊試験・不変性試験の設定値の決定（特に最⼤輝度の設定値の決定）、モニタ性能の把握・試験実施者への訓練、センサーと品質管理ソフト
・受⼊試験と不変性試験の実施、を準備
・結果に対する評価と対策、・試験履歴となる記録の保管、・モニタの修理、更新など。

受け⼊れ試験・メーカーの出荷試験報告書で代替可能
不変性試験
・導⼊時の基準値作成（測定と⽬視）
・使⽤⽇ごとの試験（⽬視）・定期試験（測定と⽬視）
６ヵ⽉ごと（輝度安定化回路ありでは１２ヶ⽉ごと）
ガイドラインやテストパターンなどはＪＩＲＡホームページからダウンロード可能当院におけるモニタ品質管理の現状

当院のモニタ構成（2015.12現在）
メーカー
EIZO
EIZO
EIZO
EIZO
EIZOEIZO
EIZO
EIZO
リアルビジョン

機種名GS520
RX440
GS310
RX211
MX210
MX215
MX190
MX191

管理グレード
111
12222

解像度
面数構成
5M
24M
13M
22M
12M
12M
11M
11M
1４７inch 大型
1台数
121
2121142338（面数は40）

使⽤⽇ごとの試験定期的な不変性試験

設置場所

S/N

管理グレード最大輝度(cd/m2 )試験日使用時間(h)内科１25284020

2178.64

H25．52638

内科２25248020

2177.46

H25．53016

内科３25283020

2176.42

H25．52997

外科

25290020

2166.44

H25．56710

整形外科１20263010

2152.95

H25．5627

整形外科２20261010

2157.26

H25．54136

皮膚科

25235020

2173.40

H25．5849

脳外科25243020

2170.34

H25．53066

内視鏡室１25168020

2174.23

H25．51387

内視鏡室２25247020

2158.77

H25．55708

処置室

25178020

2176.96

H25．51261

救急室

25350020

2174.24

H25．52227

眼科25244020

2174.18

H25．5648

小児科

25281020

2173.18

H25．5278

小児特診室25246020

2179.70

H25．5857

健康管理課

25171020

2171.07

H25．52727

備考

設置場所

S/N

管理
グレード

最大輝度
(cd/m2 )試験日

使用時間(h)内科１25284020

2174.22

H26．114537

内科２25248020

2166.14H26．114862

内科３25283020

2163.63

H26．115663

外科

25290020

2156.02

H26．119199

整形外科１20263010

2142.67

H26．113629

整形外科２20261010

2124.73

H26．116855

皮膚科

25235020

2---

脳外科

25243020

2164.17

H26．113549

内視鏡室１25168020

2178.74

H26．112495

内視鏡室２25247020

2155.20

H26．116371

処置室

25178020

2179.66

H26．111815

救急室

25350020

2176.99

H26．113065

眼科25244020

2179.28

H26．11861

小児科

25281020

2174.65

H26．11835

小児特診室

25246020

2181.15

H26．11875

健康管理課

25171020

2164.14H26．115092

備考

H26.11.10 故障／予備（SAKU220）使用

修理 or 更新

液晶パネル交換

センドバック⽅式で交換箇所のみ修理後3ヶ⽉の保証
他箇所で故障が起きた場合は本来の保証期間に準じる

更新（後継機）5年保証または使⽤時間が30,000時間以内
ただし、液晶パネル及び輝度保証は3年または使⽤時間が10,000時間以内

保守契約でも使⽤劣化は対象外であるが、それ以外の故障は保守対象となるため、パネル交換のほうが総合的にはコストパフォーマンスが良い場合も。契約内容により⼀⻑⼀短あり。

設置場所

S/N

管理
グレード

最大輝度(cd/m2 )

試験日

使用時間
(h)

内科１25284020

2167.70

H27.35050

内科２25248020

2131.40

H27.34334

H27.4第6病棟より移動

内科３25246020

2169.71

H27.3877

H27.4小児科特診より移動外科

25176020

2126.30

H27.35602

H27.4第5秒棟より移動

整形外科１20263010

2142.40

H27.34350

整形外科２20261010

2121.95

H27.37715

皮膚科

25247020

2118.45

H27.36732

脳外科25243020

2157.45

H27.33657

内視鏡室１25168020

2159.81

H27.3

2812

内視鏡室２25285020

2169.14

H27.3499

処置室

25178020

2170.20

H27.3

2046

救急室

25350020

2168.61

H27.33459

眼科25244020

2174.87

H27.3901

小児科

25281020

2159.31

H27.3933

小児特診室25283020

2119.80

H27.36476

健康管理課

25171020

2153.27

H27.35780

備考

H27.4内視鏡2より移動

H27.4皮膚科より移動

H27.4内科3診より移動

不変性試験の間隔について
ガイドラインでは輝度安定化回路がある場合は1年に1回とされているが、使⽤時間の⻑いモニタでは対応できないのでは？

せめて輝度の低下だけでも⾃動的に検知できないか？
モニタに利⽤できる機能はないか？
品質管理ソフトウェアとバックライトセンサーによる⾃⼰診断機能や、内蔵センサーによる輝度チェックを⾃動実⾏可能であれば、早期発⾒することが可能。

モニタの寿命を延ばすには・・・
使⽤時間が⻑くなると性能も劣化するため、使⽤していないときはモニタの電源を切るような設定にする。
（注意）・スクリーンセーバーではバックライトが点灯したままであるため、電源をOFFにする必要がある。
・１⽇に数⼗回に及ぶ電源ON／OFFはかえって寿命を縮める可能性がある。

モニタ電源設定による寿命⽐較
設置時期がほぼ同時である施設Ａと施設Ｂの同⼀機種で⽐較
設置⽇：２０１０年３⽉
機種：ＭＸ２１０（ＥＩＺＯ）
試験⽇：2015年10⽉頃
施設Ａは設定なし、施設Ｂは15分でoffの設定
不変性試験およびＣＡＬ後の結果
平均通電時間

合格

不合格施設Ａ

18,679

施設Ａ

026

施設Ｂ

4,327

施設Ｂ

149

モニタの品質管理に関する労⼒について不変性試験を⾏う時間帯
診療開始の１時間前と午前・午後診療の合間、診療終了後１台当たりに費やす時間

 不変性試験で合格の場合は10分程度で終了
 不変性試験で不合格の場合は、その後のキャリブレーションの回数にもよるが、20分〜⻑くて60分程度かかる場合もあり、使⽤年数の経過とともに労⼒が増すため、何らかの対策は必要か。

内蔵センサーのあるモニタでは、定期的な試験の⾃動実⾏が可能。

モニタの品質管理に関する労⼒軽減●管理サーバーの導⼊→中規模施設で導⼊費⽤150万円位（ソフトのみで65万円前後）●その他
EIZO製のセンサー内蔵モニタを対象とした、富⼠フィルムが提供するモニタ品質管理状態を管理することができるサービスなどもある（オンラインディスプレイＱＣ） →￥5,400／台
いずれも軽減される労⼒は不変性試験の測定項⽬のみ。
⽬視評価は現場で⾏う必要がある。

内蔵センサーのコレレーション●液晶パネルの中央部との内蔵センサーでの測定ポイントに輝度の差が⽣じるため、定期的に相関を取り直す必要がある。
外部センサーを⽤いてこれとの相関を取り直すコレレーションといい、1年に1回程度これを⾏う事をメーカーは推奨している。

その他、留意すること
キャリブレーションに使⽤する外付けセンサーの故障による不具合が発⽣する可能性がある。
定期的な点検、校正を⾏うことが望ましい。

そもそも、このセンサーがおかしいと話にならないモニタ品質管理を⾏うことで・定期的な品質管理を⾏うことで早期に不具合を発⾒できる。
・経時的な輝度の推移から修理、更新の時期を予測できる。
・輝度劣化時の修理、更新の予算が⽴てられる・⼀定の品質で画像を提供できる。